【全优课堂】2016高考物理总复习 第7章 第5课时 带电粒子在电场中的运动分组训练（含解析）.doc

‎【全优课堂】2016高考物理总复习 第7章 第5课时 带电粒子在电场中的运动分组训练 A组　带电粒子的加速 ‎1．如图13所示，电子由静止开始从A板向B板运动，当到达B极板时速度为v，保持两板间电压不变，则(　　)‎ 图13‎ A．当增大两板间距离时，v也增大 B．当减小两板间距离时，v增大 C．当改变两板间距离时，v不变 D．当增大两板间距离时，电子在两板间运动的时间也增大 ‎【答案】CD ‎【解析】电子从静止开始运动，根据动能定理，从A板运动到B板动能的变化量等于电场力做的功．因为保持两个极板间的电势差不变，所以末速度不变，而位移如果增加的话，时间变长．‎ ‎2．(2015·浙江联考)如图14所示，在某一真空中，只有水平向右的匀强电场和竖直向下的重力场，在竖直平面内有初速度为v0的带电微粒，恰能沿图示虚线由A向B做直线运动．那么(　　)‎ 图14‎ A．微粒带正、负电荷都有可能 B．微粒做匀减速直线运动 C．微粒做匀速直线运动 D．微粒做匀加速直线运动 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 4‎ 微粒做直线运动的条件是速度方向和合外力的方向在同一条直线上，只有微粒受到水平向左的电场力才能使得合力方向与速度方向相反且在同一条直线上，由此可知微粒所受的电场力的方向与场强方向相反，则微粒必带负电，且运动过程中微粒做匀减速直线运动，故B正确．‎ B组　带电粒子的偏转 ‎3.如图15所示，质量相等的两个带电液滴1和2从水平方向的匀强电场中O点静止释放后，分别抵达B、C两点，若AB＝BC，则它们带电荷量之比q1∶q2等于(　　)‎ 图15‎ A．1∶2 B．2∶1‎ C．1∶ D．∶1‎ ‎【答案】B ‎【解析】竖直方向有h＝gt2，水平方向有 l＝t2，联立可得q＝，所以有＝，B对．‎ C组　带电粒子在变化电场中的运动 ‎4. (2014·河源质检)如图16所示，A、B两导体板平行放置，在t＝0时将电子从A板附近由静止释放(电子的重力忽略不计)．分别在A、B两板间加四种电压，它们的UAB－t图线如下列四图所示．其中可能使电子到不了B板的是(　　)‎ 图16‎ ‎ ‎ ‎【答案】B ‎【解析】在A选项所加电压下，电子将一直向B板加速运动；在C选项所加电压下，电子是先加速再减速至0，再加速再减速至0，一直向B板运动；D选项和C选项一样，只不过电子的加速度发生变化；只有在B选项所加电压下，电子先向B板加速再减速，再向A板加速再减速至初始位置，且速度变为0，如此在A、B间往复运动．‎ ‎5．如图17所示，竖直平面xOy内有三个宽度均为L首尾相接的电场区域ABFE、BCGF和CDHG.三个区域中分别存在方向为＋y、＋y、＋x的匀强电场，其场强大小比例为2∶1∶‎ 4‎ ‎2.现有一带正电的物体以某一初速度从坐标为(0，L)的P点射入ABFE场区，初速度方向水平向右．物体恰从坐标为(‎2L，)的Q点射入CDHG场区，已知物体在ABFE区域所受电场力和所受重力大小相等，重力加速度为g，物体可以视为质点，y轴竖直向上，区域内竖直方向电场足够大．求：‎ 图17‎ ‎(1)物体进入ABFE区域时的初速度大小；‎ ‎(2)物体在ADHE区域运动的总时间；‎ ‎(3)物体从DH边界射出位置的坐标．‎ ‎【答案】(1)　(2) 　(3)(3L，－)‎ ‎【解析】设三个区域的电场强度大小依次为2E、E和2E，物体在三个区域运动的时间分别为t1、t2和t3，物体初速度为v0：‎ ‎(1)在BCGF区域，对物体进行受力分析，由牛顿第二定律有mg－qE＝ma2，而2qE＝mg 解得a2＝ 在水平方向和竖直方向分别有L＝v2t2，＝a2t 由以上解得：v2＝，t2＝ 在ABFE区域，对物体进行受力分析，在竖直方向有2qE＝mg，物体做匀速直线运动，所以物体进入ABFE区域时的初速度为v0＝v2＝.‎ ‎(2)t1＝t2＝ 在BCGF区域，物体做类平抛运动，在Q点竖直方向速度vy＝a2t2＝，则Q点速度vQ＝，方向斜向下与水平方向夹角为45°‎ 在CDHG区域，由于2qE＝mg，方向沿x轴正方向，对物体进行受力分析，F合＝mg，方向斜向下与水平方向夹角为45°，与速度方向相同，物体做匀加速直线运动，由运动的合成与分解易知：‎ 水平方向L＝v0t3＋a3xt，解得 4‎ t3＝ 所以t＝t1＋t2＋t3＝.‎ ‎(3)物体在ABFE区域做匀速直线运动，在BCGF区域做类平抛运动，偏移量为，在CDHG区域做与水平方向夹角为45°的匀加速直线运动，竖直方向位移L，则物体从DH边界射出处的位置坐标为(‎3L，－)．‎ 4‎