高中物理第一章静电场1.9带电粒子在电场中的运动自编作业选修3_1

高中物理人教版选修3-11.9 带电粒子在非匀强电场中的运动基础专练一、单选题1．某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M 运动到N，以下说法正确的是A．粒子必定带负电荷B．粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度C．粒子在M点的电势能小于它在N点的电势能D．粒子在M点的动能小于它在N点的动能2．如图是某一电场中的一簇电场线，现把一个正电荷分别放在AB两点下列说法正确的是（）A．此正电荷在A点受到的电场力比B点大B．此正电荷在A点的电势能比B点大C．电场中B点的电势高于A点的电势D．若把此正电荷从A点静止释放，它将沿电场线运动到B点3．如图所示，实线表示电场线，虚线表示带电粒子运动的轨迹，带电粒子只受电场力的作用，运动过程中电势能逐渐减少，它运动到b处时的运动方向与受力方向可能是( )A．B．C．D．4．带正电荷的小球只受到电场力作用从静止开始运动，它在任意一段时间内A．一定沿电场线由高电势处向低电势处运动B．一定沿电场线由低电势处向高电势处运动C．不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动D．不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动5．带正电的小球只受电场力作用，则它在任意一段时间内（）A．一定沿着电场线由高电势向低电势方向运动B．一定沿着电场线向电势能减小的方向运动C．不一定沿着电场线运动，但一定向低电势方向运动D．不一定沿着电场线运动，也不一定向电势能减小的方向运动6．如图所示，实线是一簇未标明方向的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b 是轨迹上的两点．若带电粒子在运动中只受电场力的作用，对于a，b 两点下列判断正确的是（）A．电场中a 点的电势较高B．带电粒子在a 点的动能较小C．带电粒子在a 点的加速度较大D．带电粒子一定带正电7．电场中某区域的电场线分布如图所示，A、B是电场中的两点，则A．同一点电荷放在A点受到的静电力比放在B点时受到的静电力小B．因为B点没有电场线，所以电荷在B点不受到静电力作用C．在仅受电场力时，同一点电荷放在B的加速度比放在A点时的加速度小D．正电荷放在A点由静止释放，电场线就是它的运动轨迹8．如图所示，+Q为固定的正电荷，在它的电场中，一电荷量为+q的粒子，从a点以沿ab方向的初速度v0开始运动．若粒子只受电场力作用，则它的运动轨迹可能是图中的（）A．ab直线B．ac曲线C．ad曲线D．ae曲线9．图中实线为一匀强电场的电场线，虚线为一个点电荷仅受电场力作用时的运动轨迹的一部分，则可以知道（）．A．电场线方向向右B．电场线方向向左C．点电荷经过B点时速度比经过A点时速度大D．点电荷经过B点时速度比经过A点时速度小10．某电场线分布如图所示，一带电粒子沿图中虚线所示途径运动，先后通过M点和N点，以下说法正确的是（）A．M、N点的场强E M＞E NB．粒子在M、N点的加速度a M＞a NC．粒子在M、N点的速度v M＞v ND．粒子带正电11．如图所示，实线为两个点电荷Q1、Q2产生的电场的电场线，虚线为电子从A点运动到B点的运动轨迹，则下列判断正确的是A．A 点的场强小于B点的场强B．Q1的电荷量大于Q2的电荷量C．电子在A点的电势能大于在B点的电势能D．电子在A点的速度大于在B点的速度12．A、B是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在静电力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到B点，其速度v与时间t的关系图象如图所示。

高中物理人教版选修3-1第一章静电场9.带电粒子在电场中的运动学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．如图所示，在P 板附近有一个电子由静止开始向Q 板运动，则关于电子到达Q 板时的速度，下列说法正确的是（ ）A ．两板间距离越大，加速的时间就越长，获得的速度就越大B ．两板间距离越小，加速度就越大，获得的速度就越大C ．电子到达Q 板时的速度与两板间距离无关，仅与加速电压有关D ．以上说法均不正确2．一电子以初速度v 0沿垂直场强方向射入两平行金属板间的匀强电场中，现减小两板间的电压，则电子穿越两平行板所需的时间（ ） A ．随电压的减小而减小 B ．随电压的减小而增大 C ．与电压减小与否无关D ．随两板间距离的增大而减少3．如图（a ）所示，两平行正对的金属板A 、B 间加有如图（b ）所示的交变电压，一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P 处．若在t 0时刻释放该粒子，粒子会时而向A 板运动，时而向B 板运动，并最终打在A 板上．则t 0可能属于的时间段是（ ）A ．004Tt << B ．0324T T t << C ．034Tt T << D ．098TT t <<4．图（a ）为示波管的原理图．如果在点击'YY 之间所加的电压图按图（b ）所示的规律变化，在电极'XX 之间所加的电压按图（c ）所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是A．B．C．D．5．如图所示，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直面（纸面）内，且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称。

