《2020屆高中物理 第9節(jié) 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課時(shí)訓(xùn)練 新人教版選修3-1》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020屆高中物理 第9節(jié) 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課時(shí)訓(xùn)練 新人教版選修3-1(10頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第9節(jié) 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
課時(shí)訓(xùn)練
1.一帶電粒子在電場(chǎng)中只受電場(chǎng)力作用時(shí),它不可能出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是 ( )
A.勻速直線運(yùn)動(dòng) B.勻加速直線運(yùn)動(dòng)
C.勻變速曲線運(yùn)動(dòng) D.勻速圓周運(yùn)動(dòng)
2.如圖所示,在場(chǎng)強(qiáng)為E,方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,A、B為一豎直線上的兩點(diǎn),相距為L(zhǎng),外力F將質(zhì)量為m,帶電量為-q的微粒,從A點(diǎn)勻速移到B點(diǎn),重力不能忽略,則下面說法中正確的是 ( )
A.外力的方向水平
B.外力的方向豎直向上
C.外力的大小等于qE+mg
D.外力的大小等于
3.平行板間加如圖(a)所示周期變化的電壓,重力
2、不計(jì)的帶電粒子靜止在平行板中央,從t=0時(shí)刻開始將其釋放,運(yùn)動(dòng)過程無碰板情況.如圖(b)中,能定性描述粒子運(yùn)動(dòng)的速度圖象正確的是 ( )
4.(2020·濟(jì)南模擬)如圖所示,質(zhì)子(H)和α粒子(He),以相同的初動(dòng)能垂直射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)(粒子不計(jì)重力),則這兩個(gè)粒子射出電場(chǎng)時(shí)的側(cè)位移y之比為 ( )
A.11 B.12
C.21 D.14
5.如圖所示,一電荷量為+q,質(zhì)量為m的帶電粒子以初速度為v0,方向與極板平行射入一對(duì)平行金屬板之間.已知兩極板的長(zhǎng)度l,相距為d,極板間的電壓為U,試回答下列問題.(粒子只受電場(chǎng)
3、力作用且上極板帶正電)
(1)粒子在電場(chǎng)中所受的電場(chǎng)力的大小為________,方向__________,加速度大小為__________,方向________.
(2)粒子在x方向上做________運(yùn)動(dòng),在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為________.
(3)粒子在y方向上做________運(yùn)動(dòng),離開電場(chǎng)時(shí),在y方向上偏離的距離為________.當(dāng)其他條件不變,d增大時(shí)偏離距離將________.
(4)粒子離開電場(chǎng)時(shí),在y方向上的分速度為________,如果偏轉(zhuǎn)的角度為θ,那么tanθ=________.當(dāng)其他條件不變,U增大時(shí)θ角將________
6.如圖所示,abcd是一個(gè)
4、正方形盒子.cd邊的中點(diǎn)有一個(gè)小孔e.盒子中有沿ad方向的勻強(qiáng)電場(chǎng).一個(gè)質(zhì)量為m帶電量為q的粒子從a處的小孔沿ab方向以初速度v0射入盒內(nèi),并恰好從e處的小孔射出.(忽略粒子重力)求:
(1)該帶電粒子從e孔射出的速度大小.
(2)該過程中電場(chǎng)力對(duì)該帶電粒子做的功.
(3)若正方形的邊長(zhǎng)為l,試求該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng).
7.如圖所示是示波管工作原理示意圖,電子經(jīng)加速電壓U1加速后垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)量為h,兩平行板間的距離為d,電勢(shì)差為U2,板長(zhǎng)為l.為了提高示波管的靈敏度(單位偏轉(zhuǎn)電壓引起的偏轉(zhuǎn)量)可采取哪些措施?
