1、貴州省興義五中2013屆高三物理一輪復(fù)習(xí)訓(xùn)練：帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一、選擇題1如圖所示，質(zhì)量相同的兩個(gè)帶電粒子P、Q以相同的速度沿垂直于電場(chǎng)方向射入兩平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)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板的過(guò)程中( )A它們運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tQtpB它們所帶的電荷量之比qpq Q=12C它們的電勢(shì)能減小量之比EpEQ=12D它們的動(dòng)能增量之比EK PEK Q=12 【答案】B2將三個(gè)質(zhì)量相等的帶電微粒分別以相同的水平速度由P點(diǎn)射入水平放置的平行金屬板間，已知上板帶正電，下板接地三個(gè)微粒分別落在圖中A、B、C三點(diǎn)，不計(jì)其重力作用，則(

2、 )A三個(gè)微粒在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等B三個(gè)的帶電量相同C三個(gè)微粒所受電場(chǎng)力的大小關(guān)系是FA<FB<FCD三個(gè)微粒到達(dá)下板時(shí)的動(dòng)能關(guān)系是EkC>EkB>EkA【答案】CD3如圖所示，豎直放置的一對(duì)平行金屬板間的電勢(shì)差為U1，水平放置的一對(duì)平行金屬板間的電勢(shì)差為U2。一電子由靜止開始經(jīng)U1加速后，進(jìn)入水平放置的金屬板間，剛好從下板邊緣射出。不計(jì)電子重力。下列說(shuō)法正確的是( )A減小U1，電子一定打在金屬板上B增大U1，電子一定打在金屬板上C減小U2，電子一定能從水平金屬板間射出D增大U2，電子一定能從水平金屬板間射出 【答案】AC4在如圖的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，若一個(gè)點(diǎn)電荷從P點(diǎn)由靜止

3、釋放，則以下說(shuō)法中正確的是( )A該點(diǎn)電荷受到的電場(chǎng)力逐漸增大B該點(diǎn)電荷一定向右且做勻速運(yùn)動(dòng)C該點(diǎn)電荷一定做勻加速直線運(yùn)動(dòng) D該點(diǎn)電荷一定做勻減速直線運(yùn)動(dòng)【答案】C5顯像管原理的示意圖如圖所示，當(dāng)沒有磁場(chǎng)時(shí)，電子束將打在熒光屏正中的O點(diǎn)，安裝在管徑上的偏轉(zhuǎn)線圈可以產(chǎn)生磁場(chǎng)，使電子束發(fā)生偏轉(zhuǎn)。設(shè)垂直紙面向外的磁場(chǎng)方向?yàn)檎较颍羰闺娮哟蛟跓晒馄辽系奈恢糜蒩點(diǎn)逐漸移動(dòng)到b點(diǎn)，下列變化的磁場(chǎng)能夠使電子發(fā)生上述偏轉(zhuǎn)的是( )【答案】C6用回旋加速器來(lái)加速質(zhì)子，為了使質(zhì)子獲得的動(dòng)能增加為原來(lái)的4倍，可采用下述那種方法？( )A將加速電壓增大為原來(lái)的2倍B將磁感應(yīng)強(qiáng)度增大為原來(lái)的4倍C將D型盒的半徑增大為

4、原來(lái)的2倍D將D型盒的半徑增大為原來(lái)的4倍【答案】C7如圖所示，在點(diǎn)電荷Q形成的電場(chǎng)中，a、b兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上，c、d兩點(diǎn)在另外同一等勢(shì)面上，甲、乙兩帶電粒子只在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡分別為acb和adb曲線。若兩粒子通過(guò)a點(diǎn)時(shí)具有相同的動(dòng)能，則( )A甲、乙兩粒子帶異號(hào)電荷B兩粒子經(jīng)過(guò)b 點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能相同C甲粒子經(jīng)過(guò)c點(diǎn)時(shí)與乙粒子經(jīng)過(guò)d點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能相同D若取無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)，則甲粒子在c點(diǎn)的電勢(shì)能小于乙粒子在d點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能【答案】D8一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷僅在電場(chǎng)力作用下由點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的圖象如圖所示，其中和是電荷運(yùn)動(dòng)到電場(chǎng)中、兩點(diǎn)的時(shí)刻.下列說(shuō)法正確的是( )A該電荷由點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功B點(diǎn)處的

