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《2019-2020学年高中物理 第一章 静电场 9 带电粒子在电场中的运动练习（含解析）新人教版选修3-1》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、9 带电粒子在电场中的运动课后篇巩固提升基础巩固1.一电子以初速度v0沿垂直电场强度方向射入两平行金属板间的匀强电场中,现减小两板间的电压,则电子穿越两平行金属板所需的时间( )A.随电压的减小而减少B.随电压的减小而增加C.与电压无关D.随两板间距离的增大而减少答案C2.(多选)示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,如图所示。如果在荧光屏上P点出现亮斑,那么示波管中的( ) A.极板X应带正电B.极板X'应带正电C.极板Y应带正电D.极板Y'应带正电解析由荧光屏上亮斑的位置可知,电子在X
2、X'偏转电场中向X极板方向偏转,故极板X带正电,选项A正确,选项B错误;电子在YY'偏转电场中向Y极板方向偏转,故极板Y带正电,选项C正确,选项D错误。答案AC3.(多选)示波管中电子枪的原理示意图如图所示,示波管内被抽成真空。A为发射电子的阴极,K为接在高电势点的加速阳极,A、K间电压为U,电子离开阴极时的速度可以忽略,电子经加速后从K的小孔中射出时的速度大小为v。下面的说法正确的是( )A.如果A、K间距离减半而电压仍为U,则电子离开K时的速度仍为vB.如果A、K间距离减半而电压仍为U,则电子离开K时的速度变为v2C.如果A、K间距离
3、不变而电压减半,则电子离开K时的速度变为22vD.如果A、K间距离不变而电压减半,则电子离开K时的速度变为v2解析电子在两个电极间的加速电场中进行加速,由动能定理eU=12mv2-0得v=2eUm,当电压不变,A、K间距离变化时,不影响电子的速度,故A正确;电压减半,则电子离开K时的速度为22v,C正确。答案AC4.如图所示,质子(11H)和α粒子(24He)以相同的初动能垂直射入偏转电场(粒子不计重力),则这两个粒子射出电场时的侧位移y之比为( ) A.1∶1B.1∶2C.2∶1D.1∶4解析由y=EqL2
4、2mv02和Ek0=12mv02得y=EL2q4Ek0,y与q成正比,选项B正确。答案B5.带电粒子经加速电场由静止加速后垂直进入两平行金属板间的偏转电场,要使它离开偏转电场时偏转角增大,可采用的方法有( )A.增加带电粒子的电荷量B.增加带电粒子的质量C.增大加速电压D.增大偏转电压解析同一加速电场、同一偏转电场,偏转角的正切为tanθ=U2l2U1d,U2为偏转电压,U1为加速电压,l为偏转电场在粒子入射方向的长度,d为偏转电场在垂直粒子入射方向的宽度,选项D正确。答案D6.如图所示,有一带电粒子贴着A板沿水平方向射入匀强电场,当偏转
5、电压为U1时,带电粒子沿①轨迹从两板正中间飞出;当偏转电压为U2时,带电粒子沿②轨迹落到B板中间;设粒子两次射入电场的水平速率相同,则两次偏转电压之比为( )A.U1∶U2=1∶8B.U1∶U2=1∶4C.U1∶U2=1∶2D.U1∶U2=1∶1解析设偏转电极板长为l,板间距离为d,当偏转电压为U1时,d2=qU12mdlv02,当偏转电压为U2时,d=qU22mdl2v02,解得U1∶U2=1∶8。答案A7.(多选)如图所示,平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度,两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器,
6、则在此过程中,该粒子( )A.所受重力与静电力平衡B.电势能逐渐增加C.动能逐渐增加D.做匀变速直线运动解析粒子做直线运动,其重力和静电力的合力应与速度共线,如图所示。重力与静电力不共线,不可能平衡,选项A错误;粒子运动过程中静电力做负功,因而电势能增加,选项B正确;合力做负功,动能减小,选项C错误;电容器的极板与直流电源相连,即其电压、板间的电场强度不变,则静电力不变,合力恒定,因而粒子做匀变速直线运动,选项D正确。答案BD8.两个半径均为R的圆形平板电极,平行正对放置,相距为d,极板间的电势差为U,板间电场可以认为是匀强电场。一个α粒
7、子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间,到达负极板时恰好落在极板中心。已知质子电荷量为e,质子和中子的质量均视为m,忽略重力和空气阻力的影响,求:(1)极板间的电场强度E。(2)α粒子在极板间运动的加速度a。(3)α粒子的初速度v0。解析(1)极板间电场强度E=Ud(2)α粒子电荷量为2e,质量为4m,所受电场力F=2eE=2eUd,α粒子在极板间运动的加速度a=F4m=eU2dm。(3)由d=12at2,得t=2da=2dmeU,v0=Rt=R2deUm。答案(1)Ud (2)eU2md (3)R2deUm能力提升1.如图
8、所示,一充电后的平行板电容器的两极板相距l。在正极板附近有一质量为M、电荷量为q(q>0)的粒子;在负极板附近有一质量为m、电荷量为-q的粒子。在电场力的作用下,两粒子同时从静止
