高考真题物理试题分类汇编带电粒子在电场中的运动精编+解析版Word文档格式.docx
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C.向正下方做匀加速运动
D..向左下方做匀加速运动
3.2017年江苏卷4.如图所示,三块平行放置的带电金属薄板、、中央各有一小孔,小孔分别位于、、点。
由点静止释放的电子恰好能运动到点,现将板向右平移到点,则由点静止释放的电子()
(A)运动到点返回
(B)运动到和点之间返回
(C)运动到点返回
(D)穿过点
4.2017年天津卷7.如图所示,在点电荷Q产生的电场中,实线MN是一条方向未标出的电场线,虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹。
设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB,电势能分别为EpA、EpB。
下列说法正确的是
A.电子一定从A向B运动
B.若aA>
aB,则Q靠近M端且为正电荷
C.无论Q为正电荷还是负电荷一定有EpA<
EpB
D.B点电势可能高于A点电势
5.2013年广东卷
15.喷墨打印机的简化模型如图4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
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
6.2011年理综安徽卷
18.图(a)为示波管的原理图。
如果在电极YY′之间所加的电压图按图(b)所示的规律变化,在电极XX′之间所加的电压按图(c)所示的规律变化,则在荧光屏上会看到的图形是
A.B.C.D.
7.2014年理综山东卷
18、如图,场强大小为E、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd,水平边ab长为s,竖直边ad长为h。
质量均为m、带电量分别为+q和-q的两粒子,由a、c两点先后沿ab和cd方向以速率v0进入矩形区(两粒子不同时出现在电场中)。
不计重力。
若两粒子轨迹恰好相切,则v0等于()
A、B、C、D、
8.2011年物理江苏卷
8.一粒子从A点射入电场,从B点射出,电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示,图中左侧前三个等势面彼此平行,不计粒子的重力。
下列说法正确的有
A.粒子带负电荷
B.粒子的加速度先不变,后变小
C.粒子的速度不断增大
D.粒子的电势能先减小,后增大
9.2011年理综安徽卷
20.如图(a)所示,两平行正对的金属板A、B间加有如图(b)所示的交变电压,一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处。
若在t0时刻释放该粒子,粒子会时而向A板运动,时而向B板运动,并最终打在A板上。
则t0可能属于的时间段是
A.B.
C.D.
10.2015年理综天津卷7、如图所示,氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速度地飘入电场线水平向右的加速电场E1,之后进入电场线竖直向下的匀强电场E2发生偏转,最后打在屏上。
整个装置处于真空中,不计粒子重力及其相互作用,那么()
A、偏转电场E2对三种粒子做功一样多
B、三种粒子打到屏上时的速度一样大
C、三种粒子运动到屏上所用时间相同
D、三种粒子一定打到屏上的同一位置,
11.2016年海南卷6.如图,平行板电容器两极板的间距为d,极板与水平面成45°
角,上极板带正电。
一电荷量为q(q>
0)的粒子在电容器中靠近下极板处。
以初动能竖直向上射出。
不计重力,极板尺寸足够大,若粒子能打到上极板,则两极板间电场强度的最大值为
A.B.C.D.
12.2018年江苏卷5.如图所示,水平金属板A、B分别与电源两极相连,带电油滴处于静止状态。
现将B板右端向下移动一小段距离,两金属板表面仍均为等势面,则该油滴()
A.仍然保持静止
B.竖直向下运动
C.向左下方运动
D.向右下方运动
13.2018年天津卷3.如图所示,实线表示某电场的电场线(方向未标出),虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹,设M点和N点的电势分别为,粒子在M和N时加速度大小分别为,速度大小分别为,电势能分别为。
下列判断正确的是()
A.B.
C.D.
