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首页高考知识点物理知识点7.静电场带电粒子在电场中的加速和偏转

高考物理知识点

带电粒子在电场中的加速和偏转

绩优堂高考知识点带电粒子在电场中的加速和偏转

考点

电荷守恒定律、库仑定律电场强度和电场线电场的能的性质电容器及其电容带电粒子在电场中的加速和偏转静电平衡

共计85道相关试题精选知识点题

【正确答案】
D
创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
  (1)         (2)         (3)
【答案详解】

   (1)由动能定理得        (2分)

代入数据解得        (1分)

(2)要使带电粒子能够从 两板之间穿出,并且穿出后速度方向保持水平,则带电粒子穿过偏转电场的时间        (2分)

带电粒子沿水平方向做匀速直线运动,则        (1分)

所以        (2分)

带电粒子进入偏转电场时的加速度        (2分)

场强        (2分)

带电粒子进入偏转电场后的前 内沿竖直方向的位移        (2分)

要使带电粒子能够从 两板之间穿出,则        (2分)

由以上各式解得        (1分)

所以        (1分)

(3)要使总偏移量最大,则 应该最小,故        (1分)

由此解得,最大偏移量        (1分)

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
   (1)                (2)      
【答案详解】

(1)在 区域内,小球做匀加速运动,有        ①(2分)

区域内,小球沿 轴负方向做匀加速运动,有        ②(1分)

       ③(1分)

联立①②③式得        ④(3分)

设小球离开 区域的点为 点,由上述各式得        ⑤(2分)

(2)设释放点的坐标为(  ),在 区域内有        ⑥(1分)

即小球进入 区域时坐标为(    )速度        ⑦(1分)

区域内有         ⑧(1分)

       ⑨(1分)

联立⑦⑧⑨得        ⑩(3分)

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
   (1)10                    (2)与 点的竖直距离为
【答案详解】

(1)设带电体到达 点时的速度为 ,由动能定理得

       (4分)

解得        (2分)

(2)设带电体沿竖直轨道 上升的最大高度为 ,由动能定理得

       (4分)

解得        (2分)

在最高点,带电体受到的最大静摩擦力        (2分)

重力

因为

所以,带电体最终静止在与 点的竖直距离为 处.        (2分)

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
BC
【答案详解】

 设 间的电场力 和竖直挡板之间的夹角为 ,可以看出 变小.以 小球为研究对象,进行受力分析可知,它受到挡板的水平支持力 、重力 、电场力 ,如图所示,根据平衡条件得 ,解得

因为 变小,所以 均减小, 错误.把 看成一个系统,可知水平力 等于 ,因为 变小,所以 变小, 正确.由于 小球向上运动, 小球的重力势能增加,而 小球的重力势能不变,故系统的重力势能增大, 正确.电场力变小,相当于两个小球的距离增大,电场力对系统做正功,因此系统的电势能应该减少, 错误.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
   (1) ,方向竖直向上

(2)                      (3)

【答案详解】

  (1)因微粒静止,知其受力平衡,对其受力分析有

,方向竖直向上.

(2)在 时刻,电场强度大小突然变为 ,设微粒的加速度为 ,在 时间内上升高度为 ,电场力做功为 ,则

解得                                           

(3)设在 时刻突然撤掉电场时微粒的速度大小为 ,回到出发点时的动能为 ,则

 

解得

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
ACD
【答案详解】

根据题中所给信息,均匀带电球壳可以等效为电荷集中于球心处的点电荷, 变小时始终位于壳外的点的场强及电势均不变,始终位于内部的点的场强总为零,内部点的电势与壳的电势相等,但壳的电势会升高,故 正确.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
  • A.带电粒子在 点的加速度小于带电粒子在 点的加速度
  • B.负点电荷一定位于 点左侧
  • C.带电粒子从 过程中动能逐渐减小
  • D.带电粒子在 点时的电势能小于带电粒子在 点时的电势能
【正确答案】
A
【答案详解】

