1、一、单项选择题1关于带电粒子(不计重力)在匀强电场中的运动情况,下列说法正确的是()A一定是匀变速运动B不可能做匀减速运动C一定做曲线运动D可能做匀变速直线运动,不可能做匀变速曲线运动解析:选A.带电粒子在匀强电场中受到的电场力恒定不变,可能做匀变速直线运动,也可能做匀变速曲线运动,故选A.2.如图所示,质子(H)和粒子(He),以相同的初动能垂直射入偏转电场(粒子不计重力),则这两个粒子射出电场时的侧位移y之比为()A11B12C21 D14解析:选B.由y 和Ek0mv,得:y可知,y与q成正比,故选B.3.(2014济南第二中学高二检测)如图所示,有三个质量相等,分别带正电、负电和不带电
2、的小球,从平行板电场中的P点以相同的初速度垂直于E进入电场,它们分别落到A、B、C三点()A落到A点的小球带正电,落到B点的小球不带电B三小球在电场中运动的时间相等C三小球到达正极板时动能关系是EkAEkBEkCD三小球在电场中运动的加速度关系是aAaBaC解析:选A.初速度相同的小球,落点越远,说明运动时间越长,竖直方向加速度越小所以A、B、C三个落点上的小球的带电情况分别为带正电、不带电、带负电故选A.4.如图所示,两金属板与电源相连接,电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场,且恰好从正极板边缘飞出现在使电子入射速度变为原来的两倍,而电子仍从原位置射入,且仍从正极板边缘飞出,则两极板的间
3、距应变为原来的()A2倍B4倍C. D.解析:选C.电子在两极板间做类平抛运动,水平方向lv0t,t,竖直方向dat2,故d2,即d,故选C.5(2013高考广东卷)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()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解析:选C.带电微滴垂直进入电场后,在电场中做类平抛运动,根据平抛运动的分解水平方向做匀速直线运动和竖直方向做匀加速直线运动带负电的微滴进入电场后受到向上的静电力,故带电微滴向正极板偏转,选项A错误;带电微滴垂直进入电场受竖直
4、方向的静电力作用,静电力做正功,故墨汁微滴的电势能减小,选项B错误;根据xvt,yat2及a,得带电微滴的轨迹方程为y,即运动轨迹是抛物线,与带电量有关,选项C正确,D错误6.两平行金属板相距为d,电势差为U,一电子质量为m、电荷量为e,从O点沿垂直于极板的方向射入电场,最远到达A点,然后返回,如图所示,OA间距为h,则此电子的初动能为()A. B.C. D.解析:选D.电子从O点到达A点的过程中,仅在电场力作用下速度逐渐减小,根据动能定理可得eUOA0Ek,因为UOAh,所以Ek,故选D.7.图甲为示波管的原理图如果在电极YY之间所加的电压按图乙所示的规律变化,在电极XX之间所加的电压按图丙
5、所示的规律变化,则在荧光屏上会看到的图形是图A、B、C、D中的() 解析:选B.由题图乙及题图丙知,当UY为正时,Y板电势高,电子向Y偏,而此时UX为负,即X板电势高,电子向X板偏,故选B.二、多项选择题8.(2014江苏天一中学高二测试)如图所示,M、N是真空中的两块平行金属板质量为m、电荷量为q的带电粒子,以初速度v0由小孔进入电场,当M、N间电压为U时,粒子恰好能到达N板如果要使这个带电粒子到达M、N板间距的1/2后返回,下列措施中能满足要求的是(不计带电粒子的重力)()A使初速度减为原来的1/2B使M、N间电压加倍C使M、N间电压提高到原来的4倍D使初速度和M、N间电压都减为原来的1/
6、2解析:选BD.由题意知,带电粒子在电场中做减速运动,在粒子恰好能到达N板时,由动能定理可得:qUmv要使粒子到达两极板中间后返回,设此时两极板间电压为U1,粒子的初速度为v1,则由动能定理可得:qmv联立两方程得:可见,选项B、D均符合等式的要求故选BD.9.竖直放置的平行金属板A、B连接一恒定电压,两个电荷M和N以相同的速率分别从极板A边缘和两板中间沿竖直方向进入板间电场,恰好从极板B边缘射出电场,如图所示,不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用,下列说法正确的是()A两电荷的电荷量可能相等B两电荷在电场中运动的时间相等C两电荷在电场中运动的加速度相等D两电荷离开电场时的速度大小相等解析:选
7、AB.由t知两电荷运动时间相等,故B正确;由yat2和yM2yN知,两电荷加速度不等,故C错误;由a知,仅当mMmN时,两电荷量相等,故A正确;由vyat知,vyMvyN,则合速度不等,故D错误故选AB.10.如图所示是一个说明示波管工作原理的示意图,电子经电压U1加速后垂直进入偏转电场,离开电场时的偏转量是h,两平行板间的距离为d,电势差为U2,板长为L.为了提高示波管的灵敏度(每单位电压引起的偏转量),可采用的方法是()A增大两板间的电势差U2B尽可能使板长L长些C尽可能使板间距离d小一些D使加速电压U1升高一些解析:选BC.电子的运动过程可分为两个阶段,即加速和偏转分别根据两个阶段的运动
8、规律,推导出灵敏度的有关表达式,然后再判断选项是否正确,这是解决此题的基本思路电子经电压U1加速有eU1mv,电子经过偏转电场的过程有Lv0t,hat2t2.由以上各式可得.因此要提高灵敏度,若只改变其中的一个量,可采取的办法为增大L,或减小d,或减小U1.故选BC.三、非选择题11.在如图所示的示波器的电容器中,电子以初速度v0沿着垂直场强的方向从O点进入电场,以O点为坐标原点,沿x轴取OAABBC,再过点A、B、C作y轴的平行线与电子径迹分别交于M、N、P点,求AMBNCP和电子途经M、N、P三点时沿x轴的分速度之比解析:电子在电场中做类平抛运动,即在x轴分方向做匀速直线运动,故M、N、P
9、三点沿x轴的分速度相等,vMxvNxvPx111又OAABBC所以tOAtABtBC根据电子沿y方向做匀加速运动,由yat2得:AMBNCP149.答案:14911112.如图所示虚线MN左侧有一场强为E1E的匀强电场,在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着宽为L、电场强度为E22E的匀强电场,在虚线PQ右侧相距为L处有一与电场E2平行的屏现将一电子(电荷量为e,质量为m)无初速度地放入电场E1中的A点,最后电子打在右侧的屏上,AO连线与屏垂直,垂足为O,求:(1)电子从释放到打到屏上所用的时间;(2)电子刚射出电场E2时的速度方向与AO连线夹角的正切值tan ;(3)电子打到屏上的点P到点O的距离x.解析:(1)电子在电场E1中做初速度为零的匀加速直线运动,设加速度为a1,时间为t1,由牛顿第二定律和运动学公式得:a1a1tv1a1t1t2运动的总时间为tt1t23.(2)设电子射出电场E2时沿平行电场线方向的速度为vy,根据牛顿第二定律得,电子在电场中的加速度为a2t3vya2t3tan 解得:tan 2.(3)如图,设电子在电场中的偏转距离为x1x1a2ttan 解得:xx1x23L.答案:(1)3(2)2(3)3L