1.(2020·長(zhǎng)沙市一中高二檢測(cè))如圖所示
5、,有三個(gè)質(zhì)量相等,分別帶正電、負(fù)電和不帶電小球,從平行板電場(chǎng)中的P點(diǎn)以相同的初速度垂直于E進(jìn)入電場(chǎng),它們分別落到A、B、C三點(diǎn) ( )
A.落到A點(diǎn)的小球帶正電,落到B點(diǎn)的小球不帶電
B.三小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等
C.三小球到達(dá)正極板時(shí)動(dòng)能關(guān)系:EkA>EkB>EkC
D.三小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度關(guān)系:aA>aB>aC
2.示波器是一種常用的電學(xué)儀器.可以在熒屏上顯示出被檢測(cè)的電壓隨時(shí)間的變化情況.電子經(jīng)電壓u1加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng).下列關(guān)于所加豎直偏轉(zhuǎn)電壓u2、水平偏轉(zhuǎn)電壓u3與熒光屏上所得的圖形的說法中正確的是 ( )
6、
A.如果只在u2上加上甲圖所示的電壓,則在熒光屏上看到的圖形如圖(a)所示
B.如果只在u3上加上乙圖所示的電壓,則在熒光屏上看到的圖形如圖(b)所示
C.如果同時(shí)在u2和u3上加上甲、乙所示的電壓,則在熒光屏上看到的圖形如圖(c)所示
D.如果同時(shí)在u2和u3上加上甲、乙所示的電壓,則在熒光屏上看到的圖形如圖(d)所示
3.(2020·長(zhǎng)沙市一中高二檢測(cè))如圖所示裝置,從A板釋放的一個(gè)無初速電子向B板方向運(yùn)動(dòng),下列對(duì)電子的描述中錯(cuò)誤的是 ( )
A.電子到達(dá)B板時(shí)的動(dòng)能是eU
B.電子從B板到C板時(shí)動(dòng)能變化為零
C.電子到達(dá)D板時(shí)動(dòng)能是3eU
7、
D.電子在A板和D板之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)
4.一平行板電容器的兩個(gè)極板水平放置,兩極板間有一帶電量不變的小油滴.油滴在極板間運(yùn)動(dòng)時(shí)所受空氣阻力的大小與其速率成正比.若兩極板間電壓為零,經(jīng)一段時(shí)間后,油滴以速率v勻速下降;若兩極板間的電壓為U,經(jīng)一段時(shí)間后,油滴以速率v勻速上升.若兩極板間電壓為-U,油滴做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度的大小、方向?qū)⑹? ( )
A.2v、向下 B.2v、向上
C.3v、向下 D.3v、向上
5.如圖所示,在兩極板中間有一靜止的電子,在交變電壓作用下電子的運(yùn)動(dòng)情況是(不計(jì)重力,t=0時(shí),M板電勢(shì)為正,板間距離足夠長(zhǎng)) ( )
A
8、.一直向M板運(yùn)動(dòng)
B.一直向N板運(yùn)動(dòng)
C.先向M板運(yùn)動(dòng),再一直向N板運(yùn)動(dòng)
D.在M、N間做周期性的來回運(yùn)動(dòng)
6.(新題快遞)如圖所示,水平放置的平行板電容器,與某一電源相連,它的極板長(zhǎng)L=0.4m,兩板間距離d=4×10-3m,有一束由相同帶電微粒組成的粒子流,以相同的速度v0從兩板中央平行極板射入,開關(guān)S閉合前,兩板不帶電,由于重力作用微粒能落到下板的正中央,已知微粒質(zhì)量為m=4×10-5kg,電量q=+1×10-8C.(g=10m/s2)求:
(1)微粒入射速度v0為多少?
(2)為使微粒能從平行板電容器的右邊射出電場(chǎng),電容器的上板應(yīng)與電源的正極還是負(fù)極相連?所加的電壓U應(yīng)
9、取什么范圍?
