格物学 电磁学带电粒子在电场中的运动

带电粒子在电场中的直线运动-带电粒子在电场中的运动知识点考前进阶单选题自测题答案-贵州省等高中物理,平均正确率48.0%

2025-06-23
带电粒子在电场中的直线运动-带电粒子在电场中的运动知识点考前进阶单选题自测题答案-贵州省等高中物理,平均正确率48.0%
1、['带电粒子在电场中的直线运动', '牛顿第二定律的内容及理解']

正确率60.0%如图所示,一带负电的粒子以初速度$${{v}}$$

C

A.粒子一直做匀加速直线运动

B.粒子一直做匀减速直线运动

C.粒子先做匀减速直线运动,再反向做匀加速直线运动

D.粒子先做匀加速直线运动,再反向做匀减速直线运动

2、['带电粒子在电场中的直线运动', '动能定理的简单应用']

正确率60.0%下列粒子从初速度为零的状态经过电压为$${{U}}$$的电场加速后,哪种粒子的速度最大(

A

A.质子$${{(}{^{1}_{1}}{H}{)}}$$

B.氘核$${{(}{^{2}_{1}}{H}{)}}$$

C.$${{α}}$$粒子$${{(}{^{4}_{2}}{{H}{e}}{)}}$$

D.钠离子$${{(}{{N}{a}^{+}}{)}}$$

3、['带电粒子在电场中的直线运动', '动能定理的简单应用', '带电粒子在电场中的曲线运动']

正确率40.0%电子$${、}$$质子$${、{α}}$$粒子由静止状态经相同电压加速后,垂直电场线进入同一匀强电场中,则(

D

A.最后离开电场时$${{α}}$$粒子偏角最大

B.最后离开电场时质子的动能最大

C.最后离开电场时质子的速率最大

D.电子通过匀强电场的时间最短

4、['利用动量定理求解其他问题', '牛顿第三定律的内容及理解', '带电粒子在电场中的直线运动']

正确率60.0%航天器离子发动机原理如下图所示,首先电子枪发射出的高速电子将中性推进剂离子化(即电离出正离子$${{)}}$$,正离子被正$${、}$$负极栅板间的电场加速后从喷口喷出,从而使飞船获得推进或姿态调整的反冲动力。已知单个正离子的质量为$${{m}}$$,电荷量为$${{q}}$$,正$${、}$$负极栅板间加速电压为$${{U}}$$,从喷口喷出的正离子所形成的电流为$${Ⅰ}$$。忽略离子间的相互作用力,忽略离子喷射对卫星质量的影响。该发动机产生的平均推力$${{F}}$$的大小为(

A

A.$$F=I \sqrt{\frac{2 m U} {q}}$$

B.$$F=I \sqrt{\frac{m U} {q}}$$

C.$$F=I \sqrt{\frac{m U} {2 q}}$$

D.$$F=2 I \sqrt{\frac{m U} {q}}$$

5、['带电粒子在电场中的直线运动', '带电粒子在电场中的曲线运动', '动能定理的简单应用']

正确率40.0%如图质子和$${{α}}$$粒子都从静止开始,经$${{A}{B}}$$间电场加速后垂直进入$${{C}{D}}$$间的匀强电场,到离开电场为止,在$${{C}{D}}$$间的偏转距离分别为$${{y}_{1}{、}{{y}_{2}}}$$,动能的变化量分别为$${{Δ}{{E}_{1}}}$$和$${{Δ}{{E}_{2}}{,}}$$则$${{y}_{1}{:}{{y}_{2}}}$$及$$\Delta E_{1} \colon\Delta E_{2}$$的值为(

B

A.$$1 : 2, ~ 1 : 1$$

B.$${\bf1} : {\bf1}, ~ {\bf1} : {\bf2}$$

C.$$1 : 2, ~ 1 : 4$$

D.$$2 : 1, ~ 4 : 1$$

6、['动量及动量变化', '带电粒子在电场中的直线运动', '动能定理的简单应用']

正确率60.0%离子发动机飞船是用电压$${{U}}$$加速一价惰性气体离子,将它高速喷出后,飞船得以加速。在氦$${、}$$氖$${、}$$氩$${、}$$氪$${、}$$氙这五种惰性气体中选用了氙,理由是用同样装置同一电压加速,它喷出时的(

D

A.速度大

B.加速度大

C.动能大

D.质量和速度的乘积大

7、['非匀强电场中电势差与电场强度的关系', '带电粒子在电场中的直线运动']

正确率40.0%在某个电场中,$${{x}}$$

B

A.$${{x}}$$轴上$${{x}{=}{{x}_{1}}}$$和$${{x}{=}{−}{{x}_{1}}}$$两点电场强度和电势都相同

B.粒子运动过程中,经过$${{x}{=}{{x}_{1}}}$$和$${{x}{=}{−}{{x}_{1}}}$$两点时速度一定相同

C.粒子运动过程中,经过$${{x}{=}{{x}_{1}}}$$点的加速度等于经过$${{x}{=}{−}{{x}_{1}}}$$点的加速度

D.粒子从$${{x}{=}{−}{{x}_{1}}}$$点到$${{x}{=}{{x}_{1}}}$$点的运动过程中电势能先增大后减小

8、['带电粒子在电场中的直线运动', '带电粒子在电场中的曲线运动']