忽略空气阻力，由此可知（）A．Q点的电势比P点高B．油滴在Q点的动能比它在P点的大C．油滴在Q点的电势能比它在P点的大D．油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小二、多选题6．如图所示,一电子枪发射出的电子(初速度很小,可视为零)进入加速电场加速后,垂直射入偏转电场,射出后偏转位移为Y,要使偏转位移增大,下列哪些措施是可行的(不考虑电子射出时碰到偏转电极板的情况)( )A．增大偏转电压U B．增大加速电压U0C．减小偏转极板间距离D．将发射电子改成发射负离子7．一带电粒子（不计重力）在电场中只受静电力作用时，以下可能出现的运动状态是（）A．匀速直线运动B．匀加速直线运动C．类平抛运动D．匀速圆周运动8．如图所示，有三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的小球，从平行板电场左端的中点P以相同的初速度沿水平方向垂直于电场方向进入电场，它们分别落在A、B、C三点，可以判断（）A．小球A带正电，B不带电，C带负电B．三个小球在电场中运动时间相等C．三个小球到达极板时的动能E kA<E kB<E kCD．三个小球在电场中运动的加速度a A>a B>a C三、填空题9．如图所示，A、B为一对平行正对带电金属板，B板带正电，A、B两板间的电势差为U．质量为m的带电粒子（重力可忽略木计）以初速v0水平射入匀强电场．若粒子带电荷量为－q，则粒子到达B板时速度大小为_____；若粒子带电荷量为＋q，它到达B板时速度大小为_____．10．电子的电荷量的绝对值为e，质量为m，以速度v0沿电场线方向射入到场强为E的匀强电场中，如图所示．电子从A点射入，到B点速度变为零．则A、B两点间的电势差______；A、B两点间的距离是_______．四、解答题11．如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出．已知电子质量为m，电荷量为e，加速电场电压为U0．偏转电场可看作匀强电场，极板间电压为U，极板长度为L，板间距为d．(1)忽略电子所受重力，求电子射入偏转电场时的初速度v 0和从电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离Δy ；(2)分析物理量的数量级，是解决物理问题的常用方法．在解决（1）问时忽略了电子所受重力，请利用下列数据分析说明其原因．已知22.010V U =⨯，24.010m d -=⨯，319.110kg m -=⨯，191.610C e -=⨯，210m/s g =．(3)极板间既有静电场也有重力场．电势反映了静电场各点的能的性质，请写出电势ϕ的定义式．类比电势的定义方法，在重力场中建立“重力势”G ϕ的概念，并简要说明电势和“重力势”的共同特点．12．如图所示，在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑离心轨道，一个带负电的小球从斜轨道上的A 点由静止释放，沿轨道滑下（小球的重力大于所受的电场力）．（1）已知小球的质量为m ，电量大小为q ，匀强电场的场强大小为E ，斜轨道的倾角为α，求小球沿斜轨道下滑的加速度的大小；（2）若使小球通过半径为R 的圆轨道顶端的B 点时不落下来，求A 点距水平地面的高度h 至少应为多大？（3）若小球从斜轨道h=5R 处由静止释放．假设其能够通过B 点，求在此过程中小球机械能的改变量．参考答案1．C 【详解】电子由P 板附近到Q 板的过程中，静电力做功，根据动能定理有eU ＝12mv 2，解得v速度大小与U 有关，与两板间距离无关，选项C 正确． 2．C 【详解】电子垂直于场强方向射入两平行金属板中间的匀强电场中，在平行于金属板的方向电子不受力而做匀速直线运动，则有0L v t =解得电子穿越平行板所需要的时间为Lt v =可知电子穿越平行板所需要的时间与金属板的长度和电子的初速度大小有关，与其他因素无关，即与电压及两板间距离均无关，故A 、B 、D 错误，C 正确； 故选C 。

