第05讲 带电粒子在电场中的运动 课后专项突破（解析版）-2024-2025学年高二物理上学期中期末复习精细讲义.docx

第05讲带电粒子在电场中的运动

——划重点之高二期中期末复习精细讲义

一、单选题

1．如图，有11H、12H、24He三种带正电粒子（不计重力）分别在电压为U1

A．三种粒子在电场中的加速度之比为1:1:2

B．三种粒子在电场中的运动轨迹一定不会重合的

C．三种粒子进入偏转电场时的速度大小之比为1:

D．三种粒子从偏转电场出来时动能之比为1:1:2

【答案】D

【详解】A．根据牛顿第二定律可知，粒子在电场中的加速度大小为

a=

可知三种粒子在电场中的加速度之比为

a

故A错误；

C．粒子经过加速电场过程，根据动能定理可得

q

解得

v

则三种粒子进入偏转电场时的速度大小之比为

v

故C错误；

B．粒子在偏转电场中做类平抛运动，设板长为L，板间为d，则有

L=v0t，

联立可得

y=

可知粒子在偏转电场中的偏移量与粒子的电荷量和质量均无关，即三种粒子在偏转电场中的偏移量相同，则三种粒子在电场中的运动轨迹一定是重合的，故B错误；

D．全过程根据动能定理可得

1

可知三种粒子从偏转电场出来时动能之比为

E

故D正确。

故选D。

2．如图所示，平行板电容器上极板MN与下极板PQ水平放置，一带电液滴从下极板P点射入，恰好沿直线从上极板N点射出。下列说法正确的是（）

A．该电容器上极板一定带负电

B．液滴从P点到N点的过程中速度增加

C．液滴从P点到N点的过程中电势能减少

D．液滴从P点以原速度射入后可能做匀减速直线运动

【答案】C

【详解】B．由于带电液滴受到的重力和电场力都处于竖直方向，所以为了使带电液滴从下极板P点射入，恰好沿直线从上极板N点射出，带电液滴的合力应为零，带电液滴做匀速直线运动，即液滴从P点到N点的过程中速度不变，故B错误；

A．电场力与重力平衡，电场力方向竖直向上，由于不知道带电液滴的电性，所以不能确定电场方向，不能确定极板电性，故A错误；

C．电场力与重力平衡，电场力方向竖直向上，可知电场力对带电液滴做正功，液滴的电势能减少，故C正确；

D．液滴从P点以原速度射入时，液滴受到重力和电场力均保持不变，液滴仍做匀速直线运动，故D错误。

故选C。

3．如图所示，三块平行放置的带电金属薄板A、B、C中央各有一小孔，小孔分别位于O、M、P点，由O点静止释放的电子恰好能运动到P点，现将C板向左平移到P点，则由O点静止释放的电子（）

A．运动到P点返回 B．运动到P和P点之间返回

C．运动到P点返回 D．穿过P点后继续运动

【答案】D

【详解】由O点静止释放的电子恰好能运动到P点，表明电子在薄板A、B之间做加速运动，电场力做正功，电场方向向左，在薄板B、C之间做减速运动，电场力做负功，电场方向向右，到达P点时速度恰好为0，之后，电子向左加速至M点，再向左减速至O点速度为0，之后重复先前的运动，根据动能定理有

?e

解得

U

根据

C=

当C板向左平移到P点，B、C间距减小，B、C之间电压减小，则有

U

结合上述有

?e

可知，电子减速运动到P的速度不等于0，即电子穿过P点后继续向右运动。

故选D。

4．如图所示，在倾角为θ的足够长的绝缘光滑斜面底端，静止放置质量为m、带电量q（q0）的物体。加上沿着斜面方向的电场，物体沿斜面向上运动。物体运动过程中的机械能E与其位移x的关系图像如图所示，其中OA为直线，AB为曲线，BC为平行于横轴的直线，重力加速度为g，不计空气阻力，则下列说法错误的是（）

A．0～x1

B．x1～

C．x1

D．x2

【答案】C

【详解】A．物体机械能的变化量等于电场力做功，即

Δ

由图像可知0～x

Eq=

解得电场强度的大小恒为

E=

选项A正确，不符合题意；

B．x1

W=

可知电势能减小

Δ

可得物体电势降低了

Δ

选项B正确，不符合题意；

C．x1

a=

物体加速度先减小后反向增加，选项C错误，符合题意；

D．x2

故选C。

5．示波管的内部结构如图所示。如果在偏转电极XX′、YY′之间都没有加电压，电子束将打在荧光屏中心。YY′偏转电极上加的是待显示的正弦信号电压，周期为T1，XX′偏转电极通常接入仪器自身产生的锯齿形电压，也叫扫描电压，周期为T2，下列说法错误的是（）

A．若UYY′0，UXX′=0，则电子向Y′极板偏移

B．若UYY′=0，UXX′0，则电子向X极板偏移

C．若T2=T1，则荧光屏上显示的是待测信号在一个周期内完整的稳定图像

D．若T2=2T1，则荧光屏上显示的是待测信号在两个周期内完整的稳定图像

【答案】A

【详解】A．若UYY′0，UXX′=0，电子带负电，向电势高的地方偏移，则电子向Y极板偏移，故A错误，符合题意；

B．若UYY′=0，UXX′0，电子带负电，向电势高的地方偏移，则电子向X极板偏移，故B正确，不符合题