人教版高中物理必修第三册课后习题 分层作业14 带电粒子在电场中运动的四种题型.docVIP

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分层作业14带电粒子在电场中运动的四种题型

A级必备知识基础练

1.如图所示实线为某竖直平面内匀强电场的电场线,一带电粒子从O点以初速度v射入该电场,运动一段时间后经过A点,OA与电场线垂直,不计粒子重力。下列说法正确的是()

A.电场的方向一定斜向下方

B.电场中O点的电势比A点的电势高

C.粒子从O点运动到A点的过程中电势能一直减小

D.粒子从O点运动到A点的过程中速度先减小后增大

2.如图所示,一个平行板电容器充电后与电源断开,从负极板处释放一个电子(不计重力),设其到达正极板时的速度为v1,加速度为a1。若将两极板间的距离增大为原来的2倍,再从负极板处释放一个电子,设其到达正极板时的速度为v2,加速度为a2,则()

A.a1∶a2=1∶1,v1∶v2=1∶2

B.a1∶a2=2∶1,v1∶v2=1∶2

C.a1∶a2=2∶1,v1∶v2=2∶1

D.a1∶a2=1∶1,v1∶v2=1∶2

3.喷墨打印机的结构原理如图所示,其中墨盒可以发出半径为1×10-5m的墨汁微粒。此微粒经过带电室时带上负电,带电的多少通过计算机按字体笔画的高低位置输入的信号加以控制。带电后的微粒以一定的初速度进入偏转电场,经过偏转电场发生偏转后,打到纸上,显示出字体。无信号输入时,墨汁微粒不带电,沿直线通过偏转电场而注入回流槽流回墨盒。设偏转极板长L1=1.6cm,两极板间的距离d=0.50cm,偏转极板的右端到纸的距离L2=2.4cm。若一个墨汁微粒的质量为1.6×10-10kg,所带电荷量为1.25×10-12C,以20m/s的初速度垂直于电场方向进入偏转电场,打到纸上的点距原射入方向的距离是1.0mm(不计空气阻力和墨汁微粒的重力,可以认为偏转电场只局限在平行板电容器内部,忽略边缘电场的不均匀性),则()

A.墨汁微粒从进入偏转电场到打在纸上,做类平抛运动

B.两偏转极板间的电压是2.0×103V

C.两偏转极板间的电压是5.0×102V

D.为了使纸上的字体放大10%,可以把偏转电压降低10%

4.相距10cm的平行板A和B之间存在匀强电场,电场强度大小E=4×104V/m,方向竖直向下,如图所示。电场中C点距B板3cm,D点距A板2cm。有一个质量为m=2×10-8kg的带电微粒沿图中所示的虚线从C点运动至D点。若重力加速度g取10m/s2,则下列说法正确的是()

A.该微粒在D点时的电势能最大

B.该微粒可能做匀变速直线运动

C.在此过程中,静电力对微粒做的功为1×10-8J

D.该微粒带正电,所带的电荷量为5×10-12C

5.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

6.如图所示,一长为L=0.20m的丝线的一端拴一质量为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级关键能力提升练

7.(多选)(云南昆明高二期中)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

8.(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

9.(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=0.0