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  • 2014届高三物理静电场复习试题

    试题作者:本站    试题来源:本站整理    试题栏目:物理试题    收藏本页
    第5课时 带电粒子在电场中的运动
    (限时:45分钟)
    一、单项选择题
    1.如图1所示,静止的电子在加速电压为U1的电场作用下从O经P板的小孔射出,又垂直进入平行金属板间的电场,在偏转电压为U2的电场作用下偏转一段距离.现使U1加倍,要想使电子的运动轨迹不发生变化,应该(  )
    A.使U2加倍       B.使U2变为原来的4倍
    C.使U2变为原来的2倍     D.使U2变为原来的12
    2.如图2所示的同心圆是电场中的一簇等势线,一个电子只在电场力作用下沿着直线由A→C运动时的速度越来越小,B为线段AC的中点,则下列说法正确的是(  )
    A.电子沿AC方向运动时受到的电场力越来越小
    B.电子沿AC方向运动时它具有的电势能越来越大
    C.电势差UAB=UBC
    D.电势φA<φB<φC
    3.如图3所示,一个带正电的粒子以一定的初速度垂直进入水平方向的匀强电场.若不计重力,下列四个选项中的四个图线中能描述粒子在电场中的运动轨迹的是(  )
     
    4.(2008•海南•4)静电场中,带电粒子在电场力作用下从电势为φa的a点运动至电势为φb的b点.若带电粒子在a、b两点的速率分别为va、vb,不计重力,则带电粒子的比荷q/m为(  )
    A.va2-vb2φb-φa     B.vb2-va2φb-φa  C.va2-vb22(φb-φa)    D.vb2-va22(φb-φa)
    5.如图4(a)所示,两个平行金属板P、Q竖直放置,两板间加上如图(b)所示的电压,t=0时,Q板比P板电势高5 V,此时在两板的正中央M点有一个电子,速度为零,电子在电场力作用下运动,使得电子的位置和速度随时间变化.假设电子始终未与两板相碰.在0<t<8×10-10 s的时间内,这个电子处于M点的右侧,速度方向向左且大小逐渐减小的时间是(  )
     
    图4
    A.0<t<2×10-10 s      B.2×10-10 s<t<4×10-10 s
    C.4×10-10 s<t<6×10-10 s    D.6×10-10 s<t<8×10-10 s
    二、多项选择题
    6.某电场的电场线分布如图5实线所示,一带电粒子在电场力作用下经A点运动到B点,运动轨迹如图中虚线所示.粒子重力不计,则粒子的加速度、动能、电势能的变化情况是(  )
    A.若粒子带正电,其加速度和动能都增大,电势能减小
    B.若粒子带正电,其动能增大,加速度和电势能都减小
    C.若粒子带负电,其加速度和动能都增大,电势能减小
    D.若粒子带负电,其加速度和动能都减小,电势能增大
    7.(2009•全国Ⅱ•19)图6中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距的平行直线,两粒子M、N质量相等,所带电荷量的绝对值也相等.现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出,两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示.点a、b、c为实线与虚线的交点,已知O点电势高于c点.若不计重力,则(  )
    A.M带负电荷,N带正电荷
    B.N在a点的速度与M在c点的速度大小相同
    C.N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功
    D.M在从O点运动至b点的过程中,电场力对它做的功等于零
    8.如图7所示,在O点处放置一个正电荷.在过O点的竖直平面内的A点,自由释放一个带正电的小球,小球的质量为m、电荷量为q.小球落下的轨迹如图中虚线所示,它与以O为圆心、R为半径的圆(图中实线表示)相交于B、C两点,点O、C在同一水平线上,∠BOC=30°,A点距离OC的竖直高度为h.若小球通过B点的速度为v,下列说法中正确的是(  )
    A.小球通过C点的速度大小是2gh
    B.小球通过C点的速度大小是v2+gR
    C.小球由A点到C点电场力做的功是12mv2-mgh
    D.小球由A点到C点损失的机械能是mg(h-R2)-12mv2
    9.如图8所示,内壁光滑的绝缘材料制成圆轨道固定在倾角为θ=37°的斜面上,与斜面的交点是A,直径AB垂直于斜面,直径CD和MN分别在水平和竖直方向上.它们处在水平方向的匀强电场中.质量为m、电荷量为q的小球(可视为点电荷)刚好能静止于圆轨道内的A点.现对在A点的该小球施加一沿圆环切线方向的瞬时速度,使其恰能绕圆环完成圆周运动.下列对该小球运动的分析中正确的是(  )
    A.小球一定带负电
    B.小球运动到B点时动能最小
    C.小球运动到M点时动能最小
    D.小球运动到D点时机械能最小
    10.如图9所示,质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的初速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中,P从两极板正中央射入,Q从下极板边缘处射入,它们最后打在同一点(重力不计),则从开始射入到打到上极板的过程中(  )
    A.它们运动的时间tQ=tP
    B.它们所带电荷量之比qP∶qQ=1∶2
    C.它们的电势能减少量之比ΔEP∶ΔEQ=1∶2
    D.它们的动能增量之比ΔEkP∶ΔEkQ=2∶1
    三、非选择题
    11.如图10所示,两带电平行板竖直放置,开始时两板间电压为U1,相距为d,两板间形成匀强电场.有一带电粒子质量为m(重力不计)、所带电荷量为+q,从两板下端连线的中点P以竖直速度v0射入匀强电场中,要使得带电粒子落在A板M点上,试求:
    (1)若将A板向左侧水平移动d2,此带电粒子仍从P点以速度v0竖直射入匀强电场且仍落在A板M点上,则两板间电压应增大还是减小?电压应变为原来的
    几倍?
    (2)若将A板向左侧水平移动d2,并保持两板电压为U1,此带电粒子仍从P点竖直射入匀强电场且仍落在A板M点上,则应以多大的速度v′射入匀强电场?
     
    12.如图11所示的真空中,场强为E的匀强电场,方向与竖直平面xOy平行且与竖直轴Oy负方向成θ=37°的夹角.带电粒子以初速度v0=7.5 m/s,从原点O沿着Ox轴运动,达到A点时速度为0,此刻,匀强电场的方向突然变为竖直向下,而大小不变,粒子又运动了t2=2 s.(g=10 m/s2)求:
    (1)粒子是带何种电荷、粒子到A点前做什么运动;
    (2)带电粒子运动t2后所在位置的坐标.
    答案
    1.A 2.B 3.C 4.C 5.D 6.AC 7.BD 8.BD 9.ABD 10.AB 
    11.(1)增大 3倍 (2)3v03
    12.(1)负电 匀减速运动  (2)坐标为(3.75 m,5 m)
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