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2022届高中物理一轮备考强化习题---带粒电子在电场中的运动
一、单选题（共7题）
1．如图所示为示波管构造的示意图，实验学校高二的某探究小组在间加上了图乙所示的信号，间加上了图甲所示的信号。则在屏幕上看到的图形是（　　）
A． B．
C． D．
2．MN为一对竖直放置的平行金属板，M板在紫外线照射下可以不停地发射电子，射出的电子具有不同的方向，速度大小也不同。已知射出的电子中速度最大为v ，电子比荷为p，不计电子重力，则可计算出MN两板之间最大电压为（　　）
A． B． C． D．
3．如图所示，用绝缘细线拴一带负电小球，在竖直平面内做圆周运动，匀强电场方向竖直向下，则（　　）
A．当小球运动到最高点a时，线的张力一定最小
B．当小球运动到最低点b时，小球的速度一定最大
C．当小球运动到最高点a时，小球的电势能最小
D．小球在运动过程中机械能守恒
4．如图所示，虚线为一电子仅在电场力作用下从点运动到点的轨迹，、、为该电场中三条等势线，相邻等势线间的电势差相等，下列说法正确的是（　　）
A．虚线即为电场线
B．电子的电势能减小
C．三条等势线电势的关系满足
D．电子在点的加速度大于在点的加速度
5．如图所示，以质量为m的带正电小球用轻绳悬挂于O点。小球可视为质点，整个装置处于水平向右的匀强电场中，小球静止时，轻绳与竖直方向成=37°角，绳长为L。现给小球一垂直于细绳方向的初速度v0，小球恰好在竖直平面内做圆周运动，已知重力加速度为g，（sin37°=0.6，cos37°=0.8）不计空气阻力，则v0大小应为（　　）
A． B． C． D．
6．如图所示，绝缘的水平面上有一质量为0.1kg的带电物体，物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.75，物体恰能在水平向左的匀强电场中向右匀速运动，电场强度E=1×103N/C，g取10m/s2。则下列说法正确的是（　　）
A．物体带正电
B．物体所带的电荷量绝对值为
C．若使物体向右加速运动，则电场方向应变为斜向左下方且与水平方向成37°角
D．若使物体向右加速运动，则加速度的最大值为1.25m/s2
7．如图所示，在竖直放置的平行金属板、之间加有恒定电压，、两板的中央留有小孔、，在板的右侧有平行于极板的匀强电场，电场范围足够大，足够大的感光板垂直于电场方向固定放置。第一次从小孔处由静止释放一个质子（），第二次从小孔，处由静止释放一个粒子（），关于这两个粒子的运动，下列判断正确的是（　　）
A．质子和粒子在处的速度大小之比为
B．质子和粒子打到感光板上的位置不相同
C．质子和粒子打到感光板上时的动能之比为
D．质子和粒子在整个过程中运动的时间相等
二、多选题（共5题）
8．如图所示，平行等距的竖直虚线为某一电场的一组等差等势面，一带负电的微粒以一定初速度射入电场后，恰能沿直线从A向B运动，则由此可知（　　）
A．该电场一定是匀强电场，且方向水平向右
B．A点的电势小于B点的电勢
C．微粒从A点到B点，其动能和电势能之和保持不变
D．微粒从A到B点，其电势能増加，机械能减少
9．在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为m的带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛出，从B点进入电场，到达C点时速度方向恰好水平，A、B、C三点在同一直线上，且AB＝2BC，如图所示。由此可见（　　）
A．电场力为3mg
B．小球带正电
C．小球从A到B与从B到C的运动时间相等
D．小球从A到B与从B到C的速度变化量的大小相等
10．如图所示，空间有一匀强电场，电场方向与纸面平行。一电荷量为-q的粒子（重力不计），在恒力F的作用下沿虚线由M匀速运动到N。已知力F和MN间夹角为θ，M、N间距离为d，则下列结论中正确的是（　　）
