第5課時(shí)　帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)
(限時(shí)：45分鐘)

一、單項(xiàng)
1．如圖1所示，靜止的電子在加速電壓為U1的電場作用下從O經(jīng)P板的小孔射出，又垂直進(jìn)入平行金屬板間的電場，在偏轉(zhuǎn)電壓為U2的電場作用下偏轉(zhuǎn)一段距離．現(xiàn)使U1加倍，要想使電子的運(yùn)動(dòng)軌跡不發(fā)生變化，應(yīng)該(　　)
A．使U2加倍 B．使U2變?yōu)樵瓉淼?倍
C．使U2變?yōu)樵瓉淼?倍 D．使U2變?yōu)樵瓉淼?2
2．如圖2所示的同心圓是電場中的一簇等勢線，一個(gè)電子只在電場力作用下沿著直線由A→C運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度越來越小，B為線段AC的中點(diǎn)，則下列說法正確的是(　　)
A．電子沿AC方向運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的電場力越來越小
B．電子沿AC方向運(yùn)動(dòng)時(shí)它具有的電勢能越來越大
C．電勢差UAB＝UBC
D．電勢φA<φB<φC
3．如圖3所示，一個(gè)帶正電的粒子以一定的初速度垂直進(jìn)入水平方向的勻強(qiáng)電場．若不計(jì)重力，下列四個(gè)選項(xiàng)中的四個(gè)圖線中能描述粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)軌跡的是(　　)

4.(2008•海南•4)靜電場中，帶電粒子在電場力作用下從電勢為φa的a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至電勢為φb的b點(diǎn)．若帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的速率分別為va、vb，不計(jì)重力，則帶電粒子的比荷q/為(　　)
A.va2－vb2φb－φa　　　　B.vb2－va2φb－φaC.va2－vb22(φb－φa) D.vb2－va22(φb－φa)
5．如圖4(a)所示，兩個(gè)平行金屬板P、Q豎直放置，兩板間加上如圖(b)所示的電壓，t＝0時(shí)，Q板比P板電勢高5 V，此時(shí)在兩板的正中央點(diǎn)有一個(gè)電子，速度為零，電子在電場力作用下運(yùn)動(dòng)，使得電子的位置和速度隨時(shí)間變化．假設(shè)電子始終未與兩板相碰．在0<t<8×10－10 s的時(shí)間內(nèi)，這個(gè)電子處于點(diǎn)的右側(cè)，速度方向向左且大小逐漸減小的時(shí)間是(　　)