14.2018年全国卷III、21.如图,一平行板电容器连接在直流电源上,电容器的极板水平;
两微粒a、b所带电荷量大小相等、符号相反,使它们分别静止于电容器的上、下极板附近,与极板距离相等。
现同时释放a、b,它们由静止开始运动。
在随后的某时刻,a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面。
a、b间的相互作用和重力可忽略。
下列说法正确的是()
A.a的质量比b的大
B.在时刻,a的动能比b的大
C.在时刻,a和b的电势能相等
D.在时刻,a和b的动量大小相等
15.2016年四川卷9.(15分)中国科学家2015年10月宣布中国将在2020年开始建造世界上最大的粒子加速器。
加速器是人类揭示物质本源的关键设备,在放射治疗、食品安全、材料科学等方面有广泛应用。
如图所示,某直线加速器由沿轴线分布的一系列金属圆管(漂移管)组成,相邻漂移管分别接在高频脉冲电源的两极。
质子从K点沿轴线进入加速器并依此向右穿过各漂移管,在漂移管内做匀速直线运动,在漂移管间被电场加速,加速电压视为不变。
设质子进入漂移管B时速度为8×
106m/s,进入漂移管E时速度为1×
107m/s,电源频率为1×
107Hz,漂移管间缝隙很小,质子在每个管内运动时间视为电源周期的1/2.质子的荷质比取1×
108C/kg。
求:
(1)漂移管B的长度;
(2)相邻漂移管间的加速电压。
16.2016年北京卷23.(18分)
如图所示,电子由静止开始经加速电场加速后,沿平行于版面的方向射入偏转电场,并从另一侧射出。
已知电子质量为m,电荷量为e,加速电场电压为U0,偏转电场可看做匀强电场,极板间电压为U,极板长度为L,板间距为d。
(1)忽略电子所受重力,求电子射入偏转电场时初速度v0和从电场射出时沿垂直版面方向的偏转距离Δy;
(2)分析物理量的数量级,是解决物理问题的常用方法。
在解决
(1)问时忽略了电子所受重力,请利用下列数据分析说明其原因。
已知U=2.0×
102V,d=4.0×
10-2m,m=9.1×
10-31kg,e=1.6×
10-19C,重力加速度g=10m/s2。
(3)极板间既有静电场,也有重力场。
电势反映了静电场各点的能的性质,请写出电势φ的定义式。
类比电势的定义方法,在重力场中建立“重力势”φG的概念,并简要说明电势和“重力势”的共同特点。
17.2011年理综福建卷
20.(15分)反射式速调管是常用的微波器件之一,它利用电子团在电场中的振荡来产生微波,其振荡原理与下述过程类似。
如图所示,在虚线MN两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场,一带电微粒从A点由静止开始,在电场力作用下沿直线在A、B两点间往返运动。
已知电场强度的大小分别是E1=2.0×
103N/C和E2=4.0×
103N/C,方向如图所示。
带电微粒质量m=1.0×
10-20kg,带电量q=-1.0×
10-9C,A点距虚线MN的距离d1=1.0cm,不计带电微粒的重力,忽略相对论效应。
⑴B点到虚线MN的距离d2;
⑵带电微粒从A点运动到B点所经历的时间t。
18.2015年理综新课标Ⅱ卷24.(12分)如图,一质量为m、电荷量为q(q>
0)的粒子在匀强电场中运动,A、B为其运动轨迹上的两点。
已知该粒子在A点的速度大小为v0,方向与电场方向的夹角为60°
;
它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°
。
求A、B两点间的电势差。
19.2013年新课标II卷24.(14分)
如图,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。
0)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。
答案及解析部分
m为(A)
解析:
设电场强度为E,两粒子的运动时间相同,对M有,,;
对m有,,联立解得,A正确。
,再由a点从静止释放一同样的微粒,该微粒将(D)
现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转时,两板间的电场强度不变,电场力也不变,所以现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转后,带电微粒受两大小相等的力的作用,合力方向向左下方,故微粒将向左下方做匀加速运动,故D正确,A、B、C错误。
由点静止释放的电子恰好能运动到点,现将板向右平移到点,则由点静止释放的电子(A)
设AB板间的电势差为U1,BC间的电势差为U2,板间距为d,电场强度为E,第一次由O点静止释放的电子恰好能运动到点,根据动能定理qU1-qU2=qEd,将C向右移动,BC板间的电场强度:
不变,所以电子还是运动到点速度减小为零,然后返回,故A正确;
B、C、D错误。
【答案】BC
【解析】电子在电场中做曲线运动,虚线AB是电子只在静电力作用下的运动轨迹,电场力沿电场线直线指向曲线的凹侧,故电场的方向与电场力的方向相反,如图所示,由所知条件无法判断电子的运动方向,故A错误;
若aA>
aB,说明电子在M点受到的电场力较大,M点电场强度较大,根据点电荷的电场分布可知,靠近M端为场源电荷的位置,应带正电,故B正确;
无论Q为正电荷还是负电荷,一定有电势,电子电势能,电势能是标量,所以一定有,故C正确;
D错误。
15.喷墨打印机的简化模型如图4所示,重力可忽略的墨汁微滴,经带电室带负电后,以速度v