静电平衡的特征及应用一、考点突破：二、重难点提示：重点： 1. 理解什么是静电平衡状态；2. 掌握处于静电平衡状态下的导体的特点。

难点：静电屏蔽现象。

1. 静电感应把金属导体放在外电场外E 中，由于导体内的自由电子受电场力作用产生定向移动，使得导体两端出现等量的异种电荷，这种由于导体内的自由电子在外电场力作用下重新分布的现象叫作静电感应。

（在靠近带电体端感应出异种电荷，在远离带电体端感应出同种电荷）。

由带电粒子在电场中受力去分析。

静电感应可从两个角度来理解： ①根据同种电荷相排斥，异种电荷相吸引来解释；②也可以从电势的角度来解释，导体中的电子总是沿电势高的方向移动。

2. 静电平衡 （1）静电平衡发生静电感应后的导体，两端面出现等量感应电荷，在导体内部，感应电荷产生一个附加电场E 附，这个E 附与原电场方向相反，当E 附增大到与原电场等大时，导体内合场强为零，自由电子定向移动停止，这时的导体处于静电平衡状态。

注意：没有定向移动不是说导体内部的电荷不动，内部的电子仍在做无规则的运动。

（2）处于静电平衡状态下的导体的特点①内部场强处处为零，电场线在导体内部中断。

导体内部的电场强度是外加电场和感应电荷产生的电场这两种电场叠加的结果。

②整个导体是等势体，表面是个等势面；导体表面上任意两点间电势差为零。

（因为假如导体中某两点电势不相等，则这两点有电势差，那么电荷就会定向运动）③表面上任何一点的场强方向都跟该点表面垂直；（因为假如不是这样，场强就有一个沿导体表面的分量，导体上的电荷就会发生定向移动，这就不是平衡状态了）④净电荷分布在导体的外表面，越尖锐的位置，电荷的密度越大，凹陷的位置几乎没有电荷，内部没有净电荷。

曲率半径小的地方，面电荷密度大，电场强，这是避雷针的原理。

3. 尖端放电（1）空气的电离：导体尖端电荷密度大，电场很强，带电粒子在强电场作用下剧烈运动撞击空气分子，从而使分子的正负电荷分离的现象。

第一章9 带电粒子在电场中的运动1．（2017·广东广州市荔湾区高二上学期期末)一电子仅在电场力作用下，从A由静止沿直线运动到B,AB间的电场如图所示，则下列叙述正确的是错误!（ D ）A．电子一直做匀加速运动B．电子一直做匀减速运动C．电子的电势能先增加后减小D．电子的动能先增加后减小解析：由图可知,AO段电场方向沿负方向,而OB段电场方向沿正方向，由于电子带负电，故AO段电子受力沿正方向,粒子向正方向加速，O点后受力反向,粒子做减速运动，到达B点时速度恰好为零；由于电场力先做正功，再做负功,动能先增大后减小，电势能先减小后增大，故ABC错误，D正确。

2．(2017·江西省南昌二中高二上学期月考)图(a)为示波管的原理图。

如果在电极YY′之间所加的电压按图（b)所示的规律变化，在电极XX′之间所加的电压按图（c)所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是错误!( B )解析：由图（b)及图（c）知，当U Y为正时，Y板电势高，电子向Y偏,而此时U X为负，即X′板电势高，电子向X′板偏，又由于在xx′之间加上的扫描电压与YY′之间加上的信号电压周期相同，所以在荧光屏上会看到一个完整的正弦波形,B项正确.3．(2017·天津市红桥区高二上学期期中）一束电子流在经U＝5000V的加速电压加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示,若两板间距d＝1。

0cm,板长l＝5。

0cm，那么,要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最多能加多大电压？错误!答案：400V解析:在加速电压一定时，偏转电压U′越大,电子在极板间的偏距就越大。

当偏转电压大到使电子刚好擦着极板的边缘飞出，此时的偏转电压，即为题目要求的最大电压。

加速过程，由动能定理得：eU＝错误!mv错误!①进入偏转电场，电子在平行于板面的方向上做匀速运动：t ②l＝v在垂直于板面的方向做匀加速直线运动,加速度为：a＝错误!＝错误!③偏转距离：y＝错误!at2 ④能飞出的条件为：y≤错误!⑤，解①～⑤式得：U′≤ 错误!＝错误!V＝4。

