1、高考物理一轮复习（选修3-1）专题十二 电场第6课时：带电粒子在电场中的运动测（满分60分，30分钟完成） 班级 姓名 总分_一、选择题（共9个小题，每小题4分，共36分）1、【北京师范大学附属实验20142015学年度第一学期高二年级物理期中试卷】喷墨打印机的简化模型如图所示，重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度v垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上，则微滴在极板间电场中v带电室信号输入墨盒纸A向负极板偏转 B电势能逐渐增大C运动轨迹是抛物线 D运动轨迹与带电量无关【答案】C【解析】试题分析：因为墨汁带负电，故它穿过极板间时，要向正极板偏转，选项A错误；在这个过程中，电场力做正功，
2、故它的电势能减小，动能增大，选项B错误；墨汁在极板间做类平抛运动，故它的运动轨迹是抛物线，选项C正确；墨汁在电场中的偏转位移为y=，故它与事业电量是有关系的，带电量越大，偏转位移越大，故选项D错误。考点：带电墨汁在电场中的偏转。【名师点晴】带负电的粒子要向正极板运动，此时电场力做正功，故粒子的电势能减小，它的动能增加；其实粒子在电场中做类平抛运动，它的轨迹是一条抛物线。2、如图a、b两个带正电的粒子，以相同的速度先后垂直于电场线从同一点进入平行板间的匀强电场后，a粒子打在B板的a点，b粒子打在B板的b点，不计重力，则： （ ）Aa的电荷量一定大于b的电荷量Bb的质量一定大于a的质量Ca的比荷一
3、定大于b的比荷Db的比荷一定大于a的比荷【答案】C3、（2014天津卷，4）如图所示，平行金属板A、B水平正对放置，分别带等量异号电荷。一带电微粒水平射入板间，在重力和电场力共同作用下运动，轨迹如图中虚线所示，那么（）A若微粒带正电荷，则A板一定带正电荷 B微粒从M点运动到N点电势能一定增加 C微粒从M点运动到N点动能一定增加 D微粒从M点运动到N点机械能一定增加【答案】C【解析】微粒同时受到重力和电场力作用，由题中条件仅可判断出重力与电场力合力向下，无法确定电场力的大小和方向，故只能确定合力对微粒做正功，其动能增大，其他结论均无法确定，选C。4、如图所示，A、B两金属板平行放置，在t0时刻将
4、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两板间加上下列哪种电压时，有可能使电子到不了B板（）【答案】B【解析】加A图电压，电子从A板开始向B板做匀加速直线运动；加B图电压，电子开始向B板做匀加速运动，再做加速度大小相同的匀减速运动，速度减为零后做反向匀加速运动及匀减速运动，由对称性可知，电子将做周期性往复运动，所以电子有可能到不了B板；加C图电压，电子先匀加速，再匀减速到静止，完成一个周期，所以电子一直向B板运动，即电子一定能到达B板；加D图电压，电子的运动与C图情形相同，只是加速度是变化的，所以电子也一直向B板运动，即电子一定能到达B板，综上所述可知选项B正确。5、如图所
5、示是一个示波管工作原理图，电子经加速后以速度v0垂直进入偏转电场，离开电场时偏转量是h，两平行板间的距离为d，电势差是U，板长是L每单位电压引起的偏移量（h/U）叫做示波管的灵敏度，为了提高灵敏度，可采用下列哪些办法： （ ）A增大两板间的电势差UB尽可能使板长L做得短些C尽可能使两板间距离d减小些D使电子入射速度v0大些【答案】C6、一带电粒子在电场中仅在电场力作用下，从A点运动到B点，速度随时间变化的图象如图所示，tA、tB分别是带电粒子到达A、B两点时对应的时刻，则下列说法中正确的有： （ ）AA点的电势一定高于B点的电势BA点的场强一定大于B点的场强C带电粒子在A点的电势能一定小于在B
6、点的电势能.D带电粒子从A点到B点过程中，电场力对带电粒子不做正功【答案】B7、一个初动能为Ek的带电粒子，以速度v沿垂直电场强度方向飞入两块平行金属板间（带等量异号电荷且正对放置），飞出时粒子动能为2Ek。如果这个带电粒子的初速度增加到原来的2倍，仍从原位置沿原方向射入，不计重力，那么该粒子飞出两平行金属板间时的动能为（）A4Ek B4.25Ek C6Ek D9.5Ek【答案】B【解析】由动能定理得粒子从射入电场到射出电场，有qEyEk2EkEkEk，当初速度加倍时，由t得t减半，由yat2知，y变成原来的，电场力做的功变为原来的，粒子经过电场后动能增加量变为原来的，即0.25Ek，B对。8
