第5課時　帶電粒子在電場中的運動
(限時：45分鐘)

一、單項
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，要想使電子的運動軌跡不發(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，一個電子只在電場力作用下沿著直線由A→C運動時的速度越來越小，B為線段AC的中點，則下列說法正確的是(　　)
A．電子沿AC方向運動時受到的電場力越來越小
B．電子沿AC方向運動時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，一個帶正電的粒子以一定的初速度垂直進入水平方向的勻強電場．若不計重力，下列四個選項中的四個圖線中能描述粒子在電場中的運動軌跡的是(　　)

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點運動至電勢為φb的b點．若帶電粒子在a、b兩點的速率分別為va、vb，不計重力，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，Q板比P板電勢高5 V，此時在兩板的正中央點有一個電子，速度為零，電子在電場力作用下運動，使得電子的位置和速度隨時間變化．假設(shè)電子始終未與兩板相碰．在0<t<8×10－10 s的時間內(nèi)，這個電子處于點的右側(cè)，速度方向向左且大小逐漸減小的時間是(　　)

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
6．某電場的電場線分布如圖5實線所示，一帶電粒子在電場力作用下經(jīng)A點運動到B點，運動軌跡如圖中虛線所示．粒子重力不計，則粒子的加速度、動能、電勢能的變化情況是(　　)
A．若粒子帶正電，其加速度和動能都增大，電勢能減小
B．若粒子帶正電，其動能增大，加速度和電勢能都減小
C．若粒子帶負電，其加速度和動能都增大，電勢能減小
D．若粒子帶負電，其加速度和動能都減小，電勢能增大
7．(2009•全國Ⅱ•19)圖6中虛線為勻強電場中與場強方向垂直的等間距的平行直線，兩粒子、N質(zhì)量相等，所帶電荷量的絕對值也相等．現(xiàn)將、N從虛線上的O點以相同速率射出，兩粒子在電場中運動的軌跡分別如圖中兩條實線所示．點a、b、c為實線與虛線的交點，已知O點電勢高于c點．若不計重力，則(　　)
A．帶負電荷，N帶正電荷
B．N在a點的速度與在c點的速度大小相同
C．N在從O點運動至a點的過程中克服電場力做功
D．在從O點運動至b點的過程中，電場力對它做的功等于零
8．如圖7所示，在O點處放置一個正電荷．在過O點的豎直平面內(nèi)的A點，自由釋放一個帶正電的小球，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(圖中實線表示)相交于B、C兩點，點O、C在同一水平線上，∠BOC＝30°，A點距離OC的豎直高度為h.若小球通過B點的速度為v，下列說法中正確的是(　　)
A．小球通過C點的速度大小是2gh
B．小球通過C點的速度大小是v2＋gR
C．小球由A點到C點電場力做的功是12v2－gh
D．小球由A點到C點損失的機械能是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電場中．質(zhì)量為、電荷量為q的小球(可視為點電荷)剛好能靜止于圓軌道內(nèi)的A點．現(xiàn)對在A點的該小球施加一沿圓環(huán)切線方向的瞬時速度，使其恰能繞圓環(huán)完成圓周運動．下列對該小球運動的分析中正確的是(　　)
A．小球一定帶負電
B．小球運動到B點時動能最小
C．小球運動到點時動能最小
D．小球運動到D點時機械能最小
10．如圖9所示，質(zhì)量相同的兩個帶電粒子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(重力不計)，則從開始射入到打到上極板的過程中(　　)
A．它們運動的時間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，開始時兩板間電壓為U1，相距為d，兩板間形成勻強電場．有一帶電粒子質(zhì)量為(重力不計)、所帶電荷量為＋q，從兩板下端連線的中點P以豎直速度v0射入勻強電場中，要使得帶電粒子落在A板點上，試求：
(1)若將A板向左側(cè)水平移動d2，此帶電粒子仍從P點以速度v0豎直射入勻強電場且仍落在A板點上，則兩板間電壓應(yīng)增大還是減��？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d2，并保持兩板電壓為U1，此帶電粒子仍從P點豎直射入勻強電場且仍落在A板點上，則應(yīng)以多大的速度v′射入勻強電場？

12．如圖11所示的真空中，場強為E的勻強電場，方向與豎直平面xOy平行且與豎直軸Oy負方向成θ＝37°的夾角．帶電粒子以初速度v0＝7.5 /s，從原點O沿著Ox軸運動，達到A點時速度為0，此刻，勻強電場的方向突然變?yōu)樨Q直向下，而大小不變，粒子又運動了t2＝2 s．(g＝10 /s2)求：
(1)粒子是帶何種電荷、粒子到A點前做什么運動；
(2)帶電粒子運動t2后所在位置的坐標．
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)負電　勻減速運動 （2）坐標為(3.75 ,5 )

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