《2019屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 熱點(diǎn)題型 專題1.9 帶電粒子在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)學(xué)案.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 熱點(diǎn)題型 專題1.9 帶電粒子在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)學(xué)案.doc（13頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
專題1.9 帶電粒子在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)
1．做直線運(yùn)動(dòng)的條件
(1)粒子所受合外力F合＝0，粒子初速度不為零，做勻速直線運(yùn)動(dòng)。
(2)粒子所受合外力F合≠0，且與初速度方向在同一條直線上，帶電粒子將做勻加速直線運(yùn)動(dòng)或勻減速直線運(yùn)動(dòng)。
2．用動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)分析
a＝，E＝，v2－v02＝2ad。
3．用功能觀點(diǎn)分析
勻強(qiáng)電場(chǎng)中：W＝Eqd＝qU＝mv2－mv02；
非勻強(qiáng)電場(chǎng)中：W＝qU＝Ek2－Ek1。
4. 是否考慮粒子重力
①基本粒子：如電子、質(zhì)子、α粒子、離子等，除有說(shuō)明或明確的暗示以外，一般都不考慮重力(但并不忽略質(zhì)量)。
②帶電顆粒：如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有說(shuō)明或有明確的暗示以外，一般都不能忽略重力。
【典例1】如圖所示，從F處釋放一個(gè)無(wú)初速度的電子向B板方向運(yùn)動(dòng)，指出下列對(duì)電子運(yùn)動(dòng)的描述中哪句是錯(cuò)誤的(設(shè)電源電動(dòng)勢(shì)為U)( )
A．電子到達(dá)B板時(shí)的動(dòng)能是Ue
B．電子從B板到達(dá)C板動(dòng)能變化量為零
C．電子到達(dá)D板時(shí)動(dòng)能是3Ue
D．電子在A板和D板之間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)
【答案】C
【典例2】如圖所示，平行板電容器的兩個(gè)極板與水平地面成一角度，兩極板與一穩(wěn)壓電源(未畫(huà)出)相連，若一帶電粒子恰能沿圖中所示水平直線通過(guò)電容器，則在此過(guò)程中該粒子( )
A．所受重力與電場(chǎng)力平衡 B．電勢(shì)能逐漸增加
C．機(jī)械能逐漸減小 D．做勻變速直線運(yùn)動(dòng)
【答案】D
【典例3】（2018福建省三明市永安第一中學(xué)高三上第五次月考）
如圖甲所示，AB是電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線。質(zhì)子以某一初速度從A點(diǎn)出發(fā)，僅在電場(chǎng)力作用下沿直線從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，其v-t圖象如圖乙所示，則下列說(shuō)法正確的是（ ）
A． 電場(chǎng)線的方向由A指向B
B． A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小關(guān)系滿足EA
E1，應(yīng)有
2－2＋2>1?
即當(dāng)0?
才是可能的；條件?式和?式分別對(duì)應(yīng)于v2>0和v2<0兩種情形。
若B點(diǎn)在A點(diǎn)之下，依題意有
s1＋s2＝－h(huán)?
由①②③⑥⑦⑧⑨?式得
E2＝E1?
為使E2>E1，應(yīng)有
2－2－2>1?
即t1>?