7、、如图所示装置处于真空中，现有质子、氘核和粒子都从O点由静止释放，经过同一加速电场和偏转电场，最后粒子均打在与OO垂直的荧光屏上（已知质子、氘核和粒子质量之比为124，电量之比为112，不计粒子的重力影响）。下列说法中正确的是： （ ）A三种粒子在偏转电场中运动时间之比为121B三种粒子飞出偏转电场时的速率之比为11C三种粒子打在荧光屏上的位置不同D偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为112【答案】D9、2015海南高考如图，一充电后的平行板电容器的两极板相距l。在正极板附近有一质量为M、电荷量为q（q0）的粒子；在负极板附近有另一质量为m、电荷量为q的粒子。在电场力的作用下，两粒子同时从静止
8、开始运动。已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距l的平面。若两粒子间相互作用力可忽略，不计重力，则Mm为（）A32 B21C52 D31【答案】A【解析】因两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距l的平面，电荷量为q的粒子通过的位移为l，电荷量为q的粒子通过的位移为l，由牛顿第二定律知它们的加速度分别为a1、a2，由运动学公式有la1t2 t2，la2t2t2，得。B、C、D错，A对。二、非选择题（10题4分，11题10分，12题10分，共24分）10、【2014北京市东城区第一学期期末】如图所示，A、B和C、D为两对带电金属极板，长度均为l，其中A、B两板水平放置，间距为d，A、B间电压为
9、U1；C、D两板竖直放置，间距也为d，C、D间电压为U2。有一初速度为0、质量为m、电荷量为e的电子经电压U0加速后，平行于金属板进入电场，则电子进入该电场时的速度大小为 ；若电子在穿过电场的过程中始终未与极板相碰，电子离开该电场时的动能为_。（A、B、C、D四块金属板均互不接触，电场只存在于极板间，且不计电子的重力）【答案】；（每空3分）【解析】11、2015课标全国卷如图，一质量为m、电荷量为q（q0）的粒子在匀强电场中运动，A、B为其运动轨迹上的两点。已知该粒子在A点的速度大小为v0，方向与电场方向的夹角为60；它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30。不计重力。求A、B两点间的电势
10、差。答案解析设带电粒子在B点的速度大小为vB。粒子在垂直于电场方向的速度分量不变，即vBsin30v0sin60由此得vBv0设A、B两点间的电势差为UAB，由动能定理得qUABm（vv）联立式得UAB12、（2016平谷零模）示波器是一种多功能电学仪器，可以在荧光屏上显示出被检测的电压波形示波管是示波器的核心部分，它主要由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成，其简化图如图甲所示电子枪释放电子并使电子加速后从小孔A射出，偏转系统使电子束发生偏转，电子束打在荧光屏形成光迹这三部分均封装于真空玻璃壳中已知电子的电荷量为e，质量为m，电子所受重力及电子之间的相互作用力均可忽略不计，不考虑相对论效应（1
11、）闭合开关S，电子枪中的灯丝K发热后逸出电子，电子逸出的初速度可忽略不计经过阴极K和阳极A之间电压为U0的电场加速后，电子从阳极板A上的小孔中射出，求电子射出时的速度v0是多大？（2）电子被U0的电场加速后进入偏转系统，若只考虑电子沿Y（竖直）方向的偏转情况，偏转系统可以简化为如图乙所示的偏转电场偏转电极的极板长为L1，两板间距离为d，极板右端与荧光屏的距离为L2，当在偏转电极上加如图丙所示的正弦交变电压时（所有电子均能从极板中射出，且电子穿过极板的时间极短，约10-9s），求电子打在荧光屏上产生的亮线的最大长度；（3）若在偏转电极XX上加如图丁所示的电压，在偏转电极YY上加如图丙所示的电压时
12、，荧光屏上显示出如图戊所示的图形，此时XX上所加电压的周期是多少？若在两个偏转电极上均加上u=Asin（t + ）或u=Acos（t + ）（取各种不同值）交变电压时，荧光屏上将显示出各种各样的图形，这些图形称为李萨茹图形若在偏转电极YY上加如图丙所示的电压，在偏转电极XX上加如图己所示的电压时，请你尝试画出荧光屏上将会出现的图形（画在答题纸上的方格图内） 甲 乙 丙 丁 戊 己【答案】（1）；（2）；（3）T=410-2 s；图形如下图所示。【解析】（1）加速电场中：eU0 = 4分解得： 2分（2）偏转电压为Um时：偏转电场中： 1分 1分L1 = v0 t1 1分 1分 得：1分出电场后，由几何关系可得： 1分得： 1分荧光屏上亮线的最大长度：Y = 2y = 1分每式1分，但总分不超过7分；结果1分，但本小题总分不超过8分其他解法也按此标准执行第（2）小题解法二偏转电压为Um时：偏转电场中： L1 = v0 t1 vy = a t1 出电场后：L2 = v0 t2 y2 = vy t2电子距荧光屏中心的最大距离：y = y1 + y2 得：荧光屏上亮线的最大长度：Y = 2y = （3）所求周期T=410-2 s 2分 图形是： 2分