第4練帶電粒子在電場中的運動A級基礎對點練對點練1帶電粒子(帶電體)在電場中的直線運動1.如圖1所示，三塊平行放置的帶電金屬薄板A、B、C中央各有一小孔，小孔分別位于O、M、P點。由O點靜止釋放的電子恰好能運動到P點。現(xiàn)將C板向右平移到P′點，則由O點靜止釋放的電子()圖1A.運動到P點返回B.運動到P和P′點之間返回C.運動到P′點返回D.穿過P′點2.(2024·遼寧撫順高三期末)如圖2所示，空間有一勻強電場，電場方向與紙面平行。一電荷量為－q的粒子(重力不計)，在恒力F的作用下沿虛線由M勻速運動到N。已知力F和MN間夾角為θ，M、N間距離為d，則下列結(jié)論中正確的是()圖2A.勻強電場的電場強度大小為eq\f(Fsinθ,q)B.勻強電場的電場強度大小為eq\f(Fcosθ,q)C.勻強電場的電場強度大小為eq\f(F,q)D.若要使帶電粒子由N向M做勻速直線運動，則F必須反向3.(2024·廣東深圳育才中學高三月考)一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子(重力不計)以速度v0逆著電場線方向射入有左邊界的勻強電場，電場強度為E(如圖3所示)，則()圖3A.粒子射入的最大深度為eq\f(mveq\o\al(2,0),qE)B.粒子射入的最大深度為eq\f(mveq\o\al(2,0),4qE)C.粒子在電場中運動的最長時間為eq\f(mv0,qE)D.粒子在電場中運動的最長時間為eq\f(2mv0,qE)對點練2帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)4.(多選)(2024·陜西西安高三校聯(lián)考)如圖4所示，勻強電場的方向水平向右，一質(zhì)量為m的帶電粒子在勻強電場所在的豎直平面內(nèi)運動，A、B為其運動軌跡上的兩點。已知該帶電粒子在A點的速度大小為v0，方向與豎直方向的夾角為30°，它運動到B點時速度方向與豎直方向的夾角變?yōu)?0°。不計帶電粒子受到的重力，若B點電勢為零，則下列說法正確的是()圖4A.帶電粒子帶正電B.帶電粒子在B點的速度大小為2v0C.帶電粒子從A點運動到B點的過程中，電勢能減少了eq\f(1,4)mveq\o\al(2,0)D.帶電粒子在A點的電勢能為mveq\o\al(2,0)5.(多選)如圖5甲為兩水平金屬板，在兩板間加上周期為T的交變電壓u，電壓u隨時間t變化的圖線如圖乙所示。質(zhì)量為m、重力不計的帶電粒子以初速度v0沿中線射入兩板間，經(jīng)時間T從兩板間飛出。下列關于粒子運動的描述正確的是()圖5A.t＝0時入射的粒子，離開電場時偏離中線的距離最小B.無論哪個時刻入射的粒子，離開電場時的速度方向都沿水平方向C.t＝eq\f(1,4)T時入射的粒子，離開電場時偏離中線的距離最大D.無論哪個時刻入射的粒子，離開電場時的速度大小都相等6.如圖6，平行板電容器板間電壓為U，板間距為d，兩板間為勻強電場，讓質(zhì)子流以初速度v0垂直電場射入，沿a軌跡落到下板的中央。現(xiàn)只改變其中一條件，使質(zhì)子沿b軌跡落到下板邊緣，則可以將(忽略重力影響)()圖6A.開關S斷開B.初速度變?yōu)?v0C.板間電壓變?yōu)閑q\f(U,4)D.上板豎直移動，使板間距變?yōu)?dB級綜合提升練7.(多選)(2024·廣東揭陽聯(lián)考)等離子體推進器的原理結(jié)構(gòu)如圖7所示，首先由電子槍產(chǎn)生高速電子流，經(jīng)過碰撞，電子將等離子體發(fā)生器內(nèi)的惰性氣體電離，形成等離子體，最后等離子體中的正離子經(jīng)過靜電加速層加速后高速飛出，從而對等離子推進器產(chǎn)生作用力。假設正離子的質(zhì)量為m，電量為q，經(jīng)電壓為U的靜電加速層加速后形成電流為I的離子束，忽略離子進入靜電加速層的初速度，不計離子重力和離子間的相互作用力，下列說法正確的是()圖7A.離子推進器是將化學能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置B.離子由靜電加速層噴出時的速度大小為eq\r(\f(qU,2m))C.單位時間內(nèi)，由靜電加速層噴出的離子數(shù)為eq\f(I,q)D.離子推進器產(chǎn)生的推力大小為Ieq\r(\f(2mU,q))8.如圖8所示，一電荷量為q的帶電粒子以一定的初速度由P點射入勻強電場，入射方向與電場線垂直。粒子從Q點射出電場時，其速度方向與電場線成30°角。已知勻強電場的寬度為d，方向豎直向上，P、Q兩點間的電勢差為U(U＞0)，不計粒子重力，P點的電勢為零。則下列說法正確的是()圖8A.粒子帶負電B.帶電粒子在Q點的電勢能為qUC.P、Q兩點間的豎直距離為eq\f(d,2)D.此勻強電場的電場強度為eq\f(2\r(3)U,3d)9.如圖9甲為一對長度為L的平行金屬板，在兩板之間加上如圖乙所示的電壓。現(xiàn)沿兩板的中軸線從左端向右端連續(xù)不斷射入初速度為v0的相同帶電粒子(不計重力及粒子間的相互作用)，且所有粒子均能從平行金屬板的右端飛出。若粒子在兩板之間的運動時間均為T，則粒子最大偏轉(zhuǎn)位移與最小偏轉(zhuǎn)位移的大小之比是()圖9A.1∶1 B.2∶1C.3∶1 D.4∶1C級培優(yōu)加強練10.(2023·北京卷，19)某種負離子空氣凈化原理如圖10所示。由空氣和帶負電的灰塵顆粒物(視為小球)組成的混合氣流進入由一對平行金屬板構(gòu)成的收集器。在收集器中，空氣和帶電顆粒沿板方向的速度v0保持不變。在勻強電場作用下，帶電顆粒打到金屬板上被收集，已知金屬板長度為L、間距為d，不考慮重力影響和顆粒間相互作用。圖10(1)若不計空氣阻力，質(zhì)量為m、電荷量為－q的顆粒恰好全部被收集，求兩金屬板間的電壓U1；(2)若計空氣阻力，顆粒所受阻力與其相對于空氣的速度v方向相反，大小為f＝krv，其中r為顆粒的半徑，k為常量。假設顆粒在金屬板間經(jīng)極短時間加速達到最大速度。半徑為R、電荷量為－q的顆粒恰好全部被收集，求兩金屬板間的電壓U2。11.(2024·廣東珠海高三統(tǒng)考)負離子吹風筒是目前比較流行的吹風筒。如圖11，某負離子吹風筒吹出含有大量氧離子(－2e)的空氣，沿水平方向進入電壓為U的加速電場，之后進入豎直放置的偏轉(zhuǎn)電場，偏轉(zhuǎn)電場極板電壓恒為U，極板間距為d，長度也為d。若空氣流中所含氧離子