教育学科教师辅导讲义课 题高中物理选修3-1第一章第八节带电粒子在电场中的运动教学目的 1.1. 了解带电粒子在电场中的运动——只受电场力，带电粒子做匀变速运动2.2. 重点掌握初速度与场强方向垂直的带电粒子在电场中的运动(类平抛运动)3.3. 知道示波管的主要构造和工作原理教学内容 课前检测1.如图1-8-3所示，电子由静止开始从A 板向B 板运动，当到达B 板时速度为v ，保持两板间电压不变，则( )A.当增大两板间距离时，v 也增大B.当减小两板间距离时，v 增大C.当改变两板间距离时，v 不变D.当增大两板间距离时，电子在两板间运动的时间也增大2.如图1-8-4所示，M 和N 是匀强电场中的两个等势面，相距为d ，电势差为U.一质量为m(不计重力)、电荷量为-q 的粒子，以速度v 0通过等势面M 射入两等势面之间，此后穿过等势面N 的速率应是( ) A.m2qUB.m 2qU v 0+C.m 2qU v 20+D.m2qU v 20-3.如图1-8-6甲所示，在两极板a 、b 之间有一静止的电子，当在a 、b 之间加上如图1-8-6乙所示的变化电压时(开始时a 板带正电)，电子的运动情况是(不计重力，板间距离足够大) （ ） A.电子一直向a 板运动 B.电子一直向b 板运动C.电子在两板间做周期性往返运动D.电子先向a 板运动，再返回一直向b 板运动 答案:1.CD 2.C 3.C知识梳理图1-8-6图1-8-3 图1-8-4一．带电粒子在电场中的运动情况（平衡、加速和减速）⑴．若带电粒子在电场中所受合力为零时，即∑F ＝0时，粒子将保持静止状态或匀速直线运动状态。

例 ：带电粒子在电场中处于静止状态，该粒子带正电还是负电?分析：带电粒子处于静止状态，F 合＝0，mg qE =，因为所受重力竖直向下，所以所受电场力必为竖直向上。

又因为场强方向竖直向下，所以带电体带负电。

⑵．若F 合≠0（只受电场力）且与初速度方向在同一直线上，带电粒子将做加速或减速直线运动。

带电粒子在电场中的运动△变式训练1如图所示，质量为m,电量为q 的带电粒子，以初速度v0进入电场后沿直线运动到上极板,（1）物体做的是什么运动？（2）带电体的电性？△强化练习2下列粒子从初速度为零的状态经加速电压为U 的电场后，（ ）粒子速度最大，（ ）粒子动能最大A 、质子（H 11-质量数1，带电量+1价）B 、氘核（H 21-质量数2，带电量+1价）C 、氦核（He 42-质量数4，带电量+2价）D 、钠离子（Na -质量数23，带电量+1价）强化练习3一个带+q 的微粒，从A 点射入水平方向的匀强电场中，微粒沿直线AB 运动，如图，AB 与电场线夹角为θ，已知带电微粒的质量为m ，电量为 q ，A 、B 相距为L,（1）说明微粒在电场中运动的性质，要求说明理由．2）若微粒恰能运动到B 点，求微粒射入电场时速度V 0？强化练习4如图，在点电荷+Q 的电场中，不计重力的带电粒子-q 以初速度V 0沿电场线MN 方向进入电场，（1）分析粒子的运动情况？（2）若此粒子质量为m,运动到N 点速度恰好为零，求MN 两点的电势差U MN强化练习5如图从F 处释放一个无初速度电子向B 板方向运动,指出下列对电子运动描述中,正确的是(设电源电压均为U) ( )A.电子到达B 板时的动能是UeB.电子从B 板到达C 板时动能的变化量为零C.电子到达D 板时动能为Ue Ｄ.电子在Ａ板与Ｄ板间作往返运动△强化练习6质子(H 11---质量为m 、电量为e)和二价氦离子(He 42---质量为4m 、电量为2e)以相同的初动能垂直射入同一偏转电场中，离开电场后，它们的偏转角正切之比为 ，侧移之比为 。