根据题述,负点电荷一定位于 点右侧,带电粒子在 点所受库仑力小于带电粒子在 点所受库仑力,由牛顿第二定律可知,带电粒子在 点的加速度小于带电粒子在 点的加速度, 正确, 错误.带电粒子从 过程中库仑力做正功,动能逐渐增大,电势能减小,带电粒子在 点时的电势能大于在 点时的电势能, 错误.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
   (1)5.0         (2) 
【答案详解】

   (1)粒子在电场中加速度

运动时间

沿 方向位移

沿 方向分速度

粒子出电场后又经时间 到达 轴上 点,

点的坐标为

(2)电场左边界的横坐标为 时,设粒子离开电场时的速度偏向角为

由几何关系有

由上两式得

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
BC
【答案详解】

  抓住图象中的关键点和特殊状态是解题的关键.由图象知,在 两处,电荷的加速度大小相等、方向相反,所以电场强度大小相同、方向相反,且电场强度最大, 错误, 正确.电荷在电场中运动,其动能和电势能之和保持不变, 处动能最小,电势能最大,所以电势最高, 正确.从 运动到 过程中,电荷速度逐渐增大,电势能逐渐减小, 错误.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
  • A. 点电势比 点高
  • B. 两点的场强方向相同, 点场强比 点大
  • C. 两点的场强方向相同, 点电势比 点高,场强方向相同
  • D.一个电子仅在电场力作用下不可能沿如图曲线轨迹从点运动到
【正确答案】
BD
【答案详解】

  由等量异种点电荷电场分布可知,等量异种点电荷的中垂线为等势面,因此 两点电势相等, 错误.在中垂线上场强方向都与中垂线垂直,且从 点向外场强越来越小, 正确.在两点电荷连线上,沿电场线方向电势越来越小,所以 点电势比 点电势低, 错误.电子受力应指向电场的反方向,根据力与速度的关系可判断,电子轨迹与两电荷连线的交点应位于正电荷右侧, 正确.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
D
【答案详解】

3个液滴具有相同的水平初速度,但除了受重力以外,还受水平方向的电场力作用,不是类平抛运动, 错误.在竖直方向上3个液滴都做自由落体运动,下落高度又相同,运动时间必相同, 错误.在相同的运动时间内,液滴 水平位移最大,说明它在水平方向的加速度最大,它受到的电场力最大,故它所带电荷量也最多, 正确.因为电场力对液滴 做功最多,它落到底板时的速率最大, 错误.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
  • A.在前 时间内,电场力对粒子做的功为
  • B.在后 时间内,电场力对粒子做的功为
  • C.在粒子下落的前 和后 过程中,电场力做功之比为1:  1
  • D.在粒子下落的前 和后 过程中,电场力做功之比为1:2
【正确答案】
BC
【答案详解】

  粒子在两平行金属板间做类平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,在前后两个 的时间内沿电场线方向的位移之比为1:3,则在前 时间内电场力对粒子做的功为 ,在后 时间内电场力对粒子做的功为 错误, 正确.由 知在粒子下落的前 和后 过程中,电场力做功相等,所以 正确, 错误.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
【正确答案】
A
【答案详解】

    设板长为 ,两板间距为 ,粒子的初速度为 ,质量为 ,电荷量为 ,当电压为 时,有 ,联立得 ①.当电压为 时,有 ,联立得 ②.由 ,故 正确.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂
  • A.该静电场是匀强电场
  • B.该静电场是非匀强电场
  • C.负点电荷将沿 轴正方向运动,加速度不变
  • D.负点电荷将沿 轴负方向运动,加速度逐渐减小
【正确答案】
AC
【答案详解】

   图线的斜率大小表示静电场中电场强度的大小,故这条电场线上各点场强一样,该静电场为匀强电场, 正确, 错误.沿着电场线的方向电势降低,可知静电场方向沿 轴负方向,故负点电荷沿 轴正方向运动,其受到的电场力为恒力,由牛顿第二定律可知其加速度不变, 正确, 错误.

创建者: 绩优堂 贡献者: 绩优堂

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