2019年高考物理一轮总复习 带电粒子在匀强电场中的运动课时作业 新人教版选修3-1.doc

2019年高考物理一轮总复习 带电粒子在匀强电场中的运动课时作业 新人教版选修3-11如图所示，质子(H)和第1题图粒子(He)，以相同的初动能垂直射入偏转电场(粒子不计重力)，则这两个粒子射出电场时的侧位移y之比为() A11 B12 C21 D142如图所示，带电粒子P所带的电荷量是带电粒子Q的3倍，它们以相等的速度v0从同一点发出，沿着跟电场强度垂直的方向射入匀强电场，分别打在M、N点，若OMMN，则P和Q的质量之比为()第2题图 A34 B43 C32 D233如图甲所示，A板的电势UA0，B板的电势UB随时间的变化规律如图乙所示电子只受电场力的作用，且初速度为零，则()甲乙第3题图 A若电子在t0时刻进入的，它将一直向B板运动 B若电子在t0时刻进入的，它将时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上 C若电子在tT/8时刻进入的，它将时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上 D若电子是在tT/4时刻进入的，它将时而向B板、时而向A板运动 4实验室所用示波器，是由电子枪、偏转电极和荧光屏三部分组成，当垂直偏转电极YY，水平偏转电极XX的电压都为零时，电子枪发射的电子通过偏转电极后，打在荧光屏的正中间，若要在荧光屏上始终出现如右图所示的斑点a，那么，YY与XX间应分别加上如下图所示哪一组电压()第4题图ABCD5如图甲所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔，右极板电势随时间变化的规律如图乙所示，电子原来静止在左极板小孔处(不计电子的重力)下列说法正确的是() A从t0时刻释放电子，电子始终向右运动，直至打到右极板上 B从t0时刻释放电子，电了可能在两板间振动 C从tT/4时刻释放电子，电了可能在两板间振动，也可能打到右极板上 D从tT/4时刻释放电子，电子必将打到左极板上甲乙第5题图6如图所示，是一个示波管工作的原理图，电子从静止开始，经加速电压U1加速后，以速度v0垂直电场方向进入偏转电场，离开电场时侧移量为h，两平行板间的距离为d，两平行板间电势差为U2，板长为L，每单位电压引起的侧移量h/U2叫做示波管的灵敏度为了提高灵敏度，可采用下列哪些方法()第6题图 A减小加速电压U1 B增加两板间的电势差U2 C尽可能使板长L做得短些 D尽可能使两板间的距离d减小些第7题图7如图ABCD正方形区域内存在着匀强电场，电场方向与AB边平行一带电粒子以初动能Ek从正方形一条边的中点射入(只受电场力)，一段时间后，粒子从一条边的中点射出此时该带电粒子的动能可能有n种情况，则n等于() A5 B4 C3 D28初速为零的电子进入电压为 U的加速电场，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束电子电量e、质量m，则在刚射出加速电场时，一小段长为l的电子束内电子个数为() A. B. C. D.9如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两板不带电，上极板接地，它的极板长L0.1m，两板间距离d0.4cm.一束由相同微粒组成的带电粒子流以相同的初速度从两板中央平行于极板射入，由于重力作用微粒能落到下板上已知微粒质量m2.0106kg，电荷量q1.0108C，取g10m/s2.第9题图(1)若第一个粒子刚好落到下板中点O处，求带电粒子入射初速度的大小；(2)两板间电场强度为多大时，带电粒子能刚好落到下板右边缘B点10如图所示，在xOy平面上第象限内有平行于y轴的有界匀强电场，方向如图，y轴上一点P的坐标为(0，y0)有一电子以垂直于x轴的初速度v0从P点垂直射入电场中，当匀强电场的场强为E1时，电子从A点射出，A点坐标为(xA,0)当场强为E2时，电子从B点射出，B点坐标为(xB,0)，已知电子的电量为e，质量为m，不计电子的重力。(1)求匀强电场的场强，E1、E2之比；(2)若在IV象限过Q点放一张垂直于xOy平面的感光胶片，Q点的坐标为(0，y0)求感光胶片上曝光点的横坐标xA、xB的比值。第10题图11如图甲所示，真空中水平放置的相距为d的平行金属板板长为L，两板上加有恒定电压后，板间可视为匀强电场在t0时，将图乙中所示的交变电压加在两板上，这时恰有一个质量为m、电荷量为q的带电粒子从两板正中间以速度v0水平飞入电场若此粒子离开电场时恰能以平行于两板的速度飞出(粒子重力不计)，求： 第11题图(1)两板上所加交变电压的频率应满足的条件；(2)该交变电压的取值范围12如图所示，竖直放置的半圆形光滑绝缘轨道半径为R，圆心为O，下端与绝缘水平轨道在B点平滑一质量为m、带电量为q的物块(可视为质点)，置于水平轨道上的A点已知A、B两点间的距离为L，物块与水平轨道间的动摩擦因数为，重力加速度为g.(1)若物块能到达的最高点是半圆形轨道上与圆心O等高的C点，则物块在A点水平向左运动的初速度应为多大？