拓展练习7如图所示，有三个质量相等分别带正电、负电和不带电的小球，从平行板电场中的P 点以相同的初速度垂直于E 进入电场，它们分别落到A 、B 、C 三点，则可判断（ ） A ．三个小球在电场中运动的加速度a A >a B >a C B ．三个小球到达极板时的动能E kA >E kB >E kCC ．三个小球在电场中运动时间相等D ．小球A 带正电，B 不带电，C 带负电强化练习8一个电子以初速V 0=3.0×106m/s 沿着垂直于场强方向射入两带电平行金属板，金属板长L=6.0×10-2m ，两板之间可以看成是匀强电场，场强大小为E=2×103N/C ，电子的电量e=1.6×10-19C ，质量m=9.1 × 10-31kg ，求:（1）电子射离电场时的速度；（2）出射点与入射点沿场强方向的侧移距离。

静电场专题——1.9带电粒子在电场中的运动综合问题1. 在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形的abcd，顶点a、c处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示。

若将一个带负电的粒子置于b点，自由释放，粒子将沿着对角线bd往复运动。

粒子从b点运动到d点的过程中()A. 先做匀加速运动，后做匀减速运动B. 先从高电势到低电势，后从低电势到高电势C. 电势能与机械能之和先增大，后减小D. 电势能先减小，后增大答案：D2. 一个带负电荷q，质量为m的小球，从光滑绝缘的斜面轨道的A点由静止下滑，小球恰能通过半径为R的竖直圆形轨道的最高点B而做圆周运动。

现在竖直方向上加如图所示的匀强电场，若仍从A点由静止释放该小球，则()A. 小球不能过B点B. 小球仍恰好能过B点C. 小球能过B点，且在B点与轨道之间压力不为0D. 以上说法都不对答案：B3. 平行板间有如图甲所示周期变化的电压。

重力不计的带电粒子静止在平行板中央，从t＝0时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况，图乙中，能正确定性描述粒子运动的速度－时间图象的是()答案：A4. (多选)如图所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷，带负电的小物体以初速度v1从M点沿斜面上滑，到达N点时速度为零，然后下滑回到M点，此时速度为v2(v2<v1)。

若小物体电荷量保持不变，OM＝ON，则()A. 小物体上升的最大高度为v21＋v22 4gB. 从N到M的过程中，小物体的电势能逐渐减小C. 从M到N的过程中，电场力对小物体先做负功后做正功D. 从N到M的过程中，小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小答案：AD5．两个共轴的半圆柱形电极间的缝隙中，存在一沿半径方向的电场，如图所示。

带正电的粒子流由电场区域的一端M射入电场，沿图中所示的半圆形轨道通过电场并从另一端N射出，由此可知()A. 若入射粒子的电荷量相等，则出射粒子的质量一定相等B. 若入射粒子的电荷量相等，则出射粒子的动能一定相等C. 若入射粒子的电荷量与质量之比相等，则出射粒子的速率一定相等D. 若入射粒子的电荷量与质量之比相等，则出射粒子的动能一定相等答案：BC6. 如右图所示，水平放置的两平行金属板，其中板长L＝1.0 m，板间距离d＝0.06 m，上板带正电，下板带负电，两板间有一质量m＝0.1 g、带电荷量q＝－4×10－7 C的微粒沿水平方向，从两板中央处以v0＝10 m/s的初速度射入匀强电场，要使带电微粒能穿出极板，两极间电压值的范围是________。

带电粒子在电场中的运动一、教学目标：（1）知识与技能：①学习运用静电力、电场强度等概念研究带电粒子在电场中运动时的加速度、速度和位移等物理量的描述。

②理解带电粒子在匀强电场中的运动规律——只受电场力，带电粒子做匀变速运动．③掌握初速度与场强方向垂直的带电粒子在电场中的运动(类平抛运动)（2）过程与方法：①通过带电粒子在电场中的偏转学会类比的研究方法②培养学生综合运用力学和电学的知识分析解决带电粒子在电场中的运动能力（3）情感态度与价值观：①通过本节内容的学习，培养学生科学研究的意志品质②通过本节内容的学习，培养学生注意观察生活中的物理二、教材分析与学生分析：在前面学习静电场性质的基础上，本节学习处理带电粒子在电场中运动的问题。

