人教版 (2019)必修 第三册5 带电粒子在电场中的运动一课一练

10.5带电粒子在电场中的运动同步练习2021—2022学年高中物理人教版（2019）必修第三册

一、选择题（共15题）

1．如图所示，平行板电容器A、B间有一带电油滴P正好静止在极板正中间，现将B极板匀速向下移动到虚线位置，其他条件不变。则在B极板移动的过程中，下列说法中正确的是（　　）

A．油滴将向上做匀加速运动 B．电流计中电流由a流向b

C．油滴运动的加速度逐渐变大 D．极板所带的电荷量增加

2．让质子（）、氘核()和氦核()的混合物以相同的速度垂直电场方向进入同一偏转电场，则它们离开电场时

A．仍是一股离子束

B．会分离为两股离子束

C．会分离为三股粒子束

D．无法确定

3．在竖直平面内有一方向斜向上且与水平方向成=30°的匀强电场，电场中有一质量为m，电量为q的带电小球，用长为L的不可伸长的绝缘细线悬挂于O点，如图所示．开始小球静止于M点，这时细线恰好为水平，现用外力将小球拉到最低点P，然后由静止释放，下列判断正确的是

A．小球到达M点时速度为零

B．小球达到M点时速度最大

C．小球运动到M点时绳的拉力大小为mg

D．如果小球运动到M点时，细线突然断裂，小球将做匀变速直线运动

4．下列关于带电粒子在电场中的运动轨迹与电场线的关系的说法正确的是（　　）

A．带电粒子在电场中的运动轨迹一定与电场线重合

B．带电粒子只在电场力的作用下，由静止开始运动，其运动轨迹一定与电场线重合

C．带电粒子在电场中的运动轨迹可能与电场线重合

D．电场线上某点的切线方向与该处的电荷的受力方向相同

5．如图所示，光滑绝缘直角斜面ABC固定在水平面上，并处在方向与AB面平行的匀强电场中，一带正电物体在电场力的作用下从斜面的底端运动到顶端，它的动能增加Ek，重力势能增加Ep，则下列说法不正确的是(　　)

A．电场力所做的功等于Ek＋Ep

B．物体克服重力做功等于Ep

C．合外力对物体做的功等于Ek

D．电场力所做的功等于Ek

6．让、、和的混合物以相同的初动能从一位置垂直进入一偏转电场中发生偏转，设四种粒子都能飞出电场；则飞出电场时它们将分成（　　）

A．一股 B．二股 C．三股 D．四股

7．如图所示，水平向右的匀强电场，质量分别为、的小球A、固定在直角形轻质绝缘轻杆两端，顶点处有固定的光滑转动轴，，球带电量为，球不带电，重力加速度为，此装置从图示位置静止释放后的转动过程中，下列说法中正确的是（　　）

A．球、球和杆组成的系统机械能守恒 B．小球的最大速度为

C．转动过程中电场力不可能做正功 D．球达到点正下方时机械能最大

8．如图所示，空间有一水平匀强电场，在竖直平面内有初速度为v0的带电油滴，沿直线由A运动至最高点B的过程中，轨迹与电场线方向夹角为，重力加速度为g．下列说法正确的是

A．油滴带正电

B．油滴所受合力为0

C．油滴在最高点末速度vB=0

D．油滴在水平方向上运动位移为

9．如图所示的匀强电场中，a、c是两个等势面，一重力可忽略的带电量为q的小球穿在细直的光滑绝缘丝线上，由A点静止释放，到C点时动能为E，AC两点间距离为x，令等势面c的电势为0，则（       ）

A．电场强度

B．a、c间电势差

C．等势面a的电势

D．等势面a的电势

10．如图所示，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中，入射方向与极板平行，整个装置处于真空中，电子重力不计，在满足电子能射出平行板区域的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角变大的是（　　）

A．其它条件不变，U1变大

B．其它条件不变，U2变大

C．其它条件不变，U1变大同时U2变小

D．其它条件不变，U1变小同时U2变小

11．如图，平行板电容器板间电压为U，板间距为d，两板间为匀强电场，让质子流以初速度v0垂直电场射入，沿a轨迹落到下板的中央，现只改变其中一条件，让质子沿b轨迹落到下板边缘，则可以将

A．开关S断开

B．初速度变为2v0

C．板间电压变为

D．竖直移动上板，使板间距变为2d

12．如图所示A、B是两块金属板，分别与高压直流电源的两极相连．一个电子自贴近A板处静止释放（不计重力），已知当A、B两板平行、两板面积很大且两板间的距离较小时，它刚到达B板时的速度为v0。在下列情况下以v表示电子刚到达B板时的速度，则（ ）

A．若A、B两板不平行，则v＜v0

B．若A板面积很小，B板面积很大，则v＜v0

C．若A、B两板间的距离很大，则v＜v0

D．不论A、B两板是否平行、两板面积大小及两板间距离多少，v都等于v0

13．如图所示，为模仿动物的爬行行为，用带正电的爬行小机器人C，沿四分之一圆弧形曲面，从圆弧底部A向B匀速率爬行，在此区域内有水平向右的匀强电场，则小机器从A向B爬行的过程中（　　）

