人教版 (新课标)选修39 带电粒子在电场中的运动达标测试

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A.当乙传感器接入电路实验时，若F变小，则电流表指针向右偏转
B.当乙传感器接入电路实验时，若F变大，则电流表指针向右偏转
C.当丙传感器接入电路实验时，若导电溶液深度h变大，则电流表指针向左偏转
D.当丙传感器接入电路实验时，若导电溶液深度h变小，则电流表指针向左偏转
【解析】本题考查电容（传感器）的知识及电路的基本规律.分析的思路是先判断电容器电容的变化情况,再判断电容器在电路中的充放电情况，再判断电流表指针的偏转情况.当乙传感器接入电路实验时，若F变大，电容器两板间距离变小，电容器电容增大，由Q=CU知电容器充电，通过电流表的电流从正接线柱流入，电流表指针向右偏转，A错误,B正确；当丙传感器接入电路实验时，若导电溶液深度h变小，电容器两板间正对面积变小，电容器电容减小，由Q=CU知电容器放电，通过电流表的电流从负接线柱流入，电流表指针向左偏转，C错误,D正确.
【答案】B、D
2．如图所示的电路，水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态.为了使液滴竖直向上运动，下列操作可行的是 （ ）
A.断开开关，将两板间的距离拉大一些
B.断开开关，将两板水平地向相反方向移开一些
C.保持开关闭合，将两板间的距离减小一些
D.保持开关闭合，以两板各自的左侧板沿为轴，同时向上（即逆时针方向）转过一个小角度
【解析】带电液滴受到竖直向下的重力和竖直向上的电场力正好处于静止状态，有Eq=mg.两板间的电场强度，保持开关闭合时，U不变，当两板间的距离d减小时，E变大，此时Eq>mg,液滴竖直向上运动，C正确；保持开关闭合，以两板各自的左侧板沿为轴，同时向上（即逆时针方向）转过一个小角度，E的大小不变，但方向变了，此时液滴不会沿竖直方向运动，所以D不正确；断开开关，电容器的电荷量Q不变，E与d无关，所以断开开关，将两板间的距离拉大一些，仍有Eq=mg,液滴仍保持静止状态，A不正确；断开开关，将两板水平地向相反方向移开一些，此时两板的正对面积S变小，E变大，此时Eq>mg,所以液滴竖直向上运动，B正确.
【答案】B、C
3.如图为一匀强电场，某带电粒子从A点运动到B点.在这一运动过程中克服重力做的功为2.0 J,电场力做的功为1.5 J.则下列说法正确的是（ ）
A.粒子带负电
B.粒子在A点的电势能比在B点少1.5 J
C.粒子在A点的动能比在B点少0.5 J
D.粒子在A点的机械能比在B点少1.5 J.
【解析】粒子从A点运动到B点，电场力做正功，且沿着电场线，故粒子带正电，所以A错误；粒子从A点运动到B点，电场力做正功，电势能减少，故粒子在A点的电势能比在B点多1.5 J,故B错误；由动能定理，WG+W电=ΔEk,-2.0 J+1.5 J=EkB-EkA,所以C错误；由其他力（在这里指电场力）做功等于机械能的增加，所以D正确.
【答案】D
4．如图所示，水平放置的平行板电容器两极板间距为d，带负电的微粒质量为m、带电荷量为q，它从上极板的边缘以初速度v0射入，沿直线从下极板N的边缘射出，则 （ ）
A.微粒的加速度不为零
B.微粒的电势能增加了mgd
C.两极板的电势差为mgd/q
D.M板的电势低于N板的电势
【解析】粒子在电场力与重力作用下所做运动为匀速直线运动，加速度为0，A错；电场力做负功，重力做正功，故电势能是增加为mgd，B正确；由qU=mgd可得C正确;又粒子为负电荷，且电场力方向向上，则电场方向是竖直向下，D错.
【答案】B、C
5．如图所示，空间的虚线框内有匀强电场，AA′、BB′、CC′是该电场的3个等势面，相邻等势面间的距离为0.5 cm，其中BB′为零电势面.一个质量为m、带电荷量为q的粒子沿
AA′方向以初动能Ek自图中的P点进入电场，刚好从C′点离开电场.已知=2 cm，粒子的重力忽略不计.下列说法中正确的是 （ ）
A.该粒子在P点时的电势能是-0.5Ek
B.该粒子通过等势面BB′时的动能是1.25Ek
C.该粒子到达C′点时的动能是2Ek
D.该粒子到达C′点时的电势能是0.5Ek
【解析】已知=2 cm, =2×0.5 cm=1 cm,
则粒子到C′时竖直方向位移y与水平方向位移x之比,即,得vy=v0，
则vC′=2v0，
在C′时的动能Ek′==2Ek，C正确.
由P到C′电场力做功为Ek′-Ek=Ek，即在BB′处的动能为Ek+Ek=1.5Ek,因BB′为零电势面，故此时的动能即为粒子具有的机械能，在运动过程中机械能守恒可得粒子在P点时的电势能为0.5Ek,在C′点时的电势能是-0.5Ek，A、B、D均错误.
【答案】C
6．如图所示，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中，P从两极板正中央射入，Q从下极板边缘处射入，它们最后打在同一点（重力不计），则从开始射入到打到上板的过程中 （ ）
A.它们运动的时间tQ>tP
B.它们运动的加速度tQ