必修 第三册第二节 带电粒子在电场中的运动优秀同步测试题

 必修第三册物理粤教版2.2带电粒子在电场中的运动课时作业

一、单选题

1. 如图所示是一匀强电场的电场线，一个电子只在电场力作用下从a点运动到b点，它的轨迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（　　）

A．场强方向水平向右 B．电场力一定做正功

C．电子在a点的速率一定大于在b点的速率 D．电子所受电场力方向可能沿轨迹的切线方向

2. 如图所示，空间的虚线框内有匀强电场，AA′、BB′、CC′是该电场的三个等势面，相邻等势面间的距离为0.5cm，其中BB′为零势面．一个质量为m，带电荷量为q的粒子沿AA′方向以初动能色Ek图中的P点进入电场，刚好从C′点离开电场。已知PA′＝2cm，粒子的重力忽略不计，下列说法中正确的是（　　）

A．该粒子通过零势面时的动能是1.25Ek

B．该粒子在P点的电势能是1.5Ek

C．该粒子到达C′点时的动能是2Ek

D．该粒子到达C′点时的电势能是0.5Ek

3. 如图所示，在竖直放置的平行金属板A、B之间加有恒定电压U，A、B两板的中央留有小孔O1、O2，在B板的右侧有平行于极板的匀强电场E，电场范围足够大，感光板MN垂直于电场方向固定放置。第一次从小孔O1处由静止释放一个质子，第二次从小孔Ol处由静止释放一个α粒子，不计质子与α粒子的重力。关于这两个粒子的运动，下列判断正确的是（　　）

A．质子和α粒子打到感光板上的位置相同

B．质子和α粒子在整个过程中运动的时间相等

C．质子和α粒子打到感光板上时的动能之比为2:1

D．质子和α粒子在O2处的速度大小之比为1:2

4. 如图（a），平行金属板A、B间的电压恒为U，B板右侧的平行金属板M、N间加有图（b）所示的交变电压，OO'是M、N板间的中线，当电压稳定时，板间为匀强电场且电场仅局限于板间。零时刻，紧贴A板同时由静止释放甲、乙两个离子，两离子质量相等、电荷量关系为q甲=4q乙；甲在时刻沿OO'方向进入并在时刻飞离交变电场。设甲、乙飞离交变电场时的速率为v甲、v乙，在交变电场中的偏移量大小为y甲、y乙。离子重力和离子间的相互作用均不计。则（　　）

A．y甲=2y乙 B．y甲=y乙 C．v甲=v乙 D．v甲=4v乙

5. 如图甲所示，两平行金属板MN、PQ的板长和板间距离相等，板间存在如图乙所示的随时间周期性变化的电场，电场方向与两板垂直.在t =0时刻，一不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向射入电场粒子射入电场时的速度为，t=T时刻粒子刚好沿MN板右边缘射出电场.则（       ）

A．该粒子射出电场时的速度方向一定是沿垂直电场方向的

B．时刻，该粒子的速度大小为

C．若该粒子在时刻以速度进入电场，则粒子会打在板上

D．若该粒子的入射速度变为，则该粒子仍在t =T时刻射出电场

6. 许多物理定律和规律是在大量实验的基础上归纳总结出来的，有关下面四个实验装置，正确的是（　　）

A．奥斯特用装置（1）测量出了电子的电荷量

B．库仑利用装置（2）总结出了电荷间的相互作用规律

C．安培利用装置（3）发现了电流的磁效应

D．装置（4）中，在D形盒半径一定的情况下，粒子射出的最大速度与交流电源的电压大小有关

7. 示波器是一种多功能电学仪器，它是由加速电场和偏转电场组成。如图所示，电子在电压为U1的电场中由静止开始加速，然后射入电压为U2的平行金属板间的电场中，入射方向与极板平行，在满足电子能射出平行电场区的条件下，下述情况一定能使电子偏转角度变大的是(　　)

