高考物理试卷《电荷在电场中的偏转》试题巩固（2017年最新版） - 高考物理题库

1、简答题如图3（a）所示，真空室中电极K发出的电子（初速为零）。经U=1000V的加速电场后，由小孔S沿两水平金属板A、B两板间的中心线射入，A、B板长L=0.20m，相距d=0.020m，加在A、B两板间的电压U随时间t变化u—t图线如图3（b）。 ">

1、简答题如图3（a）所示，真空室中电极K发出的电子（初速为零）。经U=1000V的加速电场后，由小孔S沿两水平金属板A、B两板间的中心线射入，A、B板长L=0.20m，相距d=0.020m，加在A、B两板间的电压U随时间t变化u—t图线如图3（b）。设A、B两板间的电场可以看做是均匀的，且两板外无电场。在每个电子通过电场区域的极短时间内，电场可视作恒定的。两板右侧放一记录圆筒，筒的左侧边缘与极板右端距离600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/buxxvtmp4ox.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">，筒绕其竖直轴匀速转动，周期600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/kpnbzy20gcf.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">，筒的周长600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/iedwlbylkrd.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">，筒能接收到通过A、B板的全部电子。
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/s3vzicewgjb.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
（1）以600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/13rrxnkcvex.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">时（见图b此时600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/xpcc3vkbsue.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">）电子打到圆筒记录纸上的点作为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/bhnv3ccae0u.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">坐标系的原点，并取600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/0la0vmhz0k4.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">轴竖直向上，试计算电子打到记录纸上的最高点的600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/nqwtkybzwgc.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">坐标（不计重力）。
（2）在给出的坐标纸（如图d）上定量地画出电子打到记录纸上的点形成的图线。

参考答案：
（1）第一个最高点的600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/nqwtkybzwgc.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">坐标为
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/d5zdvvul0nx.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?
第二个最高点的600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/nqwtkybzwgc.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">坐标为
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/ijxczteezgu.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?
第三个最高点的600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/nqwtkybzwgc.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">坐标为
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/e1sitrgs0en.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
（2）图线参见解析。

本题解析：
（1）设600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/seb3uaw5hvf.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">为电子沿AB板中心线射入电场时的初速度则
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/hmaljgyantu.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?（1）
电子穿过A、B板的时间为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/rngqrrwwft4.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">，则
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/azcyvzolksl.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?（2）
电子在垂直于A、B板方向的运动为匀加速直线运动，对于能穿过A、B板的电子，在它通过时加在两板间的600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/wjbestjywop.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">应满足：
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/e42hl1nckj3.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?（3）
由（1）、（2）、（3）解得
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/b1301sjbknj.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
此电子从A、B板射出的沿Y方向分速度为：
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/re33ewj20ja.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?（4）
以后此电子作匀速直线运动，它打在记录纸上的点最高，设纵坐标为y由图（c）可得
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/asitz1deov2.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?（5）
由以上各式解得：
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/fmltbhyalvk.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?（6）
由600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/33igp3k1qwg.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">图线可知，加在两板电压600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/gjj4hszfdur.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">的周期600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/4dzv4qxm4ye.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">，600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/gjj4hszfdur.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">的最大值600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/3r2o5vymkdj.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">，因为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/lkyo0q2hyec.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">，在一个周期600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/bkxpt4ltsyl.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">内只有开始的一段时间间隔600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/z2ik1snt0xr.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">内有电子通过A、B板
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/rxdqkv0tdng.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?（7）
因为电子打在记录纸上的最高点不止一个，根据题中关于坐标原点与起始记录时刻的规定，第一个最高点的600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/nqwtkybzwgc.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">坐标为
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/d5zdvvul0nx.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?（8）
第二个最高点的600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/nqwtkybzwgc.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">坐标为
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/ijxczteezgu.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">?（9）
第三个最高点的600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/nqwtkybzwgc.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">坐标为
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/e1sitrgs0en.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
由于记录筒的周长为600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/bh04h4bzd5t.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">，所以第三个最高点已与第一个最高点重合，即电子打到记录纸上的最高点只有两个，它们的坐标分别由（8）、（9）表示。
（2）电子打到记录纸上所形成的图线如图（d）。
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/0mzw1kqnryv.gif\" style=\"vertical-align:middle;\">
本题是综合性较强的一道高考压轴题，可分为四个阶段加速、偏转、放大和扫描。而电子的加速、偏转问题都是学生熟悉的，有新意的是该题把常见的固定的接收屏改为转动的圆筒，加进了扫描因素，构成了一新的情境问题，对学生的能力、素质提出了较高的要求。

本题难度：一般

2、选择题一带负电的粒子以某一初速度垂直于匀强电场方向飞入极板间．下列说法中正确的是
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/5rmetzjz2av.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
A．粒子向正极板偏转
B．电场力对粒子做负功
C．粒子在电场中做匀速直线运动
D．粒子在电场中运动的轨迹是圆弧

参考答案：A

本题解析：极板间的电场方向是竖直向下，由于粒子带负电，所以受到的电场力竖直向上，故粒子向正极板偏转，A正确；粒子在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，在竖直方向上的速度越来越大，所以电场对其做正功，B错误；由于粒子在电场中受力不平衡，做类平抛运动，C错误；粒子在电场中的轨迹为抛物线，D错误；