本节内容主要培养学生力学知识和电学知识的综合应用能力，是高考热点之一，也是电学部分重点章节。

学生在前面的学习为本节学习奠定了一定的基础，做了一定的准备，但是本节综合应用知识能力要求较强，而所带的普通班级学生基础相对薄弱，在实践教学中要根据学生情况加以适当调整教学进度，教学难度使其适应学生，所以这节课设计上分为两个课时，此为第一课时。

三、教学重点与难点重点:带电粒子在电场中的加速和偏转规律难点:带电粒子在电场中的偏转问题及应用四、教学流程设计（一）、新课引入：【实验器材演示和多媒体展示】通过对阴极射线管和示波器的简单介绍，和演示阴极射线管中带电粒子在不同电场中的运动引入（二）、新课教学：一、带电粒子在电场中的加，减速直线。

【例1】右图所示，相距d的两平行金属板间加一电压U，有一带正电荷q、质量为m的带电粒只在电场力的作用下从静止开始从正极板向负极板运动。

则（1）带电粒子在电场中做什么运动？（2）粒子穿出负极板时的速度多大？【引导学生思考解题的思路多样性】【例2】炽热的金属丝可以发射电子，在金属丝和金属板之间加以电压U=2500V，发射出的电子在真空中加速后，从金属板的小孔穿出，电子穿出时的速度有多大？设电子刚刚离开金属丝时的速度为0。

