高二物理-帶電粒子在電場中的運動練習(xí)題

上教考資源網(wǎng)助您教考無憂版權(quán)所有@中國教育考試資源網(wǎng)高二物理帶電粒子在電場中的運動練習(xí)題一、選擇題：第1題圖11．如圖1所示，實線為不知方向的三條電場線，從電場中M點以相同速度飛出a、b兩個帶電粒子，運動軌跡如圖中虛線所示。則（）第1題圖1A．a(chǎn)一定帶正電，b一定帶負電B．a(chǎn)的速度將減小，b的速度將增加C．a(chǎn)的加速度將減小，b的加速度將增加D．兩個粒子的電勢能一個增加一個減小2．如右圖所示，三個質(zhì)量相同，帶電荷量分別為+q、-q和0的小液滴a、b、c，從豎直放置的兩板中間上方由靜止釋放，最后從兩板間穿過，則在穿過極板的過程中A．電場力對液滴a、b做的功相同B．三者動能的增量相同C．液滴a電勢能的增加量等于液滴b電勢能的減少量D．重力對三者做的功相同3.一帶電小球M固定在光滑水平絕緣桌面上，在桌面內(nèi)的另一處放置另一帶電小N,現(xiàn)給N一個在桌面內(nèi)沿垂直MN連線方向的速度v0則第4題圖A.若M,N為同種電荷，N球的諫度越來越小第4題圖B.若M,N為同種電荷，N球的加速度越來越小C.若M,N為異種電荷，N球的速度越來越大D.若M,N為異種電荷，N球的加速度越來越大4．如圖所示，空間的虛線框內(nèi)有勻強電場，AA’、BB’、CC’是該電場的三個等勢面，相鄰等勢面間的距離為0.5cm，其中BB’為零勢能面。一個質(zhì)量為m，帶電量為+q的粒子沿AA’方向以初動能EK自圖中的P點進入電場，剛好從C’點離開電場。已知PA’=2cm。粒子的重力忽略不計。下列說法中正確的是()A．該粒子到達C’點時的動能是2EKB．該粒子通過等勢面BB’時的動能是1.25EKC．該粒子在P點時的電勢能是EKD．該粒子到達C’點時的電勢能是0.5EK5．如圖所示，在真空室中有一水平放置的不帶電平行板電容器，板間距離為d，電容為C，上板B接地。現(xiàn)有大量質(zhì)量均為m、帶電量均為q的小油滴，以相同的初速度持續(xù)不斷地從兩板正中間沿圖中虛線所示方向射入，第一滴油滴正好落到下板A的正中央P點。如果能落到A板的油滴僅有N滴，且第N＋l滴油滴剛好能飛離電場，假定落到A板的油滴的電量能被板全部吸收，不考慮油滴間的相互作用，重力加速度為g，則()……第一無電場區(qū)第一電場區(qū)第二無電場區(qū)第二電場區(qū)EEv0……第一無電場區(qū)第一電場區(qū)第二無電場區(qū)第二電場區(qū)EEv0A．小球在水平方向一直作勻速直線運動B．若場強大小等于mg/q，則小球經(jīng)過每一電場區(qū)的時間均相同C．若場強大小等于2mg/q，則小球經(jīng)過每一無電場區(qū)的時間均相同D．無論場強大小如何，小球通過所有無電場區(qū)的時間均相同7.一平行板電容器的兩個極板水平放置，兩極板間有一帶電量不變的小油滴，油滴在極板間運動時所受空氣阻力的大小與其速率成正比。若兩極板間電壓為零，經(jīng)一段時間后，油滴以速率v勻速下降；若兩極板間的電壓為U，經(jīng)一段時間后，油滴以速率v勻速上升。若兩極板間電壓為-U,油滴做勻速運動時速度的大小、方向?qū)⑹茿.2v、向下 B2v、向上 C.3v、向下 D.3v、向上8.宇航員在探測某星球時發(fā)現(xiàn):①該星球帶負電，而且?guī)щ娋鶆颍虎谠撔乔虮砻鏇]有大氣；③在一次實驗中，宇航員將一個帶電小球(其帶電量遠遠小于星球電量)置于離星球表面某一高度處無初速釋放，恰好處于懸浮狀態(tài).如果選距星球表面無窮遠處的電勢為零，則根據(jù)以上信息可以推斷（）A.小球一定帶正電B.小球的電勢能一定小于零C.只改變小球的電量，從原高度無初速釋放后，小球仍處于懸浮狀態(tài)D.只改變小球離星球表面的高度，無初速釋放后，小球仍處于懸浮狀態(tài)9.長度均為L的平行金屬板AB相距為d，接通電源后，在兩板之間形成勻強磁場.在A板的中間有一個小孔K，一個帶+q的粒子P由A板上方高h處的O點自由下落，從K孔中進入電場并打在B板上K′點處.