(2)若整个装置处于方向竖直向上的匀强电场中，物块在A点水平向左运动的初速度vA，沿轨道恰好能运动到最高点D，向右飞出则匀强电场的场强为多大？(3)若整个装置处于水平向左的匀强电场中，场强的大小E.现将物块从A点由静止释放，运动过程中始终不脱离轨道，求物块第2n(n1,2,3，)次经过B点时的速度大小第12题图课时作业(二十六)带电粒子在匀强电场中的运动1.B【解析】 由y和Ek0mv，得y可知，y与q成正比，B正确2.A【解析】 本题忽略了粒子重力的影响，P和Q在匀强电场中做类平抛运动，它们沿水平方向均以初速度v0做匀速直线运动，根据OMMN，可知，它们沿竖直方向的下落时间之比为：tPtQ12；根据hat2，可得a2h/t2，可见，它们沿竖直方向下落的加速度之比为aPaQ41；根据aEq/m可得mEq/aq/a，所以3，所以选项A正确故选A.3.ACD【解析】 电子在电场中运动时的加速度大小不变；若电子在t0时刻进入，在0T/2时间内，它将竖直向上的电场力的作用下做匀加速直线运动；在T/2T时间内，它将在竖直向下的电场力的作用下做匀减速直线运动(加速度大小仍为a)，到tT时刻电子的速度减为零，之后电子继续向上重复前面的运动，可见，电子一直向B板运动，选项A正确，B错误；若电子在tT/8时刻进入，则在T/8T/2时间段内，它将竖直向上做匀加速直线运动；在T/2T时间段内，它将做匀减速直线运动，到tT时刻电子的速度已经变为竖直向下向A板运动，但还没有运动到A板，之后电子继续向上重复类似于选项A中所描述的运动，可见，选项C正确；若电子是在tT/4时刻进入，则在T/4T/2时间段内，它将竖直向上做匀加速直线运动；在T/23T/4时间段内，它将继续竖直向上做匀减速直线运动，到t3T/4时刻电子的速度减为零，在3T/4T时间段内，它将开始竖直向下做匀加速直线运动，在T5T/4时间段内，它继续竖直向下做匀减速直线运动，到t5T/4时刻电子的速度减为零，并且刚好回到A板，之后，电子继续重复前面的运动，可见，它将时而向B板、时而向A板运动，选项D正确故选ACD. 4.A【解析】 电子通过偏转电极时受电场力作用会偏向偏转电极的正极，因此结合题图可知A正确，故选A.5.AC【解析】 从t0时释放电子向右加速运动，当t时，粒子减速运动，当tT时，粒子速度为零，继续向右加速运动，循环，故A对、B错；在t时释放，粒子向右加速运动，当在t，粒子开始减速运动；当在tT，粒子速度为零，且向左加速运动，当tT时，粒子减速运动，当在tT时，粒子速度为零向右加速运动，如此循环，当T够大时，粒子可能打到右极板上，当T不够时，粒子在两板间振动，故C对，D错；选AC.6.AD【解析】 叫作示波管的灵敏度，lv0t，h(q)t2h()2，h/u2，减小v0，增大l或减小d，则A对，D对，故选AD.7.A【解析】 当粒子带负电时，由AC边中点射入时，电场力做负功，当EkW时，由BD边中点射出，当EkW时，会由AC边中点射出，当由CD边中点射入时，由AC边中点射出，当由BD中点射入时，由AC边中点射出，当由AB边中点射入时，由AC边中点射出，同理当粒子带正电时，也有5种情况，故选A.8.A【解析】 电子经电场加速，有eUmv2，v，加速后电流I，电子数N.故选A9.(1)v02.5m/s(2)E1.5103V/m【解析】 (1)对第1个落到O点的粒子水平方向：v0t竖直方向：gt2解得：v02.5m/s(2)对落到B点的粒子水平方向：Lv0t竖直方向：at2根据牛顿第二定律得：mgEqma解得：E1.5103V/m.10.(1)(2)【解析】 (1)当场强为E1时：xAv0t1y0a1tt当场强为E2时：xBv0t2y0at解得(2)设场强为E1时，电子射电场时的偏转解为1tan1vy1t1xAxAxAxA设电场为E2时，电子射出电场时的偏转解为2tan 2vy2t2xBxBxBxB解得.；11.见解析【解析】 先分析带电粒子在水平方向和竖直方向上的运动特点，再寻找“恰能平行于两极飞出”的条件，以及飞出时在垂直板方向上的限制条件(1)带电粒子在电场中运动时间每经过一个周期，其在垂直于金属板方向的速度变为零，粒子的速度即恢复为入射时状态平行于金属板所以交变电压的频率应满足方程，所以f(n1，2，3)(2)因带电粒子在垂直于金属板方向做单方向的反复的加速、减速运动，每次加速和减速过程中在垂直金属板方向的位移大小都相等，其大小x()2欲使粒子恰能以平行于金属板的速度飞出，则应有nT，2nx，整理得U0(n1，2，3)12.(1)(2)(3)()n2.【解析】 (1)设物体在A点的速度为v1，由动能定理有mgLmgR0mv.解得v1.(2)设匀强电场的场强大小为E、物块在D点的速度为vD，则mgEqm.(mgEq)L(mgEq)2Rmvmv.解得E.(3)设第2，4，6，2n次经过B点时的速度分别为v2，v4，v2n，第2，4，6，2(n1)次离开B点向右滑行的最大距离分别为L1，L2，Ln1，则(qEmg)Lmv.(qEmg)L10mv.(qEmg)L1mv.解得.同理.综上可得()n1.v2n()n2.