A．所受合力保持不变

B．曲面对小机器人的作用力大小保持不变

C．摩擦力先变小后变大

D．摩擦力的方向与运动方向相反

14．如图所示，两块竖直平行放置的带等量异种电荷的金属薄板A、B中央各有一小孔，小孔分别位于O、P点且O、P点在同一水平线上。从O点以某一初速度水平向右发射一电子（电子重力不计），该电子恰好能运动到P点返回。现将B板水平向右平移到P′点，若由O点以同样的初速度水平向右发射一电子，则电子（　　）

A．运动到P点返回

B．运动到P和P′点之间返回

C．运动到P′点返回

D．穿过P′点

15．如图所示，两个相同的平行板电容器均与水平方向成角放置，两极板与直流电源相连。若带电小球分别以速度v0沿边缘水平射入电容器，均能沿图中所示水平直线恰好穿出电容器，穿出时的速度分别为v1和v2。下列说法正确的是（　　）

A．小球运动时间相等

B．小球的速度满足关系

C．小球的速度满足关系

D．两电容器极板间的电压不相等

二、填空题（共4题）

16．如图所示，真空中有一对相距为d的平行金属板A和B，两板间电势差为U，两板间的电场为匀强电场．若一个质量为m、电荷量为q的粒子，仅在静电力的作用下由静止开始从A板向B板做匀加速直线运动并到达B板，则粒子在运动过程中加速度大小a=________，粒子到达B板时的速度大小v=________．

17．如图所示，两带电平行板A、B间的电场为匀强电场，场强为E，两板相距d，板长L．一带电量为q、质量为m的粒子沿平行于板方向从两板的正中间射入电场后向着B板偏转，不计带电粒子所受重力，则

⑴粒子带_______电荷（填“正”或“负”）

⑵要使粒子能飞出电场，粒子飞入电场时的速度v0至少为_______，此过程中粒子在电场中运动时间为_______，电势能的变化量为_______（用已知量表示）

18．原有一油滴静止在极板水平放置的平行板电容器中，给电容器再充一些电荷ΔQ，油滴开始向上运动，经ts后，电容突然放电失去一部分电荷ΔQ′，又经t(s)，油滴回到原来位置，假设在油滴运动过程中电量一定，则ΔQ′∶ΔQ＝___________．

19．在做“练习使用示波器”实验时，屏上显示出如图甲所示的波形，且亮度较弱，①要将波形亮度增强，应调节示波器面板上的________旋钮，②要将波形由甲图调成乙图，应调节示波器面板上的________旋钮。（上述两空均选填下表各旋钮前的字母代号）

三、综合题（共4题）

20．如图所示，ABCD为竖直放在场强为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BCD部分是半径为R的半圆形轨道，轨道的水平部分与其半圆相切，A为水平轨道上的一点，而且sAB=R=0.2m。把一个质量m=0.1kg、带电荷量q=＋1×10-4C的小球放在水平轨道的A点由静止开始释放，小球在轨道的内侧运动。（取g=10m/s2）求：

(1)小球到达C点时的速度；

(2)小球到达C点时对轨道的压力大小；

21．如图所示，A、B是竖直放置的中心带有小孔的平行金属板，两板间的电压为，C、D是水平放置的平行带电金属板，板间距离为d，板的长度为L，P是C板的中点，A、B两板小孔连线的延长线与C、D两板的距离相等，将一个质量为m带电量为q的负离子从A板的小孔处由静止释放，求：

（1）负离子离开B板时的速度大小；

（2）若，为了使负离子能打在P点，C、D两板间的电压应为多少？

22．如图所示为一真空示波管的示意图，电子从灯丝K发出初速度可忽略不计，经灯丝与A板间的电压加速，从A板中心孔沿中心线射出，然后进入两块平行金属板形成的偏转电场中偏转电场可视为匀强电场，电子进入间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过偏转电场后打在荧光屏上的P点。已知两板间的电压为，两板间的距离为d，板长为L，荧光屏距两板右侧边缘的水平距离为D，电子的质量为m，电荷量为e，不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力。

(1)求电子穿过A板时速度的大小；

(2)求电子从偏转电场射出时的侧移量y；

(3)求OP长度x。

23．示波管的内部结构如图所示．如果在偏转电极XX/、YY/之间都没有加电压，电子束将打在荧光屏中心．如果在偏转电极XX/之间和YY/之间分别加上如图所示的电压，请画出荧光屏上出现的完整扫描波形图．

参考答案：

1．C

2．B

3．B

4．C

5．D

6．C

7．B

8．C

9．D

10．B

11．B

12．D

13．C

14．A

15．B

16．          

17．     正              

18．4∶1

19．     A     D、E、F、G、K

20．(1)2m/s；(2)3N

21．（1）（2）64V

22．(1)；(2)；(3)

23．