1.9帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)作業(yè)1．如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)E中，一帶電粒子(不計(jì)重力)－q的初速度v恰與電場(chǎng)線方向相0q在開始運(yùn)動(dòng)后，將同，則帶電粒子－()A．沿電場(chǎng)線方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B．沿電場(chǎng)線方向做變加速直線運(yùn)動(dòng)C．沿電場(chǎng)線方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)D．偏離電場(chǎng)線方向做曲線運(yùn)動(dòng)答案C解析在勻強(qiáng)電場(chǎng)E中，帶電粒子所受靜電力為恒力．帶電粒子受到與運(yùn)動(dòng)方向相反的恒定的電場(chǎng)力作用，產(chǎn)生與運(yùn)動(dòng)方向相反的恒定的加速度，因此，帶電粒子－q在開始運(yùn)動(dòng)后，將沿電場(chǎng)線做勻減速直線運(yùn)動(dòng)．2．如圖所示，M和N是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的兩個(gè)等勢(shì)面，相距為d，電勢(shì)差為U，一質(zhì)量為m(不q的粒子，以速度v通過等勢(shì)面M射入兩等勢(shì)面之間，則該粒子計(jì)重力)、電荷量為－0穿過等勢(shì)面N的速度應(yīng)是()A.2qU/mB．v0＋2qU/mC.v＋2qU/m20D.v－2qU/m20答案C1212解析qU＝mv－mv，v＝v＋2qU/m，選C.202203．如圖所示P和Q為兩平行金屬板，板間電壓為U，在P板附近有一電子由靜止開始向Q板運(yùn)動(dòng)，關(guān)于電子到達(dá)Q板時(shí)的速率，下列說法正確的是A．兩板間距離越大，加速時(shí)間越長，獲得的速率就越大B．兩板間距離越小，加速度越大，獲得的速率就越大C．與兩板間距離無關(guān)，僅與加速電壓U有關(guān)D．以上說法都不正確()答案C4．如圖所示，電子經(jīng)過加速后以速度d，電勢(shì)差為U，板長為l，每單位電壓引起的偏移量敏度．若要提高其靈敏度，可采用下列方法中的()v0垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，離開電場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)量為h，兩平行板間距離為(h/U)叫示波器的靈A．增大兩極板間的電壓B．盡可能使板長l做得短些C．盡可能使板間距離d減小些D．使電子入射速度v大些0答案C解析因?yàn)閔＝12at(a＝，t＝vl)，所以＝qUl2＝2mdvqUmdhU2mdv20ql2.要使靈敏度大些，選項(xiàng)中合2200乎要求的只有C.5．如圖所示，a、b兩個(gè)帶正電的粒子，以相同的速度先后垂直于電場(chǎng)線從同一點(diǎn)進(jìn)入平a粒子打在B板的a′點(diǎn)，b粒子打在B板的b′點(diǎn)，若不計(jì)重()b的電荷量a的質(zhì)量b的比荷a的比荷行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)后，力，則A．a(chǎn)的電B．b的質(zhì)量一C．a(chǎn)的比荷一荷量一定大于定大于定大于D．b的比荷一定大于答案C1qEx解析粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，h＝2mv得：x＝v0()22qEmh.由v02hma＜vEq00a2hmq得＞qb.bammEqbab6．如圖所示，有一帶電粒子貼著A板沿水平方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為U時(shí)，帶1電粒子沿①軌跡從兩板正中間飛出；當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為U時(shí)，帶電粒子沿②軌跡落到B板2中間；設(shè)粒子兩次射入電場(chǎng)的水平速度相同，則兩次偏轉(zhuǎn)電壓之比為()A．U1∶U2＝1∶8C．U1∶U2＝1∶2答案A1B．U1∶U2＝1∶4D．U1∶U2＝1∶11Uql2＝··得：v2md2解析由y＝at220U＝2mvdy2y，所以U∝l，可知A項(xiàng)正確．0ql227．如圖所示，一束不同的帶正電的粒子(不計(jì)重力)，垂直電場(chǎng)線進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，若使它們()經(jīng)過電場(chǎng)區(qū)域時(shí)偏轉(zhuǎn)距離y和偏轉(zhuǎn)角θ都相同，應(yīng)滿足A．具有相同的動(dòng)能B．具有相同的速度qC．具有相同的mD．先經(jīng)同一電場(chǎng)加速，然后再進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)答案D解析帶電粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的過程中，其偏轉(zhuǎn)距離為：U2qy＝12at＝1dl＝，Uql2222v2m2dmv200U2qdlv·vvmU2qldm偏轉(zhuǎn)角θ滿足tanθ＝⊥＝0＝.vv2000q由此知，若動(dòng)能相等，q不同，則不能滿足要求，A錯(cuò)誤；若速度相同，不同，則不mq能滿足要求，B錯(cuò)誤；同樣地，若相同，v0不同也不能滿足要求，C錯(cuò)誤；若經(jīng)過相m12UlUl2同電場(chǎng)加速，滿足qU1＝mv，則y＝，tanθ＝，y、tanθ均與v0、Ek、q、m20222dU14dU1無關(guān)，D正確．8．