A．M、N两点的电势差为
B．匀强电场的电场强度大小为
C．带电粒子由M运动到N的过程中，电势能增加了Fdcosθ
D．若要使带电粒子由N向M做匀速直线运动，则F必须反向
11．如图所示，一平行板电容器始终接直流电源，电容器两个极板在竖直方向上有两个小孔，一个带电小球（可视为点电荷）从M板小孔上方某一位置由静止释放，忽略空气阻力影响，小球恰好可以到达下极板N，则以下哪些方式可以让小球穿过下极板（　　）
A．将M板上移 B．将N板下移
C．将N板上移 D．断开电源并将M板下移
12．如图所示，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，电场强度大小为E，在匀强电场中有一根长为L的绝缘细线，细线一端固定在O点，另一端系一质量为m、电荷量为的带电小球（可视为点电荷），使小球获得一初速度后能绕O点在竖直平面内做圆周运动，小球运动到A点时细线上的拉力恰好为零，为水平方向的直径，下列说法正确的是（　　）
A．小球运动到A点时的动能为
B．小球运动到A点时的向心加速度大小为
C．小球运动到B点时的速度大小为
D．小球运动到B点时的动能最大
三、解答题（共4题）
13．带电量为q，质量为m的电子由静止开始经电压为U1的电场加速后进入一个平行板电容器，进入时速度和电容器中的场强方向垂直。已知：电容器的极板长为L，极板间距为d，两极板的电压为U2，重力不计，求：
（1）电子经过加速电场后的速度；
（2）电子离开电容器电场时的侧移量；
（3）电子离开电容器电场是的偏向角；
14．如图所示，虚线左侧有一场强为的匀强电场，在两条平行的虚线和之间存在着宽为、电场强度为的匀强电场，在虚线右侧距为处有一与电场平行的屏。现将一电子（电荷量为，质量为，重力不计）无初速度地放入电场中的点，最后电子打在右侧的屏上，点到的距离为，连线与屏垂直，垂足为，求：
（1）电子到的速度大小；
（2）电子从释放到打到屏上所用的时间；
（3）电子刚射出电场时的速度方向与连线夹角的正切值；
（4）电子打到屏上的点到点的距离。
15．某空间科研人员设计了一个“太空粒子探测器”，装置如图所示，有径向电场和与半径为R圆面平行的匀强电场（电场没有画出且大小和方向可以调节），径向电场两电极（电极没有画出来）间的电势差为U，c为圆心，，电极上可以收集到来自宇宙空间的正离子，若同种正离子从静止状态经径向电场加速后均从O点以相同速率飞入匀强电场，Ob的长度也为R，（不计重力作用）求：
（1）若离子带电量为q，离子飞入O点时的动能。
（2）调节匀强电场方向沿y轴负方向，从A点收集离子从b点飞出时，电场的大小。
（3）调节匀强电场的大小和方向，若收集相同正离子电荷量为q，其中一个离子从b点飞出时的动能是3uq，另一个离子从b点右侧圆周上某一点飞出时获得最大动能是4uq，此时的电场大小和方向。
16．一个电荷量为q=-2×10-8 C，质量为m=1×10-14 kg的带电粒子，由静止经电压为U1=1 600 V的加速电场加速后，立即沿中心线O1O2垂直进入一个电压为U2=2 400 V的偏转电场，然后打在垂直于O1O2放置的荧光屏上的P点，偏转电场两极板间距为d=8 cm，极板长L=8 cm，极板的右端与荧光屏之间的距离也为L=8 cm。整个装置如图所示，（不计粒子的重力）求：
（1）粒子出加速电场时的速度v0的大小；
（2）粒子出偏转电场时的偏移距离y；
（3）P点到O2的距离y′。
参考答案
1．C
2．D
3．C
4．D
5．C
6．C
7．C
8．AD
9．AD
10．BC
11．BD
12．BC
13．（1）；（2）；（3）
14．(1) ；(2)；(3) ；(4)
15．（1）；（2）；（3），方向有O指向b
16．（1）8×104 m/s；（2）3×10-2 m；（3）0.09 m

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