2025年《沪科版2020上海高二物理必修第三册》 9.5 带电粒子在电场中的运动 第2课时 带电粒子在电场中的运动 （作业）（解析版）.docxVIP

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新版沪科版2020上海高二物理必修第三册

《9.5带电粒子在电场中的运动》

第2课时带电粒子在电场中的运动

针对考点基础练

考点一带电粒子在电场中的直线运动

1.（2021·济南高一月考）如图1所示，在匀强电场E中，一带电粒子－q的初速度v0恰与电场线方向相同，则带电粒子－q在开始运动后，将（）

图1

A．沿电场线方向做匀减速直线运动

B．沿电场线方向做变加速直线运动

C．沿电场线方向做匀加速直线运动

D．偏离电场线方向做曲线运动

【答案】A

【解析】由于负电荷受到的静电力方向与电场方向相反，粒子受到的静电力方向与初速度方向相反，所以沿电场线方向做匀减速直线运动，A正确。

2．两平行金属板相距为d，电势差为U，一电子质量为m，电荷量为e，从O点沿垂直于极板的方向射出，最远到达A点，然后返回，如图2所示，OA＝L，则此电子具有的初动能是（）

图2

A．eq\f(edL,U) B．edUL

C．eq\f(eU,dL) D．eq\f(eUL,d)

【答案】D

【解析】电子从O点运动到A点，因受静电力作用，速度逐渐减小。根据题意和题图判断，电子仅受静电力，不计重力。根据能量守恒定律得eq\f(1,2)mv02＝eUOA。因E＝eq\f(U,d)，UOA＝EL＝eq\f(UL,d)，故eq\f(1,2)mv02＝eq\f(eUL,d)。故选D。

考点二带电粒子在电场中的偏转

3．（2021·上海奉贤高一月考）带电粒子（重力不计）沿水平方向射入竖直向下的匀强电场中，运动轨迹如图3所示，粒子在相同的时间内（）

图3

A．位置变化相同

B．速度变化相同

C．速度偏转的角度相同

D．动能变化相同

【答案】B

【解析】粒子在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动．竖直方向上在相同的时间内运动的位移之比为1∶3∶5….粒子在水平方向上位置变化相同，在竖直方向上位置变化不同，所以其位置变化不同，A错误；因为粒子做匀变速曲线运动，根据匀变速运动的规律可知，粒子在相同时间内速度变化相同，B正确；粒子的速度逐渐靠近（而不会达到）竖直方向，所以速度的偏转角度不同，C错误；根据动能定理ΔEk＝Eqsy，动能的变化与竖直位移成正比，而在相同时间内竖直位移之比为1∶3∶5…，所以动能变化不同，D错误。

4．（2021·上海新浦高一月考）如图4所示，三个带电荷量相同、质量相等、重力不计的粒子A、B、C，从同一平行板间电场中的同一点P射入，在电场中的运动轨迹如图PA、PB、PC所示，则下列说法中正确的是（）

图4

A．三个粒子的加速度关系aAaBaC

B．三个粒子的加速度关系aAaBaC

C．三个粒子的入射速度关系vAvBvC

D．三个粒子的入射速度关系vAvBvC

【答案】D

【解析】粒子的加速度为a＝eq\f(qE,m)，依题意，三个粒子带电荷量相同、质量相等，入射的是同一电场，则有aA＝aB＝aC，故A、B错误；三个带电粒子沿电场方向的位移yA＝yByC，则运动时间tA＝tBtc，三个带电粒子沿平行极板方向的位移xAxBxC，可得三个带电粒子的入射速度关系vAvBvC，故C错误，D正确。

5．（2020·雅安市期末）如图5所示，有一带电粒子贴着A板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为U1时，带电粒子沿①轨迹从两板正中间飞出；当偏转电压为U2时，带电粒子沿②轨迹落到B板中间；设粒子两次射入电场的水平速度相同，则两次偏转电压之比为（）

图5

A．U1∶U2＝1∶8 B．U1∶U2＝1∶4

C．U1∶U2＝1∶2 D．U1∶U2＝1∶1

【答案】A

【解析】带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，水平位移为x＝v0t，两次运动的水平位移之比为2∶1，两次运动的水平速度相同，故运动时间之比为t1∶t2＝2∶1，由于竖直方向上的位移为h＝eq\f(1,2)at2，h1∶h2＝1∶2，故加速度之比为1∶8，又因为加速度a＝eq\f(Uq,mdAB)，故两次偏转电压之比为U1∶U2＝1∶8，故A正确。

6．（2021·江苏淮安高一月考）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的。如图6所示，不同的带负电粒子在电压为U1的电场中由静止开始加速，从M孔射出，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，在满足带负电粒子能射出平行板电场区域的条件下，下列说法错误的是（）

图6

A．若电荷量q相等，则带负电粒子在板间的加速度大小相等

B．若比荷eq\f(q,m)相等，则带负电粒子从M孔射出的速率相等

C．若电荷量q相等，则带负电粒子从M孔射出的动能相等

D．若比荷eq\f(q,m