9带电粒子在电场中的运动知识点一带电粒子的加速1.如图L1-9-1所示,一个平行板电容器充电后与电源断开,从负极板处释放一个电子(不计重力),设其到达正极板时的速度为v1,加速度为a1.若将两极板间的距离增大为原来的2倍,再从负极板处释放一个电子,设其到达正极板时的速度为v2,加速度为a2,则()A.a1∶a2=1∶1,v1∶v2=1∶2B.a1∶a2=2∶1,v1∶v2=1∶2C.a1∶a2=2∶1,v1∶v2=∶1D.a1∶a2=1∶1,v1∶v2=1∶图L1-9-12.(多选)[2018·湖北松滋期末]一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(重力不计)以速度v0逆着电场线方向射入有左边界的匀强电场,场强为E(如图L1-9-2所示),则()A.粒子射入的最大深度为B.粒子射入的最大深度为C.粒子在电场中运动的最长时间为图L1-9-2D.粒子在电场中运动的最长时间为知识点二带电粒子的偏转3.如图L1-9-3所示,a、b两个带正电的粒子以相同的速度先后垂直于电场线从同一点进入平行板间的匀强电场,a粒子打在B板的a'点,b粒子打在B板的b'点,若不计重力,则()A.a的电荷量一定大于b的电荷量B.b的质量一定大于a的质量C.a的比荷一定大于b的比荷D.b的比荷一定大于a的比荷图L1-9-34.如图L1-9-4所示,有一带电粒子贴着A板沿水平方向射入水平放置的两平行板间的匀强电场,当偏转电压为U1时,带电粒子沿轨迹①从两板正中间飞出;当偏转电压为U2时,带电粒子沿轨迹②落到B板中间.设粒子两次射入电场的水平速度相同,则两次偏转电压之比为()A.U1∶U2=1∶8B.U1∶U2=1∶4C.U1∶U2=1∶2 图L1-9-4D.U1∶U2=1∶15.(多选)一台正常工作的示波管,突然发现荧光屏上画面的高度缩小,则产生故障的原因可能是()A.加速电压偏大B.加速电压偏小C.偏转电压偏大D.偏转电压偏小6.如图L1-9-5所示,三个电荷量相同、质量相等、重力不计的粒子A、B、C从平行板间电场中的同一点P射入,在电场中的运动轨迹如图中PA、PB、PC所示,则下列说法中正确的是()A.三个粒子的加速度关系为a A>a B>a CB.三个粒子的加速度关系为a A<a B<a CC.三个粒子的入射速度关系为v A>v B>v CD.三个粒子的入射速度关系为v A<v B<v C 图L1-9-5知识点三带电粒子在组合场中的运动7.如图L1-9-6所示,电子在电势差为U1的电场中由静止加速后,垂直射入电势差为U2的偏转电场.在满足电子能射出偏转电场的条件下,下列四种情况中,一定能使电子的偏转角变大的是()图L1-9-6A.U1变大,U2变大B.U1变小,U2变大C.U1变大,U2变小D.U1变小,U2变小8.一束电子流经U=5000V的加速电压加速后,在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场,如图L1-9-7所示.若两板间距离d=1.0cm,板长l=5.0cm,那么,要使电子能从平行板间飞出,两个极板上所加电压的最大值为()A.400VB.300VC.100VD.480V图L1-9-79.(多选)如图L1-9-8所示,在竖直向下的匀强电场中,用绝缘细线拴住的带电小球在竖直平面内绕O做圆周运动,以下四种说法中正确的是()A.带电小球可能做匀速圆周运动B.带电小球可能做变速圆周运动C.带电小球通过最高点时,细线拉力一定最小D.带电小球通过最低点时,细线拉力有可能最小图L1-9-810.关于带电粒子(不计重力)在匀强电场中的运动情况,下列说法正确的是()A.一定是匀变速运动B.不可能做匀减速运动C.一定做曲线运动D.可能做匀变速直线运动,不可能做匀变速曲线运动11.(多选)如图L1-9-9所示,质量相同的三个分别带正电、负电和不带电的颗粒从水平放置的平行带电金属板左侧以相同的初速度v0沿垂直于电场线的方向射入匀强电场,分别落在带正电荷的下极板上的a、b、c三点.下列判断正确的是 ()A.a点的颗粒带正电,c点的带负电,b点的不带电B.三个颗粒在电场中的加速度的关系是a a>a b>a cC.三个颗粒在电场中运动的时间的关系是t a>t b>t cD.静电力对落在c点的颗粒做负功图L1-9-912.[2017·马鞍山二中期中]某示波管在偏转电极XX'、YY'上不加偏转电压时光斑位于屏幕中心.现给偏转电极XX'、YY'加上如图L1-9-10甲、乙所示的偏转电压,则在光屏上可能的图形为图L1-9-11中的(圆为荧光屏,虚线为光屏坐标) ()图L1-9-10图L1-9-1113.[2017·马鞍山二中期中]将一带电粒子以初速度v0沿水平方向从A点射入方向竖直向上的匀强电场中,粒子从B点飞出电场时速度方向与电场方向的夹角为150°,电场的水平宽度为L,如图L1-9-12所示.不计粒子的重力.设粒子的质量为m,电荷量为q.(1)该匀强电场的电场强度为多大?(2)A、B两点的电势差U AB为多大?图L1-9-1214.如图L1-9-13所示,A为粒子源,A和极板B间的加速电压为U1,两水平放置的平行带电板C、D间的电压为U2,质量为m、电荷量为q的粒子初速度为零,从A被加速电压U1加速后水平进入竖直方向的匀强电场并能穿过电场区域,平行带电板的长度为L,两板间的距离为d,不计带电粒子的重力,求:(1)带电粒子运动到B板时的速度;(2)带电粒子在C、D极板间运动的时间;(3)带电粒子飞出C、D极板间的电场时在竖直方向上发生的位移y.图L1-9-131.D [解析]电容器充电后与电源断开,再增大两极板间的距离时,场强不变,电子在电场中受到的静电力不变,故a1∶a2=1∶1.由动能定理Ue=mv2得v=,因两极板间的距离增大为原来的2倍,由U=Ed知,电势差U增大为原来的2倍,故v1∶v2=1∶.2.BD [解析]粒子射入到最右端,由动能定理得Eqxmax=m,最大深度xmax=;由v0=at,a=,可得t=,则粒子在电场中运动的最长时间为,选项B、D正确.3.C [解析]粒子在电场中做类平抛运动,有h=,得x=v0,由v0<v0,得>.4.A [解析]设粒子水平运动的位移为l,竖直方向的位移为y,两极板间距为d,由y=at2=·得,U=,所以U∝,A正确.5.AD[解析]画面高度缩小,说明电子从偏转电场射出时偏转角θ减小,由qU0=m,tanθ=,得tanθ=,则引起θ变小的原因可能是加速电压U0偏大或偏转电压U1偏小,A、D正确.6.D [解析]三个带电粒子的电荷量相同,所受静电力相同,加速度相同,选项A、B错误;三个带电粒子沿电场方向的位移关系为yA=yB>yC,则时间关系为tA=tB>tC,三个带电粒子在平行极板方向的位移关系为xA<xB=xC,由此可得,三个带电粒子入射速度关系为vA<vB<vC,故选项D正确.7.B [解析]由带电粒子在电场中的加速和偏转运动规律可知tanθ=,选项B正确.8.A [解析]在加速电压一定时,偏转电压U'越大,电子在极板间的偏转距离就越大,当偏转电压大到使电子刚好擦着极板的边缘飞出时,两板间的偏转电压即为所求的最大电压.加速过程中,由动能定理有eU=m,进入偏转电场,电子在平行于板面的方向上做匀速直线运动,有l=v0t,在垂直于板面的方向做匀加速直线运动,加速度a==,偏转距离y=at2,若电子能从两极板间飞出,则y≤,联立解得U'≤=400V,即要使电子能飞出,所加电压的最大值为400V,故选项A正确.9.ABD [解析]若小球所受静电力与重力平衡,小球做匀速圆周运动,A正确;若小球所受静电力和重力不平衡,小球做变速圆周运动,B正确;若小球所受静电力与重力的合力向上,则小球运动到最低点时,细线拉力最小,运动到最高点时,细线拉力最大,C错误,D正确.10.A [解析]带电粒子在匀强电场中受到的静电力恒定不变,可能做匀变速直线运动,也可能做匀变速曲线运动,A正确.11.BD [解析]三个颗粒在电场中做平抛运动或类平抛运动,水平方向,有x=v0t,竖直方向,有y=at2,由xa<xb<xc可知ta<tb<tc,又ya=yb=yc,知aa>ab>ac,由此可判断出落在a 点的颗粒带负电,落在b点的不带电,落在c点的带正电,静电力对落在c点的颗粒做负功,B、D正确,A、C错误.12.D [解析]因某方向的偏转位移与电压成正比,则可能的为图D.13.(1)(2)-[解析](1)设粒子在电场中运动的时间为t,则水平方向上有L=v0t竖直方向上有vy=v0tan60°=t解得E=.(2)由粒子偏转方向可知,粒子带负电,由动能定理得-qUAB=mv2-m又知v==2v0解得UAB=-.14.(1)(2)L(3)[解析](1)设带电粒子运动到B板的速度为v,根据动能定理得U1q=mv2解得v=.(2)粒子进入C、D间的电场后,在水平方向做匀速直线运动,有L=vt,故t==L.(3)粒子在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,有Eq=ma,E=,所以a=粒子进入C、D间的电场后,在竖直方向发生的位移y=at2==.。