本题难度：简单

3、选择题如图所示，静止的电子在加速电压U1的作用下从O经P板的小孔射出，又垂直进入平行金属板间的电场，在偏转电压U2的作用下偏转一段距离．现使U1加倍，要想使电子的运动轨迹不发生变化，应该(　　)
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/clsvijbergy.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
A．使U2加倍
B．使U2变为原来的4倍
C．使U2变为原来的600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/xctivgntdt4.png\" style=\"vertical-align:middle;\">倍
D．使U2变为原来的1/2倍

参考答案：A

本题解析：电子在加速电压作用下获得速度，根据动能定理得到速度的表达式，电子垂直进入平行金属板间的匀强电场中做类平抛运动，运用运动的分解法，得出偏转距离、偏转角度与加速电压和偏转电压的关系，再进行分析．
解：设平行金属板板间距离为d，板长为l．电子在加速电场中运动时，由动能定理得：
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/p1mtfy34oqj.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
垂直进入平行金属板间的电场做类平抛运动，则有
水平方向：l=v0t，
竖起方向：600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/f2vjdz5opdq.png\" style=\"vertical-align:middle;\">，vy=at，又600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/exybsxlxnih.png\" style=\"vertical-align:middle;\">，600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/i1b0bnprpoi.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?
联立以上四式得：偏转距离600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/0h0rv1aojgk.png\" style=\"vertical-align:middle;\">，偏转角度600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/l3r4mxkrxgw.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?
现使U1加倍，要想使电子的运动轨迹不发生变化，偏转距离y和偏转角度tanθ都不发生变化，则必须使U2加倍．
故选A。
点评：本题电子先加速，后偏转，根据动能定理和牛顿运动定律、运动学公式结合得到偏转距离600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/0h0rv1aojgk.png\" style=\"vertical-align:middle;\">?，偏转角度600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/l3r4mxkrxgw.png\" style=\"vertical-align:middle;\">，采用的是常规思路．

本题难度：一般

4、选择题如图所示，600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/rijm1ppjphh.png\" style=\"vertical-align:middle;\">（核内有一个质子，没有中子），600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/4l2vquqcezm.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> （核内有一个质子，一个中子），600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/ljcosguzvzp.png\" style=\"vertical-align:middle;\"> （核内有一个质子，两个中子）和600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/ny4i4m335sh.png\" style=\"vertical-align:middle;\">（核内有两个质子，两个中子）四种原子核的混合粒子沿平行板电容器两板中线OO/射入板间的匀强电场中，射出后都打在同一个与OO/垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点．下列说法正确的是（）
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/kj2xb50prsu.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
A．若它们射入电场时的速度相等，在荧光屏上将出现4个亮点
B．若它们射入电场时的动量相等，在荧光屏上将出现4个亮点
C．若它们射入电场时的动能相等，在荧光屏上将出现4个亮点
D．若它们都是从静止开始由同一加速电场加速后再射入此偏转电场的，则在荧光屏上将出现4个亮点

参考答案：B

本题解析：四个粒子进入匀强电场中都做类平抛运动，在水平方向做匀速直线运动，竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，则得到：加速度为：600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/1wjzwk1eiej.png\" style=\"vertical-align:middle;\">；偏转距离为：600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/cnu41lsiha3.png\" style=\"vertical-align:middle;\">，运动时间为：600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/epve4miojso.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
联立三式得：600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/dk1rln1gouw.png\" style=\"vertical-align:middle;\">；若它们射入电场时的速度相等，y与比荷成正比，而三个粒子中质子的比荷最大，氘核和α粒子的比荷相等，在荧光屏上将出现3个亮点．故A错误．若它们射入电场时的动量相等，600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/pjv2tdhlwwu.png\" style=\"vertical-align:middle;\">，可见y与qm成正比，三个qm都不同，则在荧光屏上将只出现4个亮点．故B正确．若它们射入电场时的动能相等，y与q成正比，在荧光屏上将只出现2个亮点．故C错误．若它们是由同一个电场从静止加速后射入此偏转电场的，满足600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/3nd0brmgjf2.png\" style=\"vertical-align:middle;\">，则600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060315/runkywesikq.png\" style=\"vertical-align:middle;\">，根据推论可知，y都相同，故荧光屏上将只出现1个亮点．故D错误．故选B．
考点：带电粒子在电场中的加速及偏转.

本题难度：一般

5、选择题如图，放射性元素镭衰变过程中释放出α、β、γ三种射线，分别进入匀强电场和匀强磁场中，下列说法正确的是?。（填选项前的字母）
600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/z5zauyh5x1x.png\" style=\"vertical-align:middle;\">
A．①表示γ射线，③表示α射线
B．②表示β射线，③表示α射线
C．④表示α射线，⑤表示γ射线
D．⑤表示β射线，⑥表示α射线

参考答案：C

本题解析：由于在放射现象中放出组成600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/znlz1ntafcb.png\" style=\"vertical-align:middle;\">射线的600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/znlz1ntafcb.png\" style=\"vertical-align:middle;\">粒子带正电，600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/aqz5hp3eyjr.png\" style=\"vertical-align:middle;\">射线的600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/aqz5hp3eyjr.png\" style=\"vertical-align:middle;\">粒子带负电，600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060419/ohapqb5payw.png\" style=\"vertical-align:middle;\">射线不带电，根据电场力的方向与左手定则，可判断三种射线在电磁场中受力的方向，即③④表示α射线，①⑥表示β射线，②⑤表示γ射线，所以C正确，A、B、D错误。

本题难度：简单