圖4
A．0<t<2×10－10 sB．2×10－10 s<t<4×10－10 s
C．4×10－10 s<t<6×10－10 sD．6×10－10 s<t<8×10－10 s
二、多項(xiàng)
6．某電場的電場線分布如圖5實(shí)線所示，一帶電粒子在電場力作用下經(jīng)A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示．粒子重力不計(jì)，則粒子的加速度、動(dòng)能、電勢能的變化情況是(　　)
A．若粒子帶正電，其加速度和動(dòng)能都增大，電勢能減小
B．若粒子帶正電，其動(dòng)能增大，加速度和電勢能都減小
C．若粒子帶負(fù)電，其加速度和動(dòng)能都增大，電勢能減小
D．若粒子帶負(fù)電，其加速度和動(dòng)能都減小，電勢能增大
7．(2009•全國Ⅱ•19)圖6中虛線為勻強(qiáng)電場中與場強(qiáng)方向垂直的等間距的平行直線，兩粒子、N質(zhì)量相等，所帶電荷量的絕對(duì)值也相等．現(xiàn)將、N從虛線上的O點(diǎn)以相同速率射出，兩粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的軌跡分別如圖中兩條實(shí)線所示．點(diǎn)a、b、c為實(shí)線與虛線的交點(diǎn)，已知O點(diǎn)電勢高于c點(diǎn)．若不計(jì)重力，則(　　)
A．帶負(fù)電荷，N帶正電荷
B．N在a點(diǎn)的速度與在c點(diǎn)的速度大小相同
C．N在從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至a點(diǎn)的過程中克服電場力做功
D．在從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至b點(diǎn)的過程中，電場力對(duì)它做的功等于零
8．如圖7所示，在O點(diǎn)處放置一個(gè)正電荷．在過O點(diǎn)的豎直平面內(nèi)的A點(diǎn)，自由釋放一個(gè)帶正電的小球，小球的質(zhì)量為、電荷量為q.小球落下的軌跡如圖中虛線所示，它與以O(shè)為圓心、R為半徑的圓(圖中實(shí)線表示)相交于B、C兩點(diǎn)，點(diǎn)O、C在同一水平線上，∠BOC＝30°，A點(diǎn)距離OC的豎直高度為h.若小球通過B點(diǎn)的速度為v，下列說法中正確的是(　　)
A．小球通過C點(diǎn)的速度大小是2gh
B．小球通過C點(diǎn)的速度大小是v2＋gR
C．小球由A點(diǎn)到C點(diǎn)電場力做的功是12v2－gh
D．小球由A點(diǎn)到C點(diǎn)損失的機(jī)械能是g(h－R2)－12v2
9．如圖8所示，內(nèi)壁光滑的絕緣材料制成圓軌道固定在傾角為θ＝37°的斜面上，與斜面的交點(diǎn)是A，直徑AB垂直于斜面，直徑CD和N分別在水平和豎直方向上．它們處在水平方向的勻強(qiáng)電場中．質(zhì)量為、電荷量為q的小球(可視為點(diǎn)電荷)剛好能靜止于圓軌道內(nèi)的A點(diǎn)．現(xiàn)對(duì)在A點(diǎn)的該小球施加一沿圓環(huán)切線方向的瞬時(shí)速度，使其恰能繞圓環(huán)完成圓周運(yùn)動(dòng)．下列對(duì)該小球運(yùn)動(dòng)的分析中正確的是(　　)
A．小球一定帶負(fù)電
B．小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最小
C．小球運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最小
D．小球運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)機(jī)械能最小
10．如圖9所示，質(zhì)量相同的兩個(gè)帶電粒子P、Q以相同的初速度沿垂直于電場方向射入兩平行板間的勻強(qiáng)電場中，P從兩極板正中央射入，Q從下極板邊緣處射入，它們最后打在同一點(diǎn)(重力不計(jì))，則從開始射入到打到上極板的過程中(　　)
A．它們運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tQ＝tP
B．它們所帶電荷量之比qP∶qQ＝1∶2
C．它們的電勢能減少量之比ΔEP∶ΔEQ＝1∶2
D．它們的動(dòng)能增量之比ΔEkP∶ΔEkQ＝2∶1
三、非選擇題
11．如圖10所示，兩帶電平行板豎直放置，開始時(shí)兩板間電壓為U1，相距為d，兩板間形成勻強(qiáng)電場．有一帶電粒子質(zhì)量為(重力不計(jì))、所帶電荷量為＋q，從兩板下端連線的中點(diǎn)P以豎直速度v0射入勻強(qiáng)電場中，要使得帶電粒子落在A板點(diǎn)上，試求：
(1)若將A板向左側(cè)水平移動(dòng)d2，此帶電粒子仍從P點(diǎn)以速度v0豎直射入勻強(qiáng)電場且仍落在A板點(diǎn)上，則兩板間電壓應(yīng)增大還是減小？電壓應(yīng)變?yōu)樵瓉淼?br />幾倍？
(2)若將A板向左側(cè)水平移動(dòng)d2，并保持兩板電壓為U1，此帶電粒子仍從P點(diǎn)豎直射入勻強(qiáng)電場且仍落在A板點(diǎn)上，則應(yīng)以多大的速度v′射入勻強(qiáng)電場？

12．如圖11所示的真空中，場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場，方向與豎直平面xOy平行且與豎直軸Oy負(fù)方向成θ＝37°的夾角．帶電粒子以初速度v0＝7.5 /s，從原點(diǎn)O沿著Ox軸運(yùn)動(dòng)，達(dá)到A點(diǎn)時(shí)速度為0，此刻，勻強(qiáng)電場的方向突然變?yōu)樨Q直向下，而大小不變，粒子又運(yùn)動(dòng)了t2＝2 s．(g＝10 /s2)求：
(1)粒子是帶何種電荷、粒子到A點(diǎn)前做什么運(yùn)動(dòng)；
(2)帶電粒子運(yùn)動(dòng)t2后所在位置的坐標(biāo)．
答案
1．A　2．B　3．C　4．C　5．D　6.AC　7．BD　8．BD　9．ABD　10．AB　
11．(1)增大　3倍　(2)3v03
12．(1)負(fù)電　勻減速運(yùn)動(dòng) （2）坐標(biāo)為(3.75 ,5 )

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