高中物理人教版 (2019)必修 第三册5 带电粒子在电场中的运动优质课件ppt

课时把关练

第5节 带电粒子在电场中的运动

1. 某静电除尘器的除尘原理如图所示，一带正电的金属板和一个带负电的放电极形成电场，它们之间的电场线分布如图所示，虚线为一带电烟尘颗粒的运动轨迹，是轨迹上的两点。若不计烟尘颗粒的重力，下列说法正确的是（　　）

第1题图

A.点电势高于点电势

B.点电场强度小于点电场强度

C.烟尘颗粒在点的电势能小于在点的电势能

D.烟尘颗粒在点的动能小于在点的动能

2.[多选]一带正电的液滴以水平向右的初速度进入范围足够大的匀强电场，电场方向水平向左。不计空气阻力，则液滴在电场中（　　）

A.做直线运动

B.做曲线运动

C.速率先减小后增大

D.速率先增大后减小

3.喷墨打印机的简化模型如图所示。重力可忽略的墨汁微滴，经带电室后带负电，以平行于极板方向的速度飞入极板间的匀强电场，最终打在纸上，则微滴在极板间（　　）

第3题图

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

4.有一正点电荷只受电场力作用，从静电场中的a点由静止释放。在它沿直线运动到b点的过程中，动能Ek随位移s变化的关系图像如图所示。该电场的电场线分布应是（　　）

第4题图

　　A　　　　　B　　　　C　　　　　　D

5.如图所示，一水平放置的平行板电容器充电后与电源断开，一束同种带电粒子从P点以相同速度平行于极板射入电容器，最后均打在下极板的A点，若将上极板缓慢上移，则(　　)

第5题图

A．粒子打在下极板的落点缓慢左移

B．粒子打在下极板的落点缓慢右移

C．粒子仍然打在下极板的A点

D．因粒子的电性未知，无法判断粒子的落点

6.如图所示，空间存在两块平行的彼此绝缘的带电薄金属板A、B，间距为d，中央分别开有小孔O、P.现有甲电子以速率从O点沿OP方向运动，恰能运动到P点．若仅将B板向右平移距离d，再将乙电子从P′点由静止释放，则(　　)

第6题图

A．金属板A、B组成的平行板电容器的电容C不变

B．金属板A、B间的电压减小

C．甲、乙两电子在板间运动时的加速度相同

D．乙电子运动到O点的速率为2

7.[多选] 如图所示，一个质量为m、电荷量为q的带正电油滴，在平行于纸面的匀强电场中由静止沿斜向右下方做直线运动，其轨迹与竖直方向的夹角为θ，重力加速度大小为g，不计空气阻力，则下列判断正确的是(　　)

第7题图

A．电场强度的最小值等于

B．电场强度的最大值等于

C．带电油滴的机械能可能增加

D．电场力可能对带电油滴不做功

8. [多选]带电粒子仅在电场力作用下，从电场中a点以初速度进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点，如图所示，实线是电场线，下列说法正确的是(　　)

第8题图

A.粒子在a点时的加速度比在b点时的加速度小

B.从a到b过程中，粒子的电势能一直减小

C.无论粒子带何种电荷，经b点时的速度总比经a点时的速度大

D.电场中a点的电势一定比b点的电势高

9.如图所示是直线加速器的一部分，A、B接在电压大小为U、极性随时间t周期性变化的电源上。一质量为m、电量为e的电子，以初速度进入第3个金属圆筒左侧的小孔，此后在每个筒内均做匀速直线运动，时间恰好都为t，在每两筒的缝隙间利用电场加速，时间不计。试计算确定3个筒各自的长度以及电子从第5个金属圆筒出来时的速度。

第9题图

10.如图所示，A为粒子源，F为荧光屏。在A和极板B间的加速电压为U1，在两水平放置的平行导体板C、D间加有偏转电压U2。现分别有质子和粒子（氦核）由静止从A发出，经加速后以水平速度进入C、D间，忽略粒子所受的重力，它们能打到F的同一位置上吗？为什么？

第10题图

课时把关练

第5节 带电粒子在电场中的运动

参考答案

1.D  2.BC  3.C  4.A  5.C   6.C  7.CD  8.AC

9.解：设第3、4、5个金属筒的长度分别为l3、l4、l5，电子进入第4、5个金属筒的速度分别为v1、v2，则l3=v0t，

l4=v1t，l5=v2t。

由功能关系，可得第3、4两个筒之间eU=-，

第4、5两个筒之间eU=-，

联立以上各式，可得l3=v0t，

l4=，l5=。

电子从第5个金属筒出来的速度v2=。

10. 解：它们能打到F的同一位置上，理由如下：

在加速电场中，由动能定理，

得qU1=。

两个粒子在CD间的偏转电场中做类平抛运动，有

水平方向：D=v0t，

竖直方向：y=，

根据牛顿第二定律，

有a=，

解得y=，

设速度偏角为θ，则tan θ=

由此可知，故质子和粒子能打到F的同一位置上。