高中物理第2章電場與示波器探究電子束在示波管中的運動學案滬科版選修3-1(編輯修改稿)
2024-12-25 23:12 本頁面
【文章內容簡介】 答案 D 解析 電子從 O 點運動到 A 點，因受電場力作用，速度逐漸減小．根據(jù) 題意和題圖判斷，電子僅受電場力，不計重力．這樣，我們可以用能量守恒定律來研究問題，即 12mv20＝ eUOA.因 E＝ Ud， UOA＝ Eh＝ Uhd ，故 12mv20＝ eUhd ，所以 D 正確． 2． (帶電粒子在電場中的偏轉 )一束正離子以相同的速率從同一位置垂直于電場方向飛入勻強電場中，所有離子的軌跡都是一樣的，這說明所有離子 ( ) A．都具有相同的質量 B．都具有相同 的電荷量 C．具有相同的比荷 D．都是同一元素的同位素 答案 C 解析 軌跡相同的含義為：偏轉位移、偏轉角度相同，即這些離子通過電場時軌跡不分叉． tan α＝ vyv0＝ Uqldmv20，所以這些離子只要有相同的比荷，軌跡便相同，故只有 C 正確． 3． (對示波管原理的認識 )如圖 6 是示波管的原理圖．它由電子槍、偏轉電極 (XX′和 YY′)、熒光屏組成，管內抽成真空．給電子槍通電后，如果在偏轉電極 XX′和 YY′上都沒有加電壓，電子束將打在熒光屏的中心 O 點． 圖 6 (1)帶電粒子在 ________區(qū)域是加速的，在 ________區(qū)域是偏轉的． (2)若 UYY′＞ 0， UXX′＝ 0，則粒子向 ________板偏移，若 UYY′＝ 0， UXX′＞ 0，則粒子向________板偏移． 答案 (1)Ⅰ Ⅱ (2)Y X 4． (帶電粒子在電場中加速和偏轉 )如圖 7 所示，離子發(fā)生器發(fā)射出一束質量為 m、電荷量為 q 的離子，從靜止經加速電壓 U1 加速后，并沿垂直于電場線方向射入兩平行板中央，受偏轉電壓 U2 作用后，離開電場，已知平行板長為 l，兩板間距離為 d，求： 圖 7 (1)v0 的大??； (2)離子在偏轉電場中運動時間 t； (3)離子在偏轉電場中的加速度． 答案 (1) 2qU1m (2)l m2qU1 (3)qU2md 解析 (1)不管加速電場是不是勻強電場， W＝ qU 都適用，所以由動能定理得 qU1＝ 12mv20 解得 v0＝ 2qU1m (2)由于偏轉電場是勻強電場，所以離子的運動類似平拋運動，水平方向為速度為 v0 的勻速直線運動，豎直方向為初速度為零的勻加速直線運動． 所以在水平方向 t＝ lv0＝ l m2qU1 (3)E＝ U2d ， F＝ qE＝ qU2d 解得 a＝ Fm＝ qU2md 題組一 帶電粒子在電場中的加速運動 1 所示，在勻強電場 E 中，一帶電粒子 (不計 重力 )－ q的初速度 v0恰與電場線方向相同，則帶電粒子－ q 在開始運動后，將 ( ) 圖 1 A．沿電場線方向做勻加速直線運動 B．沿電場線方向做變加速直線運動 C．沿電場線方向做勻減速直線運動 D．偏離電場線方向做曲線運動 答案 C 解析 在勻強電場 E 中，帶電粒子所受電場力為恒力．帶電粒子受到與運動方向相反的恒定的電場力作用，產生與運動方向相反的恒定的加速度，因此，帶電粒子－ q 在開始運動后，將沿電場線做勻減速直線運動． 2 所示， M 和 N 是勻強電場中的 兩個等勢面，相距為 d，電勢差為 U，一質量為 m(不計重力 )、電荷量為－ q的粒子，以速度 v0 通過等勢面 M射入兩等勢面之間，則該粒子穿過等勢面 N 的速度應是 ( ) 圖 2 A. 2qU/m B． v0＋ 2qU/m C. v20＋ 2qU/m D. v20－ 2qU/m 答案 C 解析 qU＝ 12mv2－ 12mv20， v＝ v20＋ 2qU/m，選 C. 3 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板運動，關于電子到達 Q 板時的速率，下列說法正確的是 ( )
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