20182019学年高中物理选修31：重难强化训练2带电粒子在电场中的运动.docx

2018-2019 学年高中物理选修 3-1：重难强化训练 2 带电粒子在电场中的运动 重难强化训练 ( 二) 带电粒子在电场中的 运动 (45 分钟 分值： 90 分 ) 一、选择题 (本题共 10 小题，每小题 6 分.1～ 6 题为单选， 7～10 题为多选 ) 1．一带电粒子在电场中只受电场力作用时，它不可能出现的运动状态是 ( ) A．匀速直线运动 B．匀加速直线运动 C．匀变速曲线运动 D．匀速圆周运动 A [ 因为粒子只受到电场力的作用，所以不可能做匀速直线运动． ] 2.如图 1 为示波管中电子枪的原理示意图，示波管内被抽成真空， A 为发射 热电子的阴极， K 为接在高电势点的加速阳极， A、K 间电压为 U，电子离开阴 极时的速度可以忽略， 电子经加速后从 K 的小孔中射出时的速度大小为 v，下面 说法中正确的是 ( ) 图 1 A ．如果 A、 K 间距离减半而电压仍为 U 不变，则电子离开 K 时的速度变为 2v B．如果 A、 K 间距离减半而电压仍为 U 不变，则电子离开 K 时的速度变为 v 2 C．如果 A、K 间距离保持不变而电压减半，则电子离开 K 时的速度变为 v 2 2 D．如果 A、 K 间距离保持不变而电压减半，则电子离开 K 时的速度变为 2 v 1 2 1 D [ 由动能定理 qU＝2mv ，U 不变，速度不变，故 A 、B 错误．电压变为 2 2 U， v 变为原来的 2 ，故 C 错， D 对． ] 3.如图 2 所示，在方向水平向右的匀强电场中，细线一端固定，另一端拴一 带正电小球，使球在竖直面内绕固定端 O 做圆周运动．不计空气阻力，静电力 1 / 9 2018-2019 学年高中物理选修 3-1：重难强化训练 2 带电粒子在电场中的运动 和重力的大小刚好相等， 细线长为 r.当小球运动到图中位置 A 时，细线在水平位 置，拉力 FT＝3mg.重力加速度大小为 g，则小球速度的最小值为 ( ) 【导学号： 图 2 A． 2gr B．2 gr C． 6－ 2 2 gr D． 6＋ 2 2 gr 2 vA C [ 小球在 A 点，FT ＋Eq＝m r ，Eq＝ mg，则速度 vA＝2 gr， 由 A 到小球做圆周运动的等效最高点时 (如图 B 位置 )，由动能定理 1 2 1 2 6－2 2 gr ，选项 得 Eqr(1－cos 45 )°－mgrsin 45 ＝° mvmin － mvA，解得 vmin＝ 2 2 C正确．] ．在光滑水平面上有一比荷 q ＝ 1.0×10－7 C/kg 的带正电小球，静止在 O 4 m 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 2.0× 106 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 ( ) 2 / 9 2018-2019 学年高中物理选修 3-1：重难强化训练 2 带电粒子在电场中的运动 qE 2, C [ 小球加速度大小 a＝ m ＝0.20 m/s 1 s 末小球速度 vx＝at＝0.20 m/s，沿 1 2 1 2 x 轴方向距离 x1＝2at ＝2×0.20×1 m ＝0.10 m．第 2 s 内小球做类平抛运动， x 1 2 1 2 方向 x2＝ vxt＝0.20 m，沿 y 轴方向 y2＝2at ＝2× 0.20×1 m＝0.1 m，故第 2 s 末 小球坐标为 (0.30 m,0.10 m)，故 C 正确． ] 5.如图 3 所示，平行金属板 A、B 水平正对放置， 分别带等量异号的电荷． 一带电微粒沿水平方向射入板间， 在重力和静电力共同作用下运动， 其运动轨迹如 图中虚线所示，那么 ( ) 【导学号： 图 3 A．若微粒带正电荷，则 A 板一定带正电荷 B．微粒从 M 点运动到 N 点，其电势能一定增加 C．微粒从 M 点运动到 N 点，其动能一定增加 D．微粒从 M 点运动到 N 点，其机械能一定增加 [ 由于不知道重力和静电力大小关系， 所以不能确定静电力方向， 不能确 定微粒电性，也不能确定静电力对微粒做功的正负，选项 A、B、D 错误；根据 微粒偏转方向可知微粒所受合外力一定是竖直向下， 则合外力对微粒做正功， 由 动能定理知微粒的动能一定增加，选项 C正确．] 6．如图 4 甲所示，两个平行金属板 P、Q 竖直放置，两板间加上如图乙所示的电压． t＝ 0 时， Q 板比 P 板电势高 5 V ，此时在两板的正中央 M 点处放一 个电子，速度为零，电子在静电力作用下运动，位置和速度随时间变化．