PAGEPAGE59帶電粒子在電場中的運動1.(2024·山西太原月考)一帶電粒子在電場中只受靜電力作用時,它不行能出現的運動狀態是(A)A.勻速直線運動 B.勻加速直線運動C.勻變速曲線運動 D.勻速圓周運動解析:只在靜電力的作用下,說明粒子受到的合外力的大小為靜電力,不為零,不行能做勻速直線運動,故A正確;當粒子在勻強電場中由靜止釋放后,粒子做勻加速直線運動,故B錯誤;當粒子垂直進入勻強電場后,粒子做類平拋運動,故C錯誤;正電荷四周的電子只在靜電力作用下,可以做勻速圓周運動,故D錯誤.2.(2024·貴州銅仁校級檢測)如圖所示,M,N是真空中的兩塊平行金屬板,質量為m、電荷量為q的帶電粒子,以初速度v0由小孔進入電場,當M,N間電壓為U時,粒子恰好能到達N板,假如要使這個帶電粒子到達M,N板間距的12A.使初速度減為原來的1B.使M,N間電壓加倍C.使M,N間電壓提高到原來的4倍D.使初速度和M,N間電壓都變為原來的2倍解析:由qEl=12mv02知,當v0變為22v0時l變為l2;因為qE=qUd,所以qEl=qU3.如圖所示,質子(11H)和α粒子A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.1∶4解析:由y=Eql22mv02和Ek04.(2024·四川成都月考)如圖所示,質量相等的兩個帶電液滴1和2從水平方向的勻強電場中O點自由釋放后,分別抵達B,C兩點,若AB=BC,則它們帶電荷量之比q1∶q2等于(B)A.1∶2 B.2∶1 C.1∶2 D.2∶1解析:豎直方向有h=12gt2,水平方向有l=qE2mt2,聯立可得q=mglEh,所以有5.(2024·河南鄭州月考)一束正離子以相同的速率從同一位置,沿垂直于電場方向飛入勻強電場中,全部離子的運動軌跡都是一樣的,這說明全部粒子(C)A.都具有相同的質量 B.都具有相同的電荷量C.具有相同的荷質比 D.都是同一元素的同位素解析:由偏轉距離y=qEl22mv6.兩個共軸的半圓柱形電極間的縫隙中,存在一沿半徑方向的電場,如圖所示.帶正電的粒子流由電場區域的一端M射入電場,沿圖中所示的半圓形軌道通過電場并從另一端N射出,由此可知(不計粒子重力)(C)A.若入射粒子的電荷量相等,則出射粒子的質量肯定相等B.若入射粒子的電荷量相等,則出射粒子的速率肯定相等C.若入射粒子的電荷量與質量之比相等,則出射粒子的速率肯定相等D.若入射粒子的電荷量與質量之比相等,則出射粒子的動能肯定相等解析:由題圖可知,該粒子在電場中做勻速圓周運動,靜電力供應向心力qE=mv2r得r=mv2qE,r,E為定值,若q相等,則17.(2024·浙江溫州檢測)噴墨打印機的簡化模型如圖所示,重力可忽視的墨汁微滴,經帶電室帶負電后,以速度v垂直勻強電場飛入極板間,最終打在紙上.則微滴在極板間電場中(A)A.向正極板偏轉 B.電勢能漸漸增大C.運動軌跡是圓弧 D.運動軌跡與帶電荷量無關解析:由于微滴帶負電,電場方向向下,因此微滴受到的靜電力方向向上,微滴向正極板偏轉,A項正確;偏轉過程中靜電力做正功,電勢能減小,B項錯誤;微滴在垂直于電場方向做勻速直線運動,位移x=vt,沿電場反方向做初速度為零的勻加速直線運動,位移y=12·qUdmt2=qU2dm8.一個動能為Ek的帶電粒子,垂直于電場線方向飛入平行板電容器,飛出電容器時動能為2Ek.假如使這個帶電粒子的初速度變為原來的兩倍,那么它飛出電容器的動能變為(C)A.8Ek B.5Ek C.4.25Ek D.4Ek解析:因為偏轉距離為y=qUL22mdv02,帶電粒子的初速度變為原來的兩倍時,偏轉距離變為y9.(2024·貴州遵義校級模擬)如圖所示,地面上某區域存在著豎直向下的勻強電場,一個質量為m的帶負電的小球以水平方向的初速度v0由O點射入該區域,剛好通過豎直平面中的P點,已知連線OP與初速度方向的夾角為45°,則此帶電小球通過P點時的動能為(D)A.mv02 B.12mv02 C.2m解析:由題可知,小球到P點時,水平位移和豎直位移相等,即v0t=0+vPy2t,合速度vP=v02+vPy2=5v0,則EkP10.在光滑水平面上有一比荷qm=1.0×10-7C/kg的帶正電小球,靜止在O點,以O點為原點,在水平面內建立坐標系xOy,現突然加一沿x軸正方向、電場強度為2.0×10解析:小球加速度大小a=qEm=0.20m/s2,1s末小球速度vx=at=0.20m/s,沿x軸方向距離x1=12at2=12×0.20×1x方向x2=vxt=0.20m,沿y軸方向y2=12at2=12×0.20×12m=0.1m,故第2s末小球坐標為((老師備用)1.(2024·廣州深圳月考)(多選)一帶電粒子以速度v0沿豎直方向垂直進入勻強電場E中,如圖所示.經過一段時間后,其速度變為水平方向,大小仍為v0,則(BCD)A.靜電力等于重力的2倍B.粒子運動的水平位移的大小等于豎直位移的大小C.靜電力做的功肯定等于重力做功的負值D.粒子電勢能的削減量肯定等于重力勢能的增加量解析:粒子在水平方向上ax=qEm,vx=axt;豎直方向上vy=v0-gt,到達B時,vx=v0,vy=0,所以有v0=axt,0=v0-gt,故ax=g,qE=mg,選項A錯誤;由動能定理有qEx-mgh=0,得x=h,選項B正確;WE=-WGΔEE=-ΔEG,選項D正確.2.如圖為一真空示波管的示意圖,電子從燈絲K發出(初速度可忽視不計),經燈絲與A板間的電壓U1加速,從A板中心孔沿中心線KO射出,然后進入兩塊平行金屬板M,N形成的偏轉電場中(偏轉電場可視為勻強電場),電子進入M,N間電場時的速度與電場方向垂直,電子經過電場后打在熒光屏上的P點.已知M,N兩板間的電壓為U2,兩板間的距離為d,板長為L,電子的質量為m,電荷量為e,不計電子受到的重力及它們之間的相互作用力.(1)求電子穿過A板時速度的大小;(2)求電子從偏轉電場射出時的側移量y;(3)若要電子打在熒光屏上P點的上方,可實行哪些措施?解析:(1)設電子經電壓U1加速后的速度為v0,由動能定理有eU1=12mv02,解得v0(2)電子沿極板方向做勻速直線運動,沿電場方