2.4带电粒子在电场中运动的综合问题（课件 学案 练习，共3份） 鲁科版（2019）必修 第三册

第2章　专题提升五　带电粒子在电场中运动的综合问题 选择题1～7题，每小题10分，共70分。 基础对点练 题组一　带电粒子在交变电场中的运动 1.如图a所示，两个平行金属板P、Q竖直放置，两板间加上如图b所示的电压。t＝0时，Q板比P板电势高5 V，此时在两板的正中央M点放一个电子，速度为零，电子仅在静电力作用下运动，运动过程中始终未与极板相碰，下列时刻中电子速度和加速度的方向相同的是(　　) 3×10－10 s 5×10－10 s 6.5×10－10 s 7×10－10 s 2.(多选)(2024·黑龙江大庆高二开学考试)如图甲所示，A、B是一对平行的金属板，在两板间加上一周期为T的交变电压U，A板的电势φA＝0，B板的电势φB随时间的变化规律如图乙所示。现有一电子从A板上的小孔进入两板间的电场区域内，设电子的初速度和重力的影响可忽略。则(　　) 若电子是在t＝0时刻进入的，它将一直向B板运动 若电子是在t＝时刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上 若电子是在t＝时刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上 若电子是在t＝时刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动 题组二　动力学和功能关系分析粒子的运动 3.(2024·吉林长春期末)如图所示，空间存在着竖直向下的匀强电场，一个质量为m、电荷量为q(q>0)的带电粒子以水平方向的初速度v0由O点射入，刚好通过竖直平面内的P点，已知连线OP与初速度方向的夹角为45°，不计粒子的重力，则O、P两点间的电势差UOP为(　　) 4.美国物理学家密立根于20世纪初进行了多次实验，比较准确的测定了电子的电荷量，其实验原理可以简化为如下模型：两个相距为d的平行金属板A、B水平放置，两板接有可调电源。从A板上的小孔进入两板间的油滴因摩擦而带有一定的电荷量，将两板间的电势差调节到U时，带电油滴恰好悬浮在两板间，然后撤去电场，油滴开始下落，由于空气阻力，下落的油滴很快达到匀速下落状态，通过显微镜观测这个速度的大小为v，已知空气阻力与速度的平方成正比，比例系数为k，重力加速度为g。则计算油滴带电荷量的表达式为(　　) q＝ q＝ q＝ q＝ 5.电子束熔炼是指高真空下，将高速电子束的动能转换为热能作为热源来进行金属熔炼的一种熔炼方法。如图所示，阴极灯丝被加热后产生初速度为0的电子，在3×104 V加速电压的作用下，以极高的速度向阳极运动；穿过阳极后，在金属电极A1、A2间1×103 V电压形成的聚焦电场作用下，轰击到物料上，其动能全部转换为热能，使物料不断熔炼。已知某电子在熔炼炉中的轨迹如图中虚线OPO′所示，P是轨迹上的一点，聚焦电场过P点的一条电场线如图中实线所示，则(　　) 电极A1的电势低于电极A2的电势 电子在P点时速度方向与聚焦电场强度方向夹角大于90° 聚焦电场只改变电子速度的方向，不改变电子速度的大小 电子轰击到物料上时的动能等于3×104 eV 题组三　等效思维法的应用 6.(多选)(2024·山东德州高二期末)如图所示，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，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的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成θ角，此时让小球获得初速度且恰能绕O点在竖直平面内沿顺时针方向做圆周运动，重力加速度为g。下列说法正确的是(　　) 匀强电场的电场强度E＝ 小球运动至圆周轨迹的最高点时动能最小 小球运动至圆周轨迹的最左端点时电势能最大 小球运动至圆周轨迹的最左端点时机械能最大 综合提升练 7.(多选)如图甲，在矩形MNQP区域中有平行于PM方向的匀强电场，电场强度为E0，一电荷量为＋q，质量为m的带电粒子以v0的初速度从M点沿MN方向进入匀强电场，刚好从Q点射出。MN＝PQ＝L，MP＝NQ＝d。现保持电场强度不变，使匀强电场的方向做周期性变化(如图乙)。使带电 ... ...