1、1.9 带电粒子在电场中的运动 同步练习(人教版选修3-1)1.板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时,两极板间电势差为U1,板间场强为E1。现将电容器所带电荷量变为2Q,板间距变为d,其他条件不变,这时两极板间电势差U2,板间场强为E2,下列说法正确的是( C )AU2 = U1,E2 = E1BU2 = 2U1,E2 = 4E1CU2 = U1,E2 = 2E1DU2 = 2U1,E2 = 2E12.一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知质点的速率是递减的。关于b点电场强度E的方向,下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)(D)3.如图所示,一电子沿Ox轴
2、射入电场,在电场中的运动轨迹为OCD,已知,电子过C、D两点时竖直方向的分速度为vC y和vD y;电子在OC段和OD动能变化量分别为EK1和EK2,则 ( AD )A BC D4如图所示,有三个质量相等分别带正电、负电和不带电的小球,从平行板电场中的P点以相同的初速度垂直于电场方向进入电场,它们分别落到A、B、C三点,则可以断定:( A )A落到A点的小球带正电,落到C点的小球带负电B三小球在电场中运动时间相等C三小球到达正极板的动能关系是D三小球在电场中运动的加速度是5.示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,如图所示。如果在荧光屏上P点出现亮斑,那么示波管中的( AC
3、 )A极板x应带正电 B极板x应带正电C极板y应带正电 D极板y应带正电6.如图,带电粒子P所带的电荷量是带电粒子Q的3倍,它们以相等的速度v0从同一点出发,沿着跟电场强度垂直的方向射入匀强电场,分别打在M、N点,若OM=MN,则P和Q的的质量之比为( A )A. 3:4 B. 4:3 C. 3:2 D. 2:37.如图所示,一个绝缘光滑半圆轨道放在竖直向下的匀强电场中,场强为E,在其上端与圆心等高处有一个质量为m,带电荷量为+q的小球由静止开始下滑,则( BD )A小球运动过程中机械能守恒B小球经过最低点时速度最大C小球在最低点对环的压力大小为(mg+qE)D小球在最低点对环的压力大小为3(
4、mg+qE)8.如图所示,两块长3cm的平行金属板AB相距1cm,并与300V直流电源的两极相连接,如果在两板正中间有一电子( m=91031kg,e=1.61019C),沿着垂直于电场线方向以2107m/s的速度飞入,则(1)电子能否飞离平行金属板正对空间?(2)如果由A到B分布宽1cm的电子带通过此电场,能飞离电场的电子数占总数的百分之几?解:(1)当电子从正中间沿着垂直于电场线方向以2107m/s的速度飞入时,若能飞出电场,则电子在电场中的运动时间为在沿AB方向上,电子受电场力的作用,在AB方向上的位移为,其中联立求解,得y=0.6cm,而cm,所以,故粒子不能飞出电场。(2)从(1)的
5、求解可知,与B板相距为y的电子带是不能飞出电场的,而能飞出电场的电子带宽度为cm,所以能飞出电场的电子数占总电子数的百分 比为 EALOO图1-3-39.如图133所示,长为L的绝缘细线一端悬于O点,另一端系一质量为m、带电荷+q的小球,小球静止时处于O点。现将此装置放在水平向右的匀强电场中,小球静止在A点时细线与竖直方向成角。求:(1)该匀强电场的电场强度大小;(2)若将小球求从O点由静止释放,则小球运动到A点时的速度多大?思路解析:(1)设电场强度为E,小球受重力mg、电场力qE及线的拉力F。小球在A点,根据共点力平衡条件有 mgtan = qE 解得 E = (2)小球从O点运动到A点的过程中,电场力做正功,重力做负功。设小球到达A点的速度为,根据动能定理有 qELsin mgL ( 1 cos ) = m2 解得