格物学 电磁学带电粒子在电场中的运动

带电粒子在交变电场中的运动-带电粒子在电场中的运动知识点回顾进阶单选题自测题答案-湖南省等高中物理,平均正确率38.0%

2025-06-25
带电粒子在交变电场中的运动-带电粒子在电场中的运动知识点回顾进阶单选题自测题答案-湖南省等高中物理,平均正确率38.0%
1、['带电粒子在交变电场中的运动', '动力学中的图像信息题']

正确率40.0%$${{M}{、}{N}}$$

A

A.电子在$${{N}}$$点动能大于在$${{M}}$$点动能

B.该电场可能是匀强电场

C.该电子运动的加速度越来越大

D.电子运动的轨迹为曲线

2、['带电粒子在交变电场中的运动', 'v-t图像综合应用']

正确率40.0%如图甲所示,两极板间加上如图乙所示的交变电压。开始时$${{A}}$$板的电势比$${{B}}$$板高,此时两板中间原来静止的电子在电场力作用下开始运动。设电子在运动中不与极板发生碰撞,向$${{A}}$$板运动时为速度的正方向,则下列图像中能正确反映电子速度变化规律的是(其中$${{C}{、}{D}}$$两项中的图线按正弦函数规律变化$${{)}{(}}$$)

A

A.

B.

C.

D.

3、['带电粒子在交变电场中的运动', '电势能的概念及相对性', '静电力做功与电势能的关系', '动能和势能的转化', '动能定理的简单应用']

正确率60.0%一电子仅在电场力作用下,从$${{A}}$$由静止沿直线运动到$${{B}{,}{A}{B}}$$间的电场如图所示,则下列叙述正确的是$${{(}{)}}$$

D

A.电子一直做匀加速运动

B.电子做往复运动

C.电子的电势能先增加后减小

D.电子的动能先增加后减小

4、['带电粒子在交变电场中的运动', '静电力做功', '从受力确定运动情况', '牛顿第二定律的简单应用']

正确率40.0%匀强电场的电场强度$${{E}}$$随时间$${{t}}$$变化的图象如图所示。当$${{t}{=}{0}}$$时,在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子$${{(}}$$带正电$${{)}}$$,设带电粒子只受电场力的作用,则下列说法中正确的是$${{(}{)}}$$

B

A.$${{2}{s}}$$末带电粒子的速度为零

B.$${{3}{s}}$$末带电粒子回到原出发点

C.带电粒子将始终向同一个方向运动

D.$${{0}{~}{3}{s}}$$内,电场力始终做正功

5、['带电粒子在交变电场中的运动']

正确率0.0%如图所示,$${{A}{、}{B}}$$

B

A.若$${{t}{=}{0}}$$,则电子将一直向$${{B}}$$板运动,最后打在$${{B}}$$板上

B.若$$t=\frac{3 T} {8}$$,则电子一定会打在$${{B}}$$板上

C.若$$t=\frac{T} {8}$$,则电子一定会打在$${{B}}$$板上

D.若$$t=\frac{T} {4}$$,则电子可能在$${{A}{、}{B}}$$两极板间往复运动

6、['带电粒子在交变电场中的运动']

正确率40.0%一匀强电场的电场强度$${{E}}$$随时间$${{t}}$$变化的图像如图所示.在该匀强电场中,有一个带电粒子于$${{t}{=}{0}}$$时刻由静止释放,若带电粒子只受静电力作用,则下列说法中正确的是(

D

A.带电粒子只向一个方向运动

B.$${{0}{∼}{2}{s}}$$内,电场力所做的功等于零

C.$${{4}{s}}$$末带电粒子回到原出发点

D.$$2. 5 \mathrm{s} \sim4 \mathrm{s}$$内,电场力的冲量等于零

7、['带电粒子在交变电场中的运动']

正确率40.0%图甲为两水平金属板,在两板间加上周期为$${{T}}$$的交变电压$${{u}{,}}$$电压$${{u}}$$随时间$${{t}}$$变化的图线如图乙所示.质量为$${{m}}$$、重力不计的带电粒子以初速度$${{v}_{0}}$$沿中线射入两板间,经时间$${{T}}$$从两板间飞出.下列关于粒子运动描述错误的是(

B

A.$${{t}{=}{0}}$$时入射的粒子离开电场时偏离中线的距离最大

B.$$\mathrm{t}=\frac{1} {4} \mathrm{T}$$时入射的粒子离开电场时偏离中线的距离最大

C.无论哪个时刻入射的粒子离开电场时的速度方向都水平

D.无论哪个时刻入射的粒子离开电场时的速度大小都相等

8、['带电粒子在交变电场中的运动', '静电力做功与电势能的关系', 'φ-x图像']

正确率19.999999999999996%在坐标$${{−}{{x}_{0}}}$$到$${{x}_{0}}$$之间有一静电场,$${{x}}$$轴上各点的电势$${{φ}}$$随坐标$${{x}}$$的变化关系如图所示。一电量为$${{e}}$$的质子从$${{−}{{x}_{0}}}$$处以某一初动能仅在电场力作用下沿$${{x}}$$轴正方向穿过该电场区域。(

D

A.在$${{−}{{x}_{0}}{−}{0}}$$区间一直做加速运动

B.在$${{0}{~}{−}{{x}_{0}}}$$区间受到的电场力一直减小

C.在$${{−}{{x}_{0}}{−}{0}}$$区间电势能一直减小

D.在$${{x}_{0}}$$处的初动能大于$${{e}{{φ}_{0}}}$$

9、['带电粒子在交变电场中的运动', '回旋加速器']