人教版高中物理选修3-1目录第一章静电场1.电荷及其守恒定律电荷电荷守恒定律元电荷2.库仑定律库仑定律库仑的实验3.电场强度电场电场强度点电荷的电场电场强度的叠加电场线匀强电场4.电势能和电势静电力做功的特点电势能电势等势面5.电势差6.电势差与电场强度的关系7.静电现象的应用静电平衡状态下导体的电场导体上电荷的分布尖端放电静电屏蔽8.电容器的电容电容器电容平行板电容器的电容常用电容器9.带电粒子在电场中的运动带电粒子的加速带电粒子的偏转示波器的管理第二章恒定电流1.电源和电流电源恒定电流3.欧姆定律欧姆定律导体的伏安特性曲线4.串联电路和并联电路串联电路和并联电路的电流串联电路和并联电路的电压串联电路和并联电路的电阻电压表和电流表5.焦耳定律电功和电功率焦耳定律6.导体的电阻影响导体电阻的因素导体的电阻7.闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律路端电压与负载的关系8.多用电表的原理欧姆表多用电表实验: 练习使用多用电表测量小灯泡的电压测量通过小灯泡的电流测量定制电阻测量二极管的正反向电阻实验: 测定电池的电动势和内阻实验原理实验方法数据处理9.简单的逻辑电路“与”门“或”门“非”门第三章磁场1.磁现象和磁场磁现象电流的磁效应磁场地球的磁场2.磁感应强度磁感应强度的方向磁感应强度的大小3.几种常见的磁场几种常见的磁场安培分子电流假说匀强磁场磁通量4.通电导线在磁场中受到的力安培力的方向安培力的大小磁电式电流表5.运动电荷在磁场中受到的力洛仑兹力的方向和大小电视显像管的工作原理6.带电粒子在匀强磁场中的运动带电粒子在匀强磁场中的运动回旋加速器。