7.如圖所示,為一個(gè)從上向下看的俯視圖,在光滑絕緣的水平桌面上,固定放置一條光滑絕緣的擋板軌道ABCD,AB段為直線,BCD段是半徑為R的一部分圓弧(兩部分相切于B點(diǎn)),擋板處于場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)方向與圓的直徑MN平行.現(xiàn)使一帶電量為+q、質(zhì)量為m的小球由靜止從斜擋板內(nèi)側(cè)上某點(diǎn)釋放,為使小球沿?fù)醢鍍?nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng),最后從D點(diǎn)拋出,試求:
(1)小球從釋放到N點(diǎn)沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向的最小距離s;
(2)在上述條件下小球經(jīng)過N點(diǎn)時(shí)對(duì)擋板的壓力大?。?
第9節(jié) 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
課時(shí)訓(xùn)練答案
1.答案:A
解析:因?yàn)榱W又皇艿诫妶?chǎng)力的作用,所以不可能做勻速直線運(yùn)
10、動(dòng).
2.答案:D
解析:分析微粒受力,重力mg、電場(chǎng)力qE、外力F,由于微粒作勻速運(yùn)動(dòng),三個(gè)力的合力為零,外力的大小和重力與電場(chǎng)力的合力大小相等.
F=
F的方向應(yīng)和重力與電場(chǎng)力的合力方向相反,選項(xiàng)D正確.
3.答案:A
解析:粒子在第一個(gè)內(nèi),做勻加速直線運(yùn)動(dòng),時(shí)刻速度最大,在第二個(gè)內(nèi),電場(chǎng)反向,粒子做勻減速直線運(yùn)動(dòng),到T時(shí)刻速度為零,以后粒子的運(yùn)動(dòng)要重復(fù)這個(gè)過程.
4.答案:B
解析:由y= 和Ek0=mv,得:y=可知,y與q成正比,B正確.
5.答案:(1) 垂直v0方向向下 垂直v0方向向下 (2)勻速直線
(3)初速度為零的勻加速直線 U 減小
(4)U
11、 U 增大
6.答案:(1)v0 (2)8mv (3)
解析:(1)設(shè)粒子在e孔的豎直速度為vy.
則水平方向:l/2=v0t
豎直方向:l=·t
得:vy=4v0
ve==v0
(2)由動(dòng)能定理得:W電=mv-mv=8mv
(3)由W電=Eq·l和W電=8mv得:E=.
7.解析:電子經(jīng)U1加速后,設(shè)以v0的速度垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),由動(dòng)能定理得:mv-0=eU1①
電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t為:t=②
電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的加速度a為:a=③
電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)量h為:h=at2④
由①②③④式聯(lián)立解得到示波管的靈敏度為:=
可見增大l、減小U1或d均可提高示波管
12、的靈敏度.
1.答案:A
解析:帶負(fù)電的小球受到的合力為:mg+F 電,帶正電的小球受到的合力為:mg-F電,不帶電小球僅受重力mg,小球在板間運(yùn)動(dòng)時(shí)間:t=,所以tCaB>aA;落在C點(diǎn)的小球帶負(fù)電,落在A點(diǎn)的小球帶正電,落在B點(diǎn)的小球不帶電.因?yàn)殡妶?chǎng)對(duì)帶負(fù)電的小球C做正功,對(duì)帶正電的小球A做負(fù)功,所以落在板上動(dòng)能的大小:EkC>EkB>EkA.
2.答案:ABD
3.答案:C
4.答案:C
解析:由題意知,未加電壓時(shí)mg=kv①
加電壓U時(shí),電場(chǎng)力向上,設(shè)為F,則有F=mg+kv②
當(dāng)加電壓(-U)時(shí),電場(chǎng)力向下,勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)有
F+mg=kv′③
13、
聯(lián)立①②③得:v′=3v方向向下,C選項(xiàng)正確.
5.答案:D
解析:0―→1s末,電子向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng),在1s末獲得速度為v;1s末―→2s末,電子向左做勻減速直線運(yùn)動(dòng),2s末速度為0;2s末―→3s末,電子向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng),3s末電子獲得速度v;3s末―→4s末電子向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng).4s末速度為零,剛好為一個(gè)周期.以后周而復(fù)始,所以,電子在M、N之間做周期性的來回運(yùn)動(dòng).
6.答案:(1)10m/s (2)與負(fù)極相連 120V