2022届高三物理一轮复习课时跟踪检测(二十三)-带电粒子在电场中运动的综合问题-.docx
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1、课时跟踪检测(二十三)带电粒子在电场中运动的综合问题对点训练:示波管的工作原理1图1(a)为示波管的原理图。假如在电极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图2中的()图1图22如图3所示是示波管的示意图,竖直偏转电极的极板长l4 cm,板间距离d1 cm。板右端距离荧光屏L18 cm。(水平偏转电极上不加电压,没有画出)。电子沿中心线进入竖直偏转电场的速度是1.6107 m/s,电子电荷量e1.601019C,质量m0.911030kg。图3(1)要使电子束不打在偏转电极的极板上,加在竖直偏转电极上的最大偏转电
2、压U不能超过多大?(2)若在偏转电极上加U40sin 100 t V的交变电压,在荧光屏的竖直坐标轴上能观测到多长的线段?对点训练:带电粒子在交变电场中的运动3制备纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为d的两平行极板,如图4甲所示。加在极板A、B间的电压UAB做周期性变化,其正向电压为U0,反向电压为kU0(k1),电压变化的周期为2,如图乙所示。在t0时,极板B四周的一个电子,质量为m、电荷量为e,受电场作用由静止开头运动。若整个运动过程中,电子未遇到极板A,且不考虑重力作用。若k,电子在02时间内不能到达极板A,求d应满足的条件。图44如图5甲所示,长为L、间距为d的两金属板A、B水平
3、放置,ab为两板的中心线,一个带电粒子以速度v0从a点水平射入,沿直线从b点射出,若将两金属板接到如图乙所示的交变电压上,欲使该粒子仍能从b点以速度v0射出,求:图5(1)交变电压的周期T应满足什么条件?(2)粒子从a点射入金属板的时刻应满足什么条件?对点训练:带电粒子的力电综合问题5(多选)如图6所示,空间有竖直向下的匀强电场,电场强度为E,在电场中P处由静止释放一质量为m、带电量为q的小球(可视为质点)。在P的正下方h处有一水平弹性绝缘挡板S(挡板不影响电场的分布),小球每次与挡板相碰后电量减小到碰前的k倍(k1),而碰撞过程中小球的机械能不损失,即碰撞前后小球的速度大小不变,方向相反。设
4、在匀强电场中,挡板S处的电势为零,则下列说法正确的是() 图6A小球在初始位置P处的电势能为EqhB小球第一次与挡板相碰后所能达到的最大高度大于hC小球第一次与挡板相碰后所能达到最大高度时的电势能小于EqhD小球第一次与挡板相碰后所能达到的最大高度小于h6如图7所示,在竖直平面内,AB为水平放置的绝缘粗糙轨道,CD为竖直放置的足够长绝缘粗糙轨道,AB与CD通过四分之一绝缘光滑圆弧形轨道平滑连接,圆弧的圆心为O,半径R0.50 m,轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度的大小E1.0104 N/C,现有质量m0.20 kg,电荷量q8.0104 C的带电体(可视为质点),从A点由静止开头运
5、动,已知sAB1.0 m,带电体与轨道AB、CD间的动摩擦因数均为0.5。假定带电体与轨道之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。求:(g取10 m/s2) 图7(1)带电体运动到圆弧形轨道C点时的速度;(2)带电体最终停在何处。对点训练:用等效法解决带电体在电场、重力场中的运动7.(2021安徽三校联考)如图8所示,在水平向左的匀强电场中,一带电小球质量为m,电量为q。用绝缘轻绳(不伸缩)悬于O点,平衡时小球位于A点,此时绳与竖直方向的夹角30。绳长为l,AOCODOl,OD水平,OC竖直。求:图8(1)电场强度E的大小;(2)当小球移到D点后,让小球由静止自由释放,小球向右运动过程中的最大速率
6、和该时刻轻绳中张力的大小(计算结果可带根号)。考点综合训练8.(2021亳州模拟)如图9所示,在E103 V/m的竖直匀强电场中,有一光滑半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN在N点平滑相接,半圆形轨道平面与电场线平行,其半径R40 cm,N为半圆形轨道最低点,P为QN圆弧的中点,一带负电q104 C的小滑块质量m10 g,与水平轨道间的动摩擦因数0.15,位于N点右侧1.5 m的M处,g取10 m/s2,求:图9(1)要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q,则小滑块应以多大的初速度v0向左运动?(2)这样运动的小滑块通过P点时对轨道的压力是多大?9(2021上海十三校联考)如图10所示,在粗
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