专题09带电粒子在电场中的运动备战2020高考物理2019届期末和一模好题分项版汇编学生版

1专题9带电粒子在电场中的运动2019年高三期末、一模物理试题分项解析1．（2019重庆九校联盟12月联考）在如图所示的平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限区域内有沿y轴正方向（竖直向上）的匀强电场，电场强度大小E0＝50N/C；第Ⅳ象限区域内有一宽度d＝0.2m、方向沿x轴正方向（水平向右）的匀强电场。质量m＝0.1kg、带电荷量q＝+1×10-2C的小球从y轴上P点以一定的初速度垂直y轴方向进入电场，通过第Ⅰ象限后，从x轴上的A点进入第Ⅳ象限，并恰好沿直线通过该区域后从B点离开，已知P、A的坐标分别为(0，0，4)，(0，4，0)，取重力加速度g＝10m/s2。求：（1）初速度v0的大小；（2）A、B两点间的电势差UAB；（3）小球经过B点时的速度大小。2．（12分）（2019山西太原五中期末）如图所示，竖直平面xOy内有两个宽度均为L首尾相接的电场区域ABED、BCFE。在ABED场区存在沿轴负y方向、大小为E的匀强电场，在BCFE场区存在大小为2E、沿某一方向的匀强电场，且两个电场区域竖直方向均无限大。现有一个质量为m，电荷量为q带正电的粒子以某一初速度从坐标为(0，L)的P点射入ABED场区，初速度方向水平向右。粒子恰从坐标为(L，L/2)的Q点射入BCFE场区，且恰好做加速直线运动，带电粒子的重力忽略不计，求：（1）（6分）粒子进入ABED区域时的初速度大小；（2）（6分）粒子从CF边界射出时的速度大小。3.（2019北京东城期末）如图装置可用来研究电荷间的相互作用，带电球A静止于绝缘支架上质量为m，电荷量为q的带电小球B用长为L的绝缘轻绳悬挂，小球处于静止状态时绳与竖直方向的夹角为此时小2球B受的电场力水平向右，小球体积很小，重力加速度用g表示求：小球B所受电场力的大小F；带电球A在小球B处产生的电场强度的大小E：由于漏电，A的电荷量逐渐减小至零，与此同时小球B缓慢回到最低点，求此过程中电场力对B做的功不计其他能量损失．4.（2019辽宁大连八中质检）如图所示，A、B为两块平行金属板，极板间电压为，板中央有小孔O和现有足够多的电子源源不断地从小孔O由静止进入A、B之间在B板右侧，平行金属板M、N长，板间距离，在距离M、N右侧边缘处有一荧光屏P，当M、N之间未加电压时电子沿M板的下边沿穿过，打在荧光屏上的并发出荧光现给金属板M、N之间加一个如图所示的变化电压，在时刻，M板电势低于N板已知电子质量为，电量为C.每个电子从B板上的小孔射出时的速度多大？打在荧光屏上的电子范围是多少？打在荧光屏上的电子的最大动能是多少？5.（2019河北衡水质检）有一个匀强电场，电场线和坐标平面xOy平行，以原点O为圆心，半径的圆周上任意一点P的电势，为O、P两点的连线与x轴正方向所成的角，A、B、C、D为圆周与坐标轴的四个交点如图所示．3求该匀强电场场强的大小和方向．若在圆周上D点处有一个粒子源，能在xOy平面内发射出初动能均为200eV的粒子氦核当发射的方向不同时，粒子会经过圆周上不同的点在所有的这些点中，粒子到达哪一点的动能最大？最大动能是多少eV？6．（8分）（2019石家庄精英中学二调）如图所示，一根光滑绝缘细杆与水平面成α=30°角倾斜固定。细杆的一部分处在场强方向水平向右的匀强电场中，场强大小E=23×104N/C，在细杆上套有一个带负电的小球，小球带电量q=1×10﹣5C、质量m=3×10﹣2kg，现使小球从细杆的顶端A由静止开始沿细杆滑下，并从B点进入电场，小球在电场中滑至最远处C点。已知AB间距离x1=0.4m，g=10m/s2，求：（1）小球通过B点时的速度大小vB；（2）小球进入电场后滑行的最大距离x2；（3）试画出小球从A点运动到C点过程中的v﹣t图象。7.电子扩束装置由电子加速器、偏转电场和偏转磁场组成。偏转电场由加了电压相距为d的两块水平平行放置的导体板组成，如图(a)所示。大量电子由静止开始，经电压为U1的加速电场加速后，连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入偏转电场；当两板不带电时，这些电子通过两板之间的时间为2t0，当在两板间加如图(b)所示的周期为2t0、偏转电压峰值为U0的交变电压时所有电子恰好都能从两板间通过，已知电子的电荷量为-e，质量为m，电子重力和它们之间相互作用力均忽略不计；求：（1）电子进入偏转电场的初速度v0大小；（2）偏转电场的电压U0；4（3）哪个时刻进入偏转电场的电子，会从距离中线上方3d飞出偏转电场。