5、電場(chǎng)線比點(diǎn)處的電場(chǎng)線密C、兩點(diǎn)電勢(shì)的關(guān)系為D該電荷一定做曲線運(yùn)動(dòng)【答案】C9一平行金屬板電容器，充電后與電源斷開，負(fù)極板接地，在兩極板間有一個(gè)正電荷固定在P點(diǎn)，如圖，以E表示兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)，U表示兩極板間的電壓，W表示電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能，若保持負(fù)極板不動(dòng)，將正極板移到圖中虛線所示的位置，則( )AU變小，E不變；BU變小，W不變；CE變大，W變大；DU不變，W不變；【答案】AB10如圖所示，空間存在兩個(gè)被固定的、等量同種正點(diǎn)電荷M、N，在它們的連線上有A、B、C三點(diǎn)，已知MA=CN=NB，MA<NA?，F(xiàn)有一正點(diǎn)電荷q，關(guān)于在電場(chǎng)中移動(dòng)電荷q，下列說(shuō)法正確的是( )A沿半圓弧l將q從B點(diǎn)移

6、到C點(diǎn)，電場(chǎng)力不作功B沿曲線r將q從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力作負(fù)功C沿曲線s將q從A點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力作正功D沿直線將q從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力作正功【答案】C11如圖所示，從S處發(fā)出的熱電子經(jīng)加速電壓U加速后垂直進(jìn)入相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，發(fā)現(xiàn)電子流向下極板偏轉(zhuǎn)。設(shè)兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。如果要使電子沿直線從電場(chǎng)和磁場(chǎng)區(qū)域通過(guò)，以下辦法可行的是( )A適當(dāng)減小加速電壓UB適當(dāng)增大電場(chǎng)強(qiáng)度EC適當(dāng)增大磁感應(yīng)強(qiáng)度BD適當(dāng)增大加速電壓U【答案】AB12一帶電粒子射入水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，在電場(chǎng)力作用下形成圖中所示的運(yùn)動(dòng)軌跡M和N是軌跡上的兩點(diǎn)，其中M點(diǎn)是軌跡的最右點(diǎn)不計(jì)重力，下列表

7、述正確的是( )A粒子在M點(diǎn)的速率最大B粒子所受電場(chǎng)力方向向右C粒子在電場(chǎng)中的加速度不變D粒子在電場(chǎng)中的電勢(shì)能始終在增加【答案】C二、計(jì)算題13如圖所示，ABC是固定在豎直平面內(nèi)的絕緣圓弧軌道，A點(diǎn)與圓心O等高，B、C點(diǎn)處于豎直直徑的兩端PA是一段絕緣的豎直圓管，兩者在A點(diǎn)平滑連接，整個(gè)裝置處于方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球從管內(nèi)與C點(diǎn)等高處由靜止釋放，一段時(shí)間后小球離開圓管進(jìn)入圓弧軌道運(yùn)動(dòng)已知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度（g為重力加速度），小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的電荷量保持不變，忽略圓管和軌道的摩擦阻力(1）求小球在圓管內(nèi)運(yùn)動(dòng)過(guò)程受到圓管的壓力(2）求小球剛離開A點(diǎn)瞬間對(duì)圓弧軌道的壓力

8、(3）通過(guò)計(jì)算判斷小球能否沿軌道運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn) 【答案】（1）由受力分析得： 小球受到圓管的壓力 N=qE 即N=mg/2，方向水平向左 (2）（5分）離開A點(diǎn)瞬間，設(shè)小球速度為v，有 根據(jù)受力分析，設(shè)軌道對(duì)小球的彈力N1，有 聯(lián)立以上兩式可得 則小球?qū)壍赖膲毫?，方向水平向?(3）（5分）設(shè)小球能沿軌道到達(dá)C點(diǎn)，小球由P運(yùn)動(dòng)到C，根據(jù)動(dòng)能定理有 在C點(diǎn)，由受力分析有 聯(lián)立以上兩式，整理得： N2=0 假設(shè)成立，小球恰能沿軌道到達(dá)C點(diǎn) 14如圖所示，左側(cè)為兩塊長(zhǎng)為L(zhǎng)=10cm，間距cm的平行金屬板，加U的電壓，上板電勢(shì)高；現(xiàn)從左端沿中心軸線方向入射一個(gè)重力不計(jì)的帶電微粒，微粒質(zhì)量m1010kg