真空中的某裝置如圖所示，其中平行金屬板A、B之間有加速電場(chǎng)，A板從靜止開始被加速電場(chǎng)加速后α粒子的質(zhì)量之1∶2∶4，電荷量之比為1∶1∶2，則下列判斷中正確的是()C、D之間有偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，M為熒光屏．今有質(zhì)子、氘核和α粒子均由垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，最后打在熒光屏上．已知質(zhì)子、氘核和比為A．三種粒子從B板運(yùn)動(dòng)到熒光屏經(jīng)歷的時(shí)間相同B．三種粒子打到熒光屏上的位置相同C．偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電場(chǎng)力對(duì)三種粒子做功之比為1∶2∶2D．偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電場(chǎng)力對(duì)三種粒子做功之比為1∶2∶4答案BBMm，從B至M用時(shí)t＝，得t∝，所以t1∶t2∶t3＝vq12解析粒子加速過程qU1＝mv21∶2∶2，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．偏轉(zhuǎn)位移y＝qUL()2＝UL，所以三種粒子打到熒光屏上的222v2md4dU1位置相同，選項(xiàng)B正確．因W＝qEy，得W1∶W2∶W3＝q1∶q2∶q3＝1∶1∶2，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤．9．如圖所示的示波管，當(dāng)兩偏轉(zhuǎn)電極XX′、YY′電壓為零時(shí)，電子槍發(fā)射的電子經(jīng)加速電場(chǎng)加速后會(huì)打在熒光屏上的正中間(圖示坐標(biāo)系的O點(diǎn)，其中x軸與XX′電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)x軸正方向垂直于紙面向里，y軸與YY′電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向重合，y軸正方向豎直向上)．若要電子打在圖示坐標(biāo)系的第Ⅲ象限，則()方向重合，A．X、Y極接電的正極，B．X、Y′極接電的正極，X′、Y接電的負(fù)極C．X′、Y極接電的正極，X、Y′接電的負(fù)極D．X′、Y′極接電的正極，X、Y接電的負(fù)極答案DX′、Y′接電的負(fù)極解析若要使電子打在題圖所示坐標(biāo)系的第Ⅲ象限，電子在x軸上向負(fù)方向偏轉(zhuǎn)，則應(yīng)使X′接正極，X接負(fù)極；電子在y軸上也向負(fù)方向偏轉(zhuǎn)，則應(yīng)使Y′接正極，Y接負(fù)極，所以選項(xiàng)D正確．10．一個(gè)初動(dòng)能為Ek的帶電粒子以速度v垂直電場(chǎng)線方向飛入兩塊平行金屬板間，飛出時(shí)動(dòng)能為3Ek.如果這個(gè)帶電粒子的初速度增加到原的2倍，不計(jì)重力，那么該粒子飛出時(shí)動(dòng)能為()A．4EkB．4.5EkC．6EkD．9.5Ek答案B解析帶電粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，平行于極板方向的速度增加到原的2倍，帶電粒子通過電場(chǎng)的時(shí)間變?yōu)樵?2，沿電場(chǎng)方向的位移變?yōu)樵?4，電場(chǎng)力做功變?yōu)樵?4.14′qE·y′由動(dòng)能定理得ΔE＝＝y(tǒng)qEk原速飛過時(shí)由動(dòng)能定理有ΔEk＝3Ek－Ek＝qEy而ΔE＝末′－4Ek解得Ek末′＝4.5Ek.′Ekk11．如圖所示，水平放置的平行板電容器，上板帶負(fù)電，下板帶正電，帶電小球以速度v0水平射入電場(chǎng)，且沿下板邊緣飛出．若下板不動(dòng)，將上板上移一小段距離，小球仍以相則帶電小球()同的速度v0從原處飛入，A．將打在下板中央B．仍沿原軌跡由下板邊緣飛出C．不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，沿直線運(yùn)動(dòng)D．若上板不動(dòng)，將下板上移一段距離，小球可能打在下板的中央答案BDUQ解析將電容器上板或下板移動(dòng)一小段距離，電容器帶電荷量不變，由公式E＝＝dCd＝4kπQS可知，電容器產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)不變，以相同速度入射的小球仍將沿原軌跡運(yùn)動(dòng)．當(dāng)εr上板不動(dòng)，下板向上移動(dòng)時(shí)，小球可能打在下板的中央．12．兩個(gè)半徑均為R的圓形平板電極，平行正對(duì)放置，相距為d，極板間的電勢(shì)差為U，板間電場(chǎng)可以認(rèn)為是勻強(qiáng)電場(chǎng)．一個(gè)α粒子從正極板邊緣以某一初速度垂直于電場(chǎng)方向射入兩極板之間，到達(dá)負(fù)極板時(shí)恰好落在極板中心．已知質(zhì)子電荷量為e，質(zhì)子和中子的質(zhì)量均視為m，忽略重力和空氣阻力的影響，(1)極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大??；(2)α粒子在極板間運(yùn)動(dòng)的加速度a的大?。?3)α粒子的初速度v0的大?。蟠鸢?1)UdeUReUm(2)2md(3)2d解析(1)極板間場(chǎng)強(qiáng)E＝Ud(2)α粒子電荷為2e，質(zhì)量為4m，所受電場(chǎng)力F＝2eE＝2eUdFeUα粒子在極板間運(yùn)動(dòng)的加速度a＝4m＝2dm(3)由d＝12at2，得t＝2dmRR，v0＝＝t2deUma＝2deU13．一束電子從靜止開始經(jīng)加速電壓U1加速后，以水平速度射入水平放置的兩平行金屬板中間，如圖所示，金屬板長為l，兩板距離為d，豎直放置的熒光屏距金屬板右端為L.若在兩金屬板間加直流電壓U2時(shí)，光點(diǎn)偏離中線打在熒光屏上的P點(diǎn)，求OP.Ull答案12Ud(2＋L)2解析電子經(jīng)U1的