另一解為負(fù)，不合題意，已舍去。
3．（2018江蘇省連云港市高三第二次調(diào)研考試）
如圖， A、B是一條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，若在A點(diǎn)釋放一初速度為零的電子，電子僅受電場(chǎng)力作用，并沿電場(chǎng)線從A運(yùn)動(dòng)到B，其速度平方（v2）與位移(x)關(guān)系圖線如圖所示。設(shè)A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度分別為EA、EB，電勢(shì)分別為φA、φB，則（ ）
A． EA>EB B． EAφb，EaEb D． φa>φb，Ea=Eb
【答案】D
【解析】負(fù)電子從a運(yùn)動(dòng)到b，由速度時(shí)間圖線得到負(fù)電荷做減速運(yùn)動(dòng)，故電場(chǎng)力向左，因負(fù)電荷受到的電場(chǎng)力與場(chǎng)強(qiáng)方向相反，故場(chǎng)強(qiáng)向右，沿場(chǎng)強(qiáng)方向，電勢(shì)降低，故；因?yàn)閳D線的斜率不變，故加速度不變，因此電場(chǎng)力不變，所以電場(chǎng)強(qiáng)度不變，即，D正確．
【點(diǎn)睛】本題的突破口是通過(guò)v-t圖像判斷粒子的受力性質(zhì)，然后結(jié)合牛頓第二定律判斷電場(chǎng)性質(zhì)，根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低判斷兩點(diǎn)的電勢(shì)高低，根據(jù)功能關(guān)系判斷電勢(shì)能大小，也可根據(jù)判斷，但使用本公式判斷時(shí)不能忽視了電荷的電性．
6．（2018安徽省滁州市第一中學(xué)高三12月調(diào)研）
如圖所示，平行板電容器的兩個(gè)極板與水平地面成一角度，兩極板與一直流電源相連，若一帶電粒子恰能沿圖中所示水平直線通過(guò)電容器，則在此過(guò)程中，關(guān)于該粒子下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A． 電勢(shì)能逐漸增加
B． 動(dòng)能逐漸減小
C． 粒子所受重力小于電場(chǎng)力
D． 粒子做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
【答案】D
7．（2017北京市東城區(qū)第二中學(xué)高二上期中）
平行板電容器的兩個(gè)極板與水平地面成一角度，兩極板與一個(gè)直流電源相連，若一個(gè)帶電油滴恰能沿如圖所示的水平直虛線 通過(guò)該電容器，在此過(guò)程中下列說(shuō)法正確的是（ ）
A． 油滴所受的重力完全可以忽略不計(jì)
B． 油滴運(yùn)動(dòng)的加速度大小不變、方向水平向左
C． 油滴一直水平向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)
D． 油滴在電場(chǎng)中的電勢(shì)能逐漸減小
【答案】B
【解析】如果重力可以忽略，則粒子只受電場(chǎng)力，并且電場(chǎng)力方向和初速度方向不共線，不能做直線運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；因?yàn)橹亓ωQ直向下，若電場(chǎng)力是垂直極板向下的，則合力與初速度方向不共線，所以受到的電場(chǎng)力方向只能為垂直極板向上，重力與電場(chǎng)力的合力水平向左，二力恒定，所以合力不變，根據(jù)牛頓第二定律可得油滴做加速度向左的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，B正確C錯(cuò)誤；電場(chǎng)力方向和位移方向夾角為鈍角，所以電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，D錯(cuò)誤．
8．（2018河北省黃驊中學(xué)高二第三次月考）
勻強(qiáng)電場(chǎng)方向水平向右，一帶電顆粒沿右圖中虛線所示，在電場(chǎng)中沿斜向上方向做直線運(yùn)動(dòng).帶電顆粒從A到B的過(guò)程中，關(guān)于其能量變化及帶電情況的說(shuō)法正確的是( )
A． 不能確定顆粒帶電情況
B． 顆?？赡軒д?
