1、课时跟踪检测（九） 带电粒子在电场中的运动1(多选)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1所示。如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的()图1A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应带正电解析：选AC由题意可知，在XX方向上向X方向偏转，X带正电，A对B错；在YY方向上向Y方向偏转，Y带正电，C对D错。2. (多选)如图2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板间距的后返回，下列措施中能满足要求的是(不计带电粒子
2、的重力)()图2A使初速度减为原来的B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解析：选BD由qElmv，当v0变为v0时l变为；因为qEq，所以qElqlmv，通过分析知B、D选项正确。3如图3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点自由释放后，分别抵达B、C两点，若ABBC，则它们带电荷量之比q1q2等于()图3A12 B21C1 D.1解析：选B竖直方向有hgt2，水平方向有lt2，联立可得q，所以有，B对。4一束正离子以相同的速率从同一位置，沿垂直于电场方向飞入匀强电场中，所有离子的运动轨迹都是一样的，这说明所有粒子()A
3、都具有相同的质量 B都具有相同的电荷量C具有相同的荷质比 D都是同一元素的同位素解析：选C由偏转距离y2可知，若运动轨迹相同，则水平位移相同，偏转距离y也应相同，已知E、l、v0是相同的，所以应有相同。5. (多选)两个共轴的半圆柱形电极间的缝隙中，存在一沿半径方向的电场，如图4所示。带正电的粒子流由电场区域的一端M射入电场，沿图中所示的半圆形轨道通过电场并从另一端N射出，由此可知(不计粒子重力)()图4A若入射粒子的电荷量相等，则出射粒子的质量一定相等B若入射粒子的电荷量相等，则出射粒子的动能一定相等C若入射粒子的电荷量与质量之比相等，则出射粒子的速率一定相等D若入射粒子的电荷量与质量之比相
4、等，则出射粒子的动能一定相等解析：选BC由题图可知，该粒子在电场中做匀速圆周运动，电场力提供向心力qEm得r，r、E为定值，若q相等则mv2一定相等；若相等，则速率v一定相等，故B、C正确。6(多选)喷墨打印机的简化模型如图5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()图5A向正极板偏转 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AC由于微滴带负电，电场方向向下，因此微滴受到的电场力方向向上，微滴向正极板偏转，A项正确；偏转过程中电场力做正功，根据电场力做功与电势能变化的关系，电势能减小，B项错误；
5、微滴在垂直于电场方向做匀速直线运动，位移xvt，沿电场反方向做初速度为零的匀加速直线运动，位移yt22，此为抛物线方程，C项正确；从式中可以看出，运动轨迹与带电荷量q有关，D项错误。7一个动能为Ek的带电粒子，垂直于电场线方向飞入平行板电容器，飞出电容器时动能为2Ek。如果使这个带电粒子的初速度变为原来的两倍，那么它飞出电容器的动能变为()A8Ek B5EkC4.25Ek D4Ek解析：选C因为偏转距离为y，带电粒子的初速度变为原来的两倍时，偏转距离变为，所以静电力做功只有W0.25Ek，而初动能变为4Ek，故它飞出电容器时的动能变为4.25Ek。故正确选项为C。8在光滑水平面上有一比荷1.0
6、107 C/kg 的带正电小球，静止在O点，以O点为原点，在水平面内建立坐标系Oxy，现突然加一沿x轴正方向、电场强度为2.0106 V/m 的匀强电场，小球开始运动。经过1.0 s，所加电场突然变为沿y轴正方向，电场强度大小不变。则小球运动的轨迹和位置坐标正确的是下图中的()解析：选C小球加速度大小a0.20 m/s2,1 s末小球速度vxat0.20 m/s，沿x轴方向距离x1at20.2012 m0.10 m。第2 s 内小球做类平抛运动，x方向x2vxt0.20 m，沿y轴方向y2at20.2012 m0.1 m，故第2 s末小球坐标为(0.30 m，0.10 m)，故C正确。9一水平
7、放置的平行板电容器的两极板间距为d，极板分别与电池两极相连，上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)。小孔正上方处的P点有一带电粒子，该粒子从静止开始下落，经过小孔进入电容器，并在下极板处(未与极板接触)返回。若将下极板向上平移，则从P点开始下落的相同粒子将()A打到下极板上 B在下极板处返回C在距上极板处返回 D在距上极板d处返回解析：选D当两极板距离为d时，粒子从开始下落到恰好到达下极板过程中，根据动能定理可得：mgdqU0，当下极板向上移动，设粒子在电场中运动距离x时速度减为零，全过程应用动能定理可得：mg(x)qx0，两式联立解得：xd，选项D正确。10(多选)(2015山东高
8、考)如图6甲，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示。t0时刻，质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间，0时间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出。微粒运动过程中未与金属板接触。重力加速度的大小为g。关于微粒在0T时间内运动的描述，正确的是()图6A末速度大小为 v0B末速度沿水平方向C重力势能减少了mgdD克服电场力做功为mgd解析：选BC0时间内微粒匀速运动，有mgqE0。把微粒的运动分解，水平方向：做速度为v0的匀速直线运动；竖直方向：时间内，只受重力，做自由落体运动，时刻，v1yg；T时间内，ag，做匀减速直线运动，T时刻，v2yv1ya0，所以末速度
9、vv0，方向沿水平方向，选项A错误、B正确。重力势能的减少量Epmgmgd，所以选项C正确。根据动能定理：mgdW克电0，得W克电mgd，所以选项D错误。11一个质量为m、电荷量为q的带电粒子以平行于两极板的速度v0进入匀强电场，如图7所示。如果两极板间电压为U，两极板间的距离为d、板长为L。设粒子束不会击中极板，求粒子从进入电场到飞出极板时电势能的变化量。(粒子的重力忽略不计)图7解析：水平方向匀速，则运动时间t竖直方向加速，则偏移yat2且a由得y则电场力做功WqEyq由功能原理得电势能减少了。答案：电势能减少了12.如图8所示，匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道，轨道平面与电场方向平行。a、b为轨道直径的两端，该直径与电场方向平行。一电荷量为q(q0)的质点沿轨道内侧运动，经过a点和b点时对轨道压力的大小分别为Na和Nb。不计重力，求电场强度的大小E、质点经过a点和b点时的动能。图8解析：质点所受电场力的大小为FqE设质点质量为m，经过a点和b点时的速度大小分别为va和vb，由牛顿第二定律有FNamNbFm设质点经过a点和b点时的动能分别为Eka和Ekb，有EkamvEkbmv根据动能定理有EkbEka2rF联立式得E(NbNa)Eka(Nb5Na)Ekb(5NbNa)答案：见解析