A．U1变大，U2变大

B．U1变小，U2变大

C．U1变大，U2变小

D．U1变小，U2变小

二、多选题

8. 如图所示，是某匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，，，电场线与矩形所在平面平行。已知点电势为20V，点电势为24V，点电势为12V，一个质子从点以速度射入此电场，入射方向与成45°角，一段时间后经过Ｃ点。不计质子的重力，下列判断正确的是(　　)

A．电场强度的方向由b指向d

B．c点电势低于a点电势

C．质子从b运动到c，所用的时间为

D．质子从b运动到c，电场力做功为4eV

9. 匀强电场的方向平行于xOy平面，cd、cb分别垂直于x轴、y轴，a、b、c三点的电势分别为4V、8V、10V。现使一电荷量为q=-2×10-5C、质量的带电粒子从O点垂直ab斜向上运动，恰好通过b点。已知该粒子仅受电场力作用，则（　　）

A．坐标原点O的电势为8V

B．电场强度的大小为

C．该粒子从O点运动到b点的过程，电场力做的功为4×10-5J

D．该粒子在O点的速度大小为

10. 如图甲所示两平行极板P、Q的极板长度和板间距离均为l,位于极板左侧的粒子源沿两板的中轴线向右连续发射质量为m、电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子．在0~3t0时间内两板间加上如图乙所示的电压(不考虑极板边缘的影响)．已知t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在2t0时刻经极板边缘射出．上述m、 q、l、t0为已知量．(不考虑粒子间相互影响及返回极板间的情况)，则

A．该粒子在平行板间一直做曲线运动

B．该粒子进入平行板间的初速度

C．该粒子在平行板间偏转时的加速度

D．两平行板上所加电压大小

11. 如图甲，O为AB连线的中点，M、N在AB连线的中垂线上，A、B、M、N四点距O点的距离均为。在A、B两点分别固定一点电荷，电荷量均为Q（Q>0）。以O为原点，ON方向为正方向建立x轴。若取无穷远处为电势零点，则ON上的电势随位置x的变化如图乙所示。一电荷量为－q（q > 0）的带电粒子以一定的初动能从M点沿x轴正方向运动，一定时间后经过N点。不计粒子重力，k为静电力常数。则（　　）

A．粒子在M点受到的电场力大小为

B．粒子在O点的电势能为

C．粒子从x = 处到N点的过程中，其动能减少了

D．要使粒子离开电场，粒子的初动能至少为

12. 在电场方向水平向右的匀强电场中，一带电小球从A点竖直向上抛出，其运动的轨迹如图所示，小球运动的轨迹上A、B两点在同一水平线上，M为轨迹的最高点，小球抛出时的动能为8J，在M点的动能为6J，不计空气的阻力，则下列判断正确的是（　　）

A．小球水平位移与的比值为3：1

B．小球水平位移与的比值为4：1

C．小球落到B点时的动能为30J

D．小球从A点运动到B点的过程中最小动能一定小于6J

13. 如图甲所示，两平行极板P、Q的极板长度和板间距离均为l，位于极板左侧的粒子源沿两板的中轴线向右连续发射质量为m、电荷量为、速度相同、重力不计的带电粒子。在时间内两板间加上如图乙所示的电压（不考虑极板边缘的影响）。已知时刻进入两板间的带电粒子恰好在时刻经极板边缘射出。不考虑粒子间相互影响及返回极板间的情况，则下列说法正确的是（　　）

A．该粒子在平行板间不是一直做曲线运动

B．该粒子在平行板间偏转时的加速度

C．两平行板间所加电压大小为

D．若时刻进入两板间的带电粒子，也恰好经极板边缘射出，则两板间所加电压大小应为

参考答案与试题解析

1. 答案：B

2. 答案：C

3. 答案：A

4. 答案：B

5. 答案：A

6. 答案：B

7. 答案：B

8. 答案：BC

9. 答案：BC

10. 答案：BC

11. 答案：ACD

12. 答案：AD

13. 答案：ACD