C． 顆粒的機(jī)械能減小，電勢(shì)能增大
D． 顆粒的機(jī)械能減小，動(dòng)能增大
【答案】C
9．（2017湖南省婁底市雙峰一中等五校高三上期中聯(lián)考）
如圖所示直線CD是真空中的一條電場(chǎng)線，若將一電子從A點(diǎn)由靜止釋放，電子沿電場(chǎng)線從A到B運(yùn)動(dòng)中速度隨時(shí)間變化的圖線如圖所示，則A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)、的高低和場(chǎng)強(qiáng)EA、EB及電子在A、B兩點(diǎn)電勢(shì)能EPA、EPB的大小關(guān)系是（ ）
A、＞ B、EPA＜EPB C、EA＞EB D、EA＜EB
【答案】C
10．（2018云南省楚雄州民族實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三下教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)二）
如圖所示，M、N是在真空中豎直放置的兩塊平行金屬板。質(zhì)量為m、帶電荷量為–q的帶電粒子（不計(jì)重力），以初速度v0由小孔進(jìn)入電場(chǎng)，當(dāng)M、N間電壓為U時(shí)，粒子剛好能到達(dá)N板，如果要使這個(gè)帶電粒子能到達(dá)M、N兩板間距的處返回，則下述措施能滿足要求的是
A． 使初速度減為原來(lái)的
B． 使M、N間電壓加倍
C． 使M、N間電壓提高到原來(lái)的4倍
D． 使初速度和M、N間電壓都減為原來(lái)的
【答案】BD
【解析】粒子剛好能達(dá)到B金屬板時(shí)，根據(jù)動(dòng)能定理得，，現(xiàn)在使帶電粒子能到達(dá)MN板間距的處返回，則電場(chǎng)力做功等于。A、當(dāng)初速度為，U不變，則有帶電粒子動(dòng)能的變化，故A錯(cuò)誤；B、電壓提高到原來(lái)的2倍，則帶電粒子運(yùn)動(dòng)到MN板中點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力做功，故B正確；C、電壓提高到原來(lái)的4倍，則帶電粒子運(yùn)動(dòng)到距M板處時(shí)電場(chǎng)力做功，說(shuō)明不可能運(yùn)動(dòng)到中點(diǎn)處，故C錯(cuò)誤；D、使初速度和M、N間電壓都減為原來(lái)的，則動(dòng)能變化量為，運(yùn)動(dòng)到中點(diǎn)電場(chǎng)力做的功為，故，故D正確；故選BD。
11．（2018廣東省東莞市東方明珠學(xué)校高二上第一次月考試題）
如圖所示，在P板附近有一電子由靜止開(kāi)始向Q板運(yùn)動(dòng)，則關(guān)于電子到達(dá)Q板時(shí)的速度，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A． 兩板間距離越大，加速的時(shí)間就越長(zhǎng)，獲得的速度就越大
B． 兩板間距離越小，加速度就越大，獲得的速度就越大
C． 與兩板間距離無(wú)關(guān)，僅與加速電壓有關(guān)
D． 兩板間的電壓增大到原來(lái)的4倍，電子運(yùn)動(dòng)到Q板時(shí)的速度增大到原來(lái)的兩倍。
【答案】CD
12．（2017福建省福州第三中學(xué)高三下第一次校模擬考試）
如圖所示，板長(zhǎng)為L(zhǎng)的平行板電容器與一直流電源相連接，其極板與水平面成30角；若帶電微粒甲乙由圖中的P點(diǎn)射入電容器，分別沿著虛線1和2運(yùn)動(dòng)（虛線1為水平線，虛線2為平行且靠近上極板的直線），則下列關(guān)于帶電微粒的說(shuō)法正確的是
A． 兩微粒均做勻減速直線運(yùn)動(dòng)
B． 兩微粒電勢(shì)能均逐漸增加
C． 兩微粒機(jī)械能均守恒
D． 若兩微粒質(zhì)量相同，甲的電量一定比乙大
【答案】AD
13．（2018四川省遂寧市射洪縣高二上期末統(tǒng)考實(shí)驗(yàn)小班加試）
某速度選擇器結(jié)構(gòu)如圖所示，三塊平行金屬板Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ水平放置，它們之間距離均為d，三金屬板上小孔O1、O2、O3在同一豎直線上，Ⅰ、Ⅱ間有豎直方向勻強(qiáng)電場(chǎng)E1，Ⅱ、Ⅲ間有水平向左電場(chǎng)強(qiáng)度為E2的勻強(qiáng)電場(chǎng)及垂直于紙面向里磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)子由金屬板I上端O1點(diǎn)靜止釋放，經(jīng)電場(chǎng)E1加速，經(jīng)過(guò)O2進(jìn)入E2、B2的復(fù)合場(chǎng)中，最終從Ⅲ的下端O3射出，已知質(zhì)子帶電量為e，質(zhì)量為m。則
A． O3處出射時(shí)粒子速度為
B． Ⅰ、Ⅱ兩板間電壓
C． 粒子通過(guò)Ⅰ、Ⅱ金屬板和Ⅱ、Ⅲ金屬板的時(shí)間之比為1︰1
D． 把質(zhì)子換成α粒子，則α粒子也能從O3射出
【答案】AB
2019屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 熱點(diǎn)題型 專題1.9 帶電粒子在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)學(xué)案.doc
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