正确率40.0%如图所示,电子在电势差为$${{U}_{1}}$$

C

A.$${{1}{:}{1}}$$

B.$${{2}{:}{1}}$$

C.$${{1}{:}{2}}$$

D.$${{1}{:}{4}}$$

9、['非匀强电场中电势差与电场强度的关系', '静电力做功与电势能的关系', '根据电场线分析电场的分布特点', 'φ-x图像', '带电粒子在电场中的直线运动', '电势高低与电势能大小的判断']

正确率40.0%如图所示为某电场中$${{x}}$$

D

A.$${{x}_{1}}$$和$${{x}_{2}}$$处的电场强度均为零

B.$${{x}_{1}}$$和$${{x}_{2}}$$之间的场强方向不变

C.粒子从$${{x}{=}{0}}$$到$${{x}{=}{{x}_{2}}}$$过程中,电势能先增大后减小

D.粒子从$${{x}{=}{0}}$$到$${{x}{=}{{x}_{2}}}$$过程中,加速度先减小后增大

10、['示波管原理及其应用', '带电粒子在电场中的直线运动', '带电粒子在电场中的曲线运动']

正确率40.0%如图所示,电子在电势差为$${{U}_{1}}$$的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为$${{U}_{2}}$$的两块平行金属板间的电场中,在能从平行金属板间射出的前提条件下,能使电子的偏转角$${{θ}}$$的正切值增大到原来$${{2}}$$倍的是(

C

A.$${{U}_{2}}$$不变,$${{U}_{1}}$$变为原来的$${{2}}$$倍

B.$${{U}_{1}}$$不变,$${{U}_{2}}$$变为原来的$$\frac{1} {2}$$

C.$${{U}_{1}}$$不变,$${{U}_{2}}$$变为原来的$${{2}}$$倍

D.$${{U}_{1}{、}{{U}_{2}}}$$都变为原来的$${{2}}$$倍

1. 题目分析:带负电粒子在电场中运动。由于粒子带负电,电场方向与受力方向相反。若电场方向与初速度方向相同,粒子将减速;若减速至零后,会反向加速。因此正确答案为 C

2. 粒子速度计算:经过电压 $$U$$ 加速后,动能 $$qU = \frac{1}{2}mv^2$$,解得速度 $$v = \sqrt{\frac{2qU}{m}}$$。比较各粒子的荷质比 $$\frac{q}{m}$$:质子为 1,氘核为 $$\frac{1}{2}$$,$$α$$ 粒子为 $$\frac{1}{2}$$,钠离子 $$\frac{q}{m}$$ 更小。因此质子速度最大,答案为 A

3. 粒子偏转分析:经相同电压加速后,电子、质子、$$α$$ 粒子的动能相同,但质量不同。进入匀强电场后,偏转距离 $$y = \frac{qEL^2}{2mv_0^2}$$,因 $$mv_0^2$$ 相同,$$α$$ 粒子荷质比最小,偏转最小。动能变化由电场力做功决定,三者相同。电子质量最小,通过时间最短。因此答案为 D

4. 推力计算:离子动能 $$qU = \frac{1}{2}mv^2$$,速度 $$v = \sqrt{\frac{2qU}{m}}$$。电流 $$I = nqv$$,推力 $$F = nmv = I \sqrt{\frac{2mU}{q}}$$。因此答案为 A

5. 偏转距离与动能变化:质子和 $$α$$ 粒子经 $$AB$$ 加速后速度分别为 $$v_1 = \sqrt{\frac{2qU}{m}}$$ 和 $$v_2 = \sqrt{\frac{2 \cdot 2qU}{4m}} = \sqrt{\frac{qU}{m}}}$$。偏转距离 $$y \propto \frac{q}{mv_0^2}$$,故 $$y_1 : y_2 = 1 : 2$$。动能变化由电场力做功决定,$$ΔE = qEy$$,故 $$ΔE_1 : ΔE_2 = 1 : 1$$。答案为 A

6. 离子选择理由:用相同装置和电压加速,喷出离子的动量 $$p = mv = \sqrt{2mqU}$$。氙原子质量最大,故 $$mv$$ 最大,反冲效果最好。答案为 D

7. 电场对称性分析:$$x = x_1$$ 和 $$x = -x_1$$ 两点电场强度大小相同、方向相反,电势相同。粒子经过这两点时速度大小相同,方向可能不同。加速度大小相同,方向相反。从 $$x = -x_1$$ 到 $$x = x_1$$,电势能先增后减。答案为 D

8. 电子偏转比例:偏转角正切 $$\tan \theta = \frac{U_2 L}{2U_1 d}$$。要使 $$\tan \theta$$ 变为 2 倍,可将 $$U_1$$ 减半或 $$U_2$$ 加倍。选项中 $$U_1$$ 减半(即 $$U_1$$ 变为 $$\frac{1}{2}$$ 倍)未列出,但 $$U_2$$ 加倍符合。答案为 C

9. 电势图像分析:$$x_1$$ 和 $$x_2$$ 处电势极值,电场强度为零。$$x_1$$ 到 $$x_2$$ 场强方向先负后正。粒子从 $$x = 0$$ 到 $$x = x_2$$,电势能先增后减,加速度先减后增。答案为 CD(题目为单选,可能需进一步确认)。

10. 偏转角公式:$$\tan \theta = \frac{U_2 L}{2U_1 d}$$。要使 $$\tan \theta$$ 变为 2 倍,可将 $$U_1$$ 减半或 $$U_2$$ 加倍。选项中 $$U_1$$ 不变、$$U_2$$ 加倍符合,答案为 C

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