當(dāng)P粒子進入電場時，另一個與P相同的粒子Q恰好從兩板間距B板處的O′點水平飛人，而且恰好與P粒子同時打在K′處.如果粒子進入電場后，所受的重（1）左右兩板各帶何種電荷？兩極板間的電壓多大？（2）若兩帶電平行板的下端距傳送帶A、B的高度H=0.3m，顆粒落至傳送帶時的速度大小是多少？（3）設(shè)顆粒每次與傳送帶碰撞反彈時，沿豎直方向的速度大小為碰撞前豎直方向速度大小的一半。寫出顆粒第n次碰撞反彈高度的表達式。并求出經(jīng)過多少次碰撞，顆粒反彈的高度小于0.01m。14．如圖所示為研究電子槍中電子在電場中運動的簡化模型示意圖。在Oxy平面的ABCD區(qū)域內(nèi)，存在兩個場強大小均為E的勻強電場I和II，兩電場的邊界均是邊長為L的正方形（不計電子所受重力）。（1）在該區(qū)域AB邊的中點處由靜止釋放電子，求電子離開ABCD區(qū)域的位置。（2）在電場I區(qū)域內(nèi)適當(dāng)位置由靜止釋放電子，電子恰能從ABCD區(qū)域左下角D處離開，求所有釋放點的位置。（3）若將左側(cè)電場II整體水平向右移動L/n（n≥1），仍使電子從ABCD區(qū)域左下角D處離開（D不隨電場移動），求在電場I區(qū)域內(nèi)由靜止釋放電子的所有位置。參考答案：1C2AD3B4A5BCD6AC7C8D9A10解:(1)當(dāng)拉力F0作用于滑塊m上，木板能夠產(chǎn)生的最大加速度為:為使滑塊與木板共同運動，滑塊最大加速度am≤aM對于滑塊有:即為使滑塊與木板之間無相對滑動，力F0不應(yīng)超過6.0N.(2)設(shè)滑塊相對于水平面的加速度為a1，木板的加速度為a2，由運動學(xué)關(guān)系可知:，，滑動過程中木板的加速度a2=2.0m/s2，則可得滑塊運動的加速度a1=5.0m/s2對滑塊:(3)在將小滑塊從木板右端拉出的過程中，相同的內(nèi)能增加了:J11解：(1)由Aa=Bb=,O為AB連線的中點得：a、b關(guān)于O點對稱，則Uab=0①設(shè)小滑塊與水平面間的摩擦力大小為f，對于滑塊從a→b過程，由動能定理得：②而f=μmg③由①——③式得：④（2）對于滑塊從O→b過程，由動能定理得：⑤由③——⑤式得：⑥(3)對于小滑塊從a開始運動到最終在O點停下的整個過程，由動能定理得：⑦而⑧由③——⑧式得：⑨12解：⑴電場方向改為豎直向上后，物塊相對木板運動的位移變小，說明摩擦力變大，它們之間的壓力變大了，物塊所受的電場力向下，所以物塊帶負電．⑵設(shè)勻強電場的場強大小為E，木板質(zhì)量為M、長度為L，物塊的初速度為v0，物塊和木板共同速度為v．當(dāng)電場方向向下時：由物塊在豎直方向受力平衡得：N1+qE=mg由物塊與木板組成的系統(tǒng)動量守恒得：mv0=(M+m)v(可以用牛頓定律和運動學(xué)公式解)由系統(tǒng)能量守恒得：μN1L=EQ\F(1,2)mv02-EQ\F(1,2)(m+M)v2當(dāng)電場方向向上時：由物塊在豎直方向受力平衡得：qE+mg=N2由物塊與木板組成的系統(tǒng)動量守恒得：mv0=(M+m)v(可以用牛頓定律和運動學(xué)公式解)由系統(tǒng)能量守恒得：μN2?EQ\F(1,2)L=EQ\F(1,2)mv02-EQ\F(1,2)(m+M)v2解得：E=EQ\F(mg,3q)13．解：（1）左板帶負電荷，右板帶正電荷。依題意，顆粒在平行板間的豎直方向上滿足l=gt2在水平方向上滿足①②兩式聯(lián)立得（2）根據(jù)動能定理，顆粒落到水平傳送帶上滿足解得（3）在豎直方向顆粒作自由落體運動，它第一次落到水平傳送帶上沿豎直方向的速度。反彈高度根據(jù)題設(shè)條件，顆粒第n次反彈后上升的高度當(dāng)n=4時，hn<0.01m14解：（1）設(shè)電子的質(zhì)量為m，電量為e，電子在電場I中做勻加速直線運動，出區(qū)域I時的為v0，此后電場II做類平拋運動，假設(shè)電子從CD邊射出，出射點縱坐標為y，有 解得y＝，所以原假設(shè)成立，即電子離開ABCD區(qū)域的位置坐標為（－2L，）（2）設(shè)釋放點在電場區(qū)域I中，其坐標為（x，y），在電場I中電子被加