考点20 带电粒子在电场中的运动
一、选择题
1．在如图的匀强电场中，若一个点电荷(重力不计)从P点由静止释放，则以下说法中正确的是( )
A． 该点电荷可能做匀变速曲线运动 B． 该点电荷一定向右运动 C． 电场力对该点电荷可能不做功 D． 该点电荷一定做匀加速直线运动
2．(多选)如图所示，电量和质量都相同的带正电粒子以不同的初速度通过A、B两板间的加速电场后飞出，不计重力的作用，则( )
A． 它们通过加速电场所需的时间相等 B． 它们通过加速电场过程中动能的增量相等 C． 它们通过加速电场过程中速度的增量相等 D． 它们通过加速电场过程中电势能的减少量相等
3．如图所示，带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置，M、N为板间同一电场线上的两点，一带电粒子(不计重力)以速度vM经过M点在电场线上向下运动，且未与下板接触，一段时间后，粒子以速度vN折回N点，则( )
A． 粒子受电场力的方向一定由M指向N
B． 粒子在M点的速度一定比在N点的大 C． 粒子在M点的电势能一定比在N点的大 D． 电场中M点的电势一定高于N点的电势
4．如图所示，两平行的带电金属板水平放置．若在两板中间a点从静止释放一带电微粒，微粒恰好保持静止状态．现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°，再由a点从静止释放一同样的微粒，该微粒将( )
A．保持静止状态 B．向左上方做匀加速运动 C．向正下方做匀加速运动 D．向左下方做匀加速运动
5．(多选)如图所示，从F处释放一个无初速度的电子向B板方向运动，指出下列对电子运动的描述中哪句是正确的(设电源电动势为U)( )
A． 电子到达B板时的动能是Ue B． 电子从B板到达C板动能变化量为零 C． 电子到达D板时动能是3Ue D． 电子在A板和D板之间做往复运动
6．(多选)如图所示，沿水平方向放置的平行金属板a和b，分别与电源的正、负极相连，两板的中央沿竖直方向各有一个小孔，今有一个带正电的液滴，自小孔的正上方的P点由静止自由落下，先后穿过两个小孔后的速度为v1.使a板不动，若保持开关K断开或闭合，b 板向上或向下平移一小段距离，相同的液滴仍然从P点由静止自由落下，先后穿过两个小孔后的速度为v2，在不计空气阻力的情况下，下列说法正确的是( )
A． 若开关K保持闭合，向下移动b板，则v2＞v1
B． 若开关K闭合一段时间后再断开，向下移动b板，则v2＞v1 C． 若开关K保持闭合，无论向上或向下移动b板，则v2＝v1
D． 若开关K闭合一段时间后再断开，无论向上或向下移动b板，则v2＜v1
7．一水平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
8.如图，一充电后的平行板电容器的两极板相距l.在正极板附近有一质量为M、电荷量为q(q＞0)的粒子；在负极板附近有另一质量为m、电荷量为－q的粒子.在电场力的作用下，两粒子同时从静止开始运动.已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距l的平面.若两粒子间相互作用力可忽略，不计重力，则M∶m为( )
A． 3∶2 B． 2∶1 C． 5∶2 D． 3∶1
9.一平行板电容器的两个极板水平放置，两极板间有一带电量不变的小油滴．油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比．若两极板间电压为零，经一段时间后，油滴以速率v匀速下降；若两极板间的电压为U，经一段时间后，油滴以速率v匀速上升．若两极板间电压为－U，油滴做匀速运动时速度的大小、方向将是( ) A． 2v，向下 B． 2v，向上 C． 3v，向下 D． 3v，向上
10.如图所示是真空中A、B两板间的匀强电场，一电子由A板无初速度释放运动到B板，设电子在前一半时间内和后一半时间内的位移分别为x1和x2，在前一半位移和后一半位移所经历的时间分别是t1和t2，下面选项正确的是( )
A． x1∶x2＝1∶4，t1∶t2＝ B． x1∶x2＝1∶3，t1∶t2＝
∶1 ∶1
－1) －1)
C． x1∶x2＝1∶4，t1∶t2＝1∶(D． x1∶x2＝1∶3，t1∶t2＝1∶(
二、非选择题
11.长为L的平行金属板水平放置，两极板带等量的异种电荷，板间形成匀强电场，一个带电荷量为＋q、质量为m的带电粒子，以初速度v0紧贴上极板垂直于电场线方向进入该电场，刚好从下极板边缘射出，射出时速度恰与下极板成30°角，如图所示，不计粒子重力，求：
(1)粒子末速度的大小； (2)匀强电场的场强； (3)两板间的距离.
12．如图所示，质量为m＝5×10－8 kg的带电粒子以v0＝2 m/s的速度从水平放置的平行金属板AB中央飞入电场，已知L＝10 cm，板间距d＝2 cm，当AB间加电压UAB＝1 000 V时，带电粒子恰好沿直线穿过电场(设此时A板电势高)
求AB间所加电压在什么范围内带电粒子能从极板间射出？
14．如图所示，质量为m，电荷量为q的带电粒子，以初速度v0垂直射入场强大小为E、方向竖直向下的匀强电场中，射出电场的瞬时速度的方向与初速度方向成30°角.在这一过程中，不计粒子重力.求：
(1)该粒子在电场中经历的时间；
(2)粒子在这一过程中电势能的增量.
15．如图所示，A、B两块带异号电荷的平行金属板间形成匀强电场，一电子以v0＝4×106 m/s的速度垂直于场强方向沿中心线由O点射入电场，从电场右侧边缘C点飞出时的速度方向与v0方向成30°的夹角．已知电子电荷e＝1.6×10－19 C，电子质量m＝0.91×10－30 kg.求：
(1)电子在C点时的动能是多少焦？ (2)O、C两点间的电势差大小是多少伏？
16．一个初速度为零的电子通过电压为U＝4 500 V的电场加速后，从C点沿水平方向射入电场强度为E＝1.5×105 V/m的匀强电场中，到达该电场中另一点D时，电子的速度方向与电场强度方向的夹角正好是120°，如图所示．试求C、D两点沿电场强度方向的距离y.
17．如图所示，一束带电粒子(不计重力)，垂直电场线方向进入偏转电场，试讨论在以下情况中，粒子应具备什么条件，才能得到相同的偏转距离y和偏转角度θ.(U、d、l保持不变)
(1)进入偏转电场的速度相同； (2)进入偏转电场的动能相同；
(3)先经同一加速电场加速后，再进入偏转电场．
考点20 带电粒子在电场中的运动-2020年 新高三一轮复习物理(原卷版)