9、，帶電量q+104C，初速度v0105m/s；中間用虛線框表示的正三角形內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1，三角形的上頂點(diǎn)A與上金屬板平齊，BC邊與金屬板平行，AB邊的中點(diǎn)P1恰好在下金屬板的右端點(diǎn)；三角形區(qū)域的右側(cè)也存在垂直紙面向里，范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2，且B24B1；求；(1）帶電微粒從電場(chǎng)中射出時(shí)的速度大小和方向；(2）帶電微粒進(jìn)入中間三角形區(qū)域后，要垂直打在AC邊上，則該區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1是多少？(3）畫出粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡，確定微粒最后出磁場(chǎng)區(qū)域的位置。【答案】（1）設(shè)帶電微粒在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間t，加速度a，出電場(chǎng)時(shí)豎直方向的速度為vy，粒子出電場(chǎng)的速度速度與水平方向夾

10、角，300即垂直與AB出射。 (2）帶電粒子出電場(chǎng)時(shí)豎直方向偏轉(zhuǎn)的位移有代入（1）（2）得，好粒子由P1點(diǎn)垂直AB射入磁場(chǎng)。帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。設(shè)勻速圓周運(yùn)動(dòng)P1Q1段半徑R1，根據(jù)幾何關(guān)系有由 得 15如圖所示，在紙面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xOy，以第象限內(nèi)的直線OM（與負(fù)x軸成45°角）和正y軸為界，在x<0的區(qū)域建立勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向水平向左，場(chǎng)強(qiáng)大小E2V/m；以直線OM和正x軸為界，在y<0的區(qū)域建立垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.1T。一不計(jì)重力的帶負(fù)電微粒，從坐標(biāo)原點(diǎn)O沿y軸負(fù)方向以v02×103m/s的初速度射入磁場(chǎng)。已知微粒的比荷為

11、q/m5×104C/kg，求： (1）粒子經(jīng)過(guò)1/4圓弧第一次經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)邊界時(shí)的位置坐標(biāo)； (2）粒子在磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間； (3）粒子最終將從電場(chǎng)區(qū)域D點(diǎn)離開電場(chǎng)，則D點(diǎn)離O點(diǎn)的距離是多少?【答案】（1）微粒帶負(fù)電，從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)，沿順時(shí)針方向做圓周運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖。第一次經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)邊界上的A點(diǎn)由，得，所以，A點(diǎn)坐標(biāo)為（0.4m，0.4m）。(2）設(shè)微粒在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T，則 ， 其中代入數(shù)據(jù)解得：T1. 256×103s所以。（保留的，不扣分）(3）微粒從C點(diǎn)沿y軸正方向進(jìn)入電場(chǎng)，做類平拋運(yùn)動(dòng)，則qEma代入數(shù)據(jù)解得： yy2r82×0.4m7.2m即：

12、離開電磁場(chǎng)時(shí)距O點(diǎn)的距離為7.2m。16在豎直平面內(nèi)建立一平面直角坐標(biāo)系xoy，x軸沿水平方向，如圖甲所示。第二象限內(nèi)有一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E1。坐標(biāo)系的第一、四象限內(nèi)有一正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)交變磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向豎直向上，場(chǎng)強(qiáng)E2=1/2E1，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面。處在第三象限的某種發(fā)射裝置（圖中沒有畫出）豎直向上射出一個(gè)比荷=102C/kg的帶正電的粒子（可視為質(zhì)點(diǎn)），該粒子以v0=4m/s的速度從-x上的A點(diǎn)進(jìn)入第二象限，并以v1=8m/s速度從+y上的C點(diǎn)沿水平方向進(jìn)入第一象限。取粒子剛進(jìn)入第一象限的時(shí)刻為0時(shí)刻，磁感應(yīng)強(qiáng)度按圖乙所示規(guī)律變化（以垂直紙面向外的磁場(chǎng)方向?yàn)檎较颍?，g=10 m/s2.試求：(1）帶電粒子運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的縱坐標(biāo)值h及電場(chǎng)強(qiáng)度E1；(2）+x軸上有一點(diǎn)D,OD=OC，若帶電粒子在通過(guò)C點(diǎn)后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不再越過(guò)y軸，要使其恰能沿x正方向通過(guò)D點(diǎn)，