正确率60.0%$${{2}{0}{1}{9}}$$年我国研制出了世界上最大的紧凑型强流质子回旋加速器,该回旋加速器是我国目前自主研制的能量最高的质子回旋加速器。图示为回旋加速器原理示意图,现将两个相同的回旋加速器置于相同的匀强磁场中,接入高频电源。分别加速氘核和氦核,下列说法正确的是(

A

A.它们在磁场中运动的周期相同

B.它们的最大速度不相等

C.两次所接高频电源的频率不相同

D.仅增大高频电源的频率可增大粒子的最大动能

10、['带电粒子在交变电场中的运动', '带电粒子在电场中的直线运动']

正确率40.0%如图$${{1}}$$所示,在两平行金属板中央有一个静止的电子$${{(}}$$不计重力$${{)}}$$,当两板间的电压分别如图$${{2}}$$中甲、乙、丙、丁所示时,电子在板间运动$${{(}}$$假设不与板相碰$${{)}}$$,下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

D

A.电压是甲图时,在$${{0}{~}{T}}$$时间内,电子的电势能一直减少

B.电压是乙图时,在$$0 \sim\frac{T} {2}$$时间内,电子的电势能先增加后减少

C.电压是丙图时,电子在板间做往复运动

D.电压是丁图时,电子在板间做往复运动

1. 解析:

电子从 $$M$$ 点到 $$N$$ 点,电场力做正功,动能增加,因此 $$N$$ 点动能大于 $$M$$ 点动能(A正确)。电场线疏密程度不同,说明电场非匀强(B错误)。电子在电场中受力 $$F = eE$$,电场线变密,$$E$$ 增大,加速度增大(C正确)。电子初速度方向与电场力方向不一致,轨迹为曲线(D正确)。

2. 解析:

电子初始向 $$A$$ 板加速运动,$$0 \sim T/2$$ 内电场方向不变,速度线性增加;$$T/2 \sim T$$ 内电场反向,电子减速但方向不变。$$T$$ 时刻速度减为零,之后周期性重复。因此速度-时间图像为锯齿形(A正确)。

3. 解析:

电子从 $$A$$ 静止出发,$$A \sim 0$$ 区间电场力向右,做加速运动;$$0 \sim B$$ 区间电场力向左,做减速运动,最终停止(B正确)。电势能先减小后增大(C错误),动能先增后减(D正确)。电场强度变化,加速度非恒定(A错误)。

4. 解析:

$$0 \sim 1\text{s}$$ 内粒子向正方向匀加速,$$1 \sim 2\text{s}$$ 内电场反向,粒子减速至 $$2\text{s}$$ 末速度为零(A正确)。$$2 \sim 3\text{s}$$ 内粒子反向加速,$$3\text{s}$$ 末回到原点(B正确)。$$0 \sim 3\text{s}$$ 内电场力先做正功后做负功(D错误)。

5. 解析:

若 $$t=0$$,电子在 $$0 \sim T/2$$ 内向 $$B$$ 板加速,$$T/2 \sim T$$ 内减速但未到 $$A$$ 板,最终打在 $$B$$ 板上(A正确)。若 $$t=T/8$$ 或 $$3T/8$$,电子可能在半周期内未达 $$B$$ 板即反向运动(B、C需具体计算)。若 $$t=T/4$$,电子在 $$T/4 \sim 3T/4$$ 内加速,之后减速,可能往复运动(D正确)。

6. 解析:

粒子 $$0 \sim 1\text{s}$$ 加速,$$1 \sim 2\text{s}$$ 减速至 $$2\text{s}$$ 末速度为零,位移不为零(A错误)。$$0 \sim 2\text{s}$$ 内动能变化为零,电场力做功为零(B正确)。$$2 \sim 4\text{s}$$ 内反向运动,$$4\text{s}$$ 末回到原点(C正确)。$$2.5\text{s} \sim 4\text{s}$$ 内动量变化为零,冲量为零(D正确)。

7. 解析:

$$t=0$$ 时入射的粒子经历完整正向和反向电场,偏离距离最大(A正确)。$$t=T/4$$ 时入射的粒子在 $$T/4 \sim T/2$$ 内加速,$$T/2 \sim T$$ 内减速,偏离距离较小(B错误)。粒子离开电场时竖直方向速度为零,方向水平(C正确)。电场力做功总和为零,速度大小不变(D正确)。

8. 解析:

$$-x_0 \sim 0$$ 区间电势降低,质子电势能减小,动能增加,一直加速(A、C正确)。电场力 $$F = eE$$,$$E$$ 为 $$φ-x$$ 曲线斜率,先减小后增大(B错误)。质子需克服 $$0 \sim x_0$$ 区间的电势差 $$φ_0$$,初动能 $$> eφ_0$$ 才能穿过(D正确)。

9. 解析:

氘核($$^2_1H$$)和氦核($$^4_2He$$)的荷质比相同,周期 $$T = 2πm/(qB)$$ 相同(A正确)。最大速度 $$v = qBR/m$$ 相同(B错误)。高频电源频率与粒子回旋频率一致,故相同(C错误)。最大动能与频率无关(D错误)。

10. 解析:

甲图:$$0 \sim T$$ 内电压恒正,电子加速,电势能一直减小(A正确)。乙图:$$0 \sim T/2$$ 内电压先正后负,电子先加速后减速,电势能先减后增(B错误)。丙图:电子单向加速运动(C错误)。丁图:电子周期性往复运动(D正确)。

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