2020年高三物理一轮复习二模三模试题分项解析专题带电粒子在电场中的运动第期含解析

应满足

二．计算题

，解得： 2，3，，故CD正确；

1．（2019安徽芜湖期末）在一空间范围足够大区域内可能存在竖直向上的匀强电场，其电场线与坐标xOy平面平行。以坐标原点O为圆心，作半径为R的圆交坐标轴于A、B两点，C点为AB圆弧中点位置，如图所示。在原点O处有带正电小球，以某一初动能沿x轴正向水平抛出。

（1）空间电场强度为O时，小球以Ek0的初动能从O点平抛，刚好能经过C点位置，求小球经过C点位置时的动能。

（2）空间电场强度不为0时，小球以Ek0的初动能从O点平抛，当小球经过图中圆周上D点时动能大小为2Ek0，求D点位置坐标（图中未标出D点）。

（3）空间电场强度不为0时，小球以某一初动能从O点平抛，小球经过图中圆周上C点时动能大小为2Ek0，若已知带电小球的质量为m，电量为q，求空间所加匀强电场的场强大小（用m、q、g表达）。

（2）小球过D点时有

xD＝v0t 1yD?vyt

2 5

EkD＝2Ek0即

1xD 2可得vD?2v0则有vy＝v0代入位移公式得：yD?22?yD?R2 又由几何关系得xD解得xD?52R 5R，yD?552212222可得v0R?v0t和R?gt2?gR

2224（3）在（1）问中由空间有电场时小球过C点有：

xc＝v′0t yc?12at2 2mg?Eq，m其中a?

v′y＝2v′0

EkC＝2Ek0即

??可得v01v0代入位移公式得：23mg 5q 代入加速度公式得E?2．（12分）（2019江苏无锡一模）如图所示，一个电子由静止开始经加速电场加速后，又沿中心轴线从O点垂直射入偏转电场，并从另一侧射出打到荧光屏上的P点，点为荧光屏的中心。已知电子质量

m=9.0×10-31kg，电荷量大小e=1.6×10-19C，加速电场电压U0=2500V，偏转电场电压U=200V，极板的长度L1=6.0cm，板间距离d=2.0cm，极板的末端到荧光屏的距离L2=3.0cm忽略电子所受重力，结果保留两位有效

数字。求：

（1）电子射入偏转电场时的初速度；

（2）电子打在荧光屏上的P点到O点的距离h； （3）电子经过偏转电场过程中电势能的增加量。

’ 6

12

【名师解析】. (1) 电场中加速有eU0＝mv0(2分)

2解得v0＝

2eU0

m

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代入数据得v0＝3.0×10 m/s(1分)

(3) 电子在偏转电场运动的过程中电场力对它做的功 U－18

W＝eEy＝ey＝5.8×10 J(2分)

dΔE＝－W＝－5.8×10

－18

J(2分)

3.．（2019北京海淀期末）如图20所示，一对平行金属极板a、b水平正对放置，极板长度为L，板间距为d，极板间电压为U，且板间存在垂直纸面磁感应强度为B的匀强磁场（图中未画出）。一带电粒子以一定的水平速度从两极板的左端正中央沿垂直于电场、磁场的方向射入极板间，恰好做匀速直线运动，打到距离金属极板右端L处的荧光屏MN上的O点。若撤去磁场，粒子仍能从极板间射出，且打到荧光屏MN上的P点。已知P点与O点间的距离为h，不计粒子的重力及空气阻力。

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（1）请判断匀强磁场的方向；

（2）求带电粒子刚进入极板左侧时的速度大小v；

q（3）求粒子的比荷（m）。

【参考答案】（1）磁场方向垂直纸面向里 （2）v=（3）

UBd q2Uh?22 m3BLd

带电粒子离开两极板间后做匀速直线运动的时间t2=

L vqUL mdv带电粒子从极板右端射出时沿竖直方向的速度vy =at1?带电粒子离开两极板间后在竖直方向的位移

3qUL2两次侧移量之和为h，即：h=y1+y2=

2mdv2

解得：

q2Uh?22 m3BLd4.（2019福建福州期末）由电子加速器、偏转电场组成装置可以实现电子扩束。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1所示。大量电子由静止开始，经电压为

的加速电场加速

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