高中物理人教版 (2019)必修 第三册5 带电粒子在电场中的运动达标测试

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第三册5 带电粒子在电场中的运动达标测试，共3页。试卷主要包含了解析等内容，欢迎下载使用。
1．(多选)带正电的微粒放在电场中，电场强度的大小和方向随时间变化的规律如图所示．带电微粒只在静电力的作用下由静止开始运动，则下列说法中正确的是( )
A．微粒在0～1 s内的加速度与1～2 s内的加速度相同
B．微粒将沿着一条直线运动
C．微粒将做往复运动
D.微粒在第1 s内的位移与第3 s内的位移相同
2.
在空间中有正方向水平向右、大小按如图所示的图线变化的电场，位于电场中A点的电子在t＝0时速度为零，在t＝1 s时，电子离开A点的距离为l.那么在t＝2 s时，电子将处在( )
A.A点
B．A点左方l处
C．A点右方2l处
D．A点左方2l处
3．(多选)如图甲所示，平行金属板中央有一个静止的电子(不计重力)，两板间距离足够大．当两板间加上如图乙所示的交变电压后，下列四个选项中的图像，反映电子速度v、位移x和加速度a三个物理量随时间t的变化规律可能正确的是( )
素养综合练
4．如图甲所示，在xOy坐标系中，两平行金属板AB、OD水平放置，OD与x轴重合，板的左端与原点O重合，板长L＝2 m，板间距离d＝1 m，紧靠极板右侧有一荧光屏．两金属板间电压UAO随时间的变化规律如图乙所示，变化周期为T＝2×10－3 s，U0＝1×103 V，一带正电的粒子从左上角A点，以平行于AB边大小为v0＝1 000 m/s的速度射入板间，粒子电荷量为q＝1×10－5 C，质量m＝1×10－7 kg.不计粒子所受重力．求：
(1)粒子在板间运动的时间；
(2)粒子打到荧光屏上的纵坐标的范围；
(3)粒子打到荧光屏上的动能．
课时分层作业(十三) 带电粒子在交变电场中的运动
1．解析：0～1 s和1～2 s微粒的加速度大小相等，方向相反，A错误；0～1 s和1～2 s微粒分别做匀加速直线运动和匀减速直线运动，根据这两段运动的对称性，1～2 s的末速度为0，所以每个1 s内的位移均相同且2 s以后的运动重复0～2 s的运动，是单向直线运动，B、D正确，C错误．
答案：BD
2．解析：第1 s内电场方向向右，电子受到的静电力方向向左，电子向左做匀加速直线运动，位移大小为l，第2 s内电子受到的静电力方向向右，由于电子此时有向左的速度，因而电子继续向左做匀减速直线运动，根据运动的对称性，位移大小也是l，t＝2 s时电子的总位移大小为2l，方向向左．
答案：D
3．解析：由平行金属板间所加电压的周期性可推知粒子加速度的周期性，D项正确；由v＝at可知，A项正确，C项错误；由x＝ eq \f(1,2)at2知x ­ t图像应为曲线，B项错误．
答案：AD
4．解析：(1)板间粒子在水平方向上做沿x轴方向的匀速直线运动，设运动时间为t，则L＝v0t，t＝ eq \f(L,v0)＝2×10－3 s.
(2)t＝0时刻射入的粒子在板间偏转量最大，设为y1，
y1＝ eq \f(1,2)a eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(T,2))) eq \s\up12(2)＋ eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(a·\f(T,2))) eq \f(T,2)，
且 eq \f(U0q,d)＝ma，解得y1＝0.15 m.
纵坐标y＝d－y1＝0.85 m，
t＝1×10－3 s时刻射入的粒子在板间偏转量最小，设为y2，
y2＝ eq \f(1,2)a eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(T,2))) eq \s\up12(2)，
解得y2＝0.05 m，
纵坐标y′＝d－y2＝0.95 m，
所以打到荧光屏上的纵坐标的范围在0.85 m～0.95 m之间．
(3)分析可知由于粒子沿电场方向均加速半个交变电压的周期，粒子打到荧光屏上的动能相同，设为Ek，由动能定理得： eq \f(U0,d)qy2＝Ek－ eq \f(1,2)mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(0)) ，
解得Ek＝5.05×10－2 J.
答案：(1)2×10－3 s (2)范围在0.85 m～0.95 m之间 (3)5.05×10－2 J