教科版高中物理必修第三册课后习题 第1章 静电场 分层作业13 带电体在电场中运动的四种题型.docVIP

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分层作业13带电体在电场中运动的四种题型

A组必备知识基础练

题组一带电体在电场中(重力、电场力作用下)的直线运动

1.如图,两平行的带电金属板水平放置。若在两板中间a点从静止释放一带电微粒,微粒恰好保持静止状态。现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°,再由a点从静止释放一同样的微粒,该微粒将()

A.保持静止状态

B.向左上方做匀加速运动

C.向正下方做匀加速运动

D.向左下方做匀加速运动

2.(多选)(广东广州华南师范大学附属中学高二月考)竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场,其电场强度为E,在该匀强电场中,用轻质绝缘细绳悬挂质量为m的带电小球,细绳跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡,此时小球到右板的距离为b,重力加速度为g,如图所示。下列说法正确的是()

A.小球所带电荷量是mgtanθ

B.剪断细绳后小球做平抛运动

C.剪断细绳后小球的加速度大小为gtanθ

D.剪断细绳后小球碰到金属板所需的时间为2b

题组二带电体在重力、电场力作用下的类平抛运动

3.如图所示,质量为m、电荷量为q的小球以初速度v0从A点竖直向上射入水平方向的匀强电场中,小球通过电场中B点时,速率vB=2v0,方向与电场的方向一致,则A、B两点的电势差为()

A.mv0

C.2mv0

4.如图所示,一个带负电的油滴以初速度v0从P点斜向上射入水平方向的匀强电场中。若油滴到达最高点的速度大小仍为v0,则油滴运动的最高点的位置()

A.在P点的左上方

B.在P点的右上方

C.在P点的正上方

D.上述情况都可能

题组三带电粒子在交变场中的运动

5.(多选)(江西九江高二开学考试)如图甲所示,平行金属板中央有一个静止的电子(不计重力),两板间距离足够大。当两板间加上如图乙所示的交变电压后,在四个选项中,反映电子速度v、位移x和加速度a三个物理量随时间t的变化规律可能正确的是()

6.如图甲所示,在两平行金属板间加一交变电场,两极板间可以认为是匀强电场,当t=0时,一带电粒子(忽略重力)从左侧极板附近开始运动,其速度随时间变化关系如图乙所示。带电粒子经过4T时间恰好到达右侧极板,带电粒子的质量m、电荷量q、速度最大值vm、时间T为已知量,则下列说法正确的是()

A.带电粒子在两板间做往复运动,周期为T

B.两板间距离d=2vmT

C.两板间所加交变电场的方向每T时间变化一次,所加电压大小为2m

D.若其他条件不变,该带电粒子从t=T8

题组四带电粒子在电场中的圆周运动

7.(多选)两个共轴的半圆柱形电极间存在一沿半径方向的电场,如图所示。带正电的粒子流由电场区域的一端M射入电场,沿图中所示的半圆形轨道通过电场并从另一端N射出,由此可知()

A.若入射粒子的电荷量相等,则出射粒子的质量一定相等

B.若入射粒子的电荷量相等,则出射粒子的动能一定相等

C.若入射粒子的电荷量与质量之比相等,则出射粒子的速率一定相等

D.若入射粒子的电荷量与质量之比相等,则出射粒子的动能一定相等

8.如图所示,一长为L=0.20m的丝线的一端系一质量为m=1.0×10-4kg、电荷量为q=+1.0×10-6C的小球,另一端连在一水平轴O上,丝线拉着小球可在竖直平面内做圆周运动,整个装置处在竖直向上的匀强电场中,电场强度E=2.0×103N/C。现将小球拉到与轴O在同一水平面上的A点,然后无初速度地将小球释放,g取10m/s2。求:

(1)小球通过最高点B时速度的大小;

(2)小球通过最高点B时,丝线对小球拉力的大小。

B组关键能力提升练

9.(多选)如图甲所示,真空中水平放置两块长度为2d的平行金属板P、Q,两板间距为d,两板间加上如图乙所示、最大值为U0、周期性变化的电压,在两板左侧紧靠P板处有一粒子源A,自t=0时刻开始连续释放初速度大小为v0、方向平行于金属板的相同带电粒子,t=0时刻释放的粒子恰好从Q板右侧边缘离开电场(粒子不与板碰撞),已知电场变化周期T=2dv

A.在t=0时刻进入的粒子离开电场时速度大小仍为v0

B.粒子的电荷量为m

C.在t=T4

D.在t=T4

10.(多选)如图所示,在竖直平面内有水平向右、电场强度为E=1×104N/C的匀强电场。在匀强电场中有一根长l=2m的绝缘细线,一端固定在O点,另一端系一质量m=0.08kg的带电小球,静止时悬线与竖直方向成37°角。若小球获得初速度恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动,取小球静止时的位置为电势能零点和重力势能零点,cos37°=0.8,g取10m/s2。下列说法正确的是 ()

A.小球所带的电荷量q=6×10-5C

B.小球动能的最小值为1