高中物理第2章電場與示波器帶電粒子在電場中的運動習(xí)題課滬科版選修3-1(編輯修改稿)
2024-12-25 23:12 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 之間有一電子，在 A、 B 之間加上如圖乙所示規(guī)律變化的電壓，在 t＝ 0 時刻電子靜止且 A 板電勢比 B 板電勢高，則 ( ) 圖 7 A．電子在 A、 B 兩板間做往復(fù)運動 B．在足夠長的時間內(nèi)，電子一定會碰上 A板 C．當(dāng) t＝ T2時，電子將回到出發(fā)點 D．當(dāng) t＝ T2時，電子的位移最大 答案 B 解析 粒子先向 A 板做半個周期的勻加速運 動，接著做半個周期的勻減速運動，經(jīng)歷一個周期后速度為零，以后重復(fù)以上過程，運動方向不變，選 B. 題組一 帶電粒子在電場中的直線運動 1 為示波管中電子槍的原理示意圖，示波管內(nèi)被抽成真空． A為發(fā)射電子的陰極， K 為接在高電勢點的加速陽極， A、 K 間電壓為 U，電子離開陰極時的速度可以忽略，電子經(jīng)加速后從 K 的小孔中射出時的速度大小為 ( ) 圖 1 A．如果 A、 K 間距離減 半而電壓仍為 U，則電子離開 K 時的速度仍為 v B．如果 A、 K 間距離減半而電壓仍為 U，則電子離開 K 時的速度變?yōu)?v/2 C．如果 A、 K 間距離不變而電壓減半，則電子離開 K 時的速度變?yōu)?22 v D．如果 A、 K 間距離不變而電壓減半，則電子離開 K 時的速度變?yōu)?v/2 答案 AC 2 所示， M、 N是真空中的兩塊平行金屬板，質(zhì)量為 m、電荷量為 q的帶電粒子，以初速度 v0 由小孔進(jìn)入電場，當(dāng) M、 N 間電壓為 U 時，粒子恰好能到達(dá) N 板，如果要使這個帶電粒子到達(dá) M、 N 板間距的 12后返回，下 列措施中能滿足要求的是 (不計帶電粒子的重力 )( ) 圖 2 A．使初速度減為原來的 12 B．使 M、 N 間電壓加倍 C．使 M、 N 間電壓提高到原來的 4 倍 D．使初速度和 M、 N 間電壓都減為原來的 12 答案 BD 解析 由 qEl＝ 12mv20， 當(dāng) v0 變?yōu)?22 v0 時 l變?yōu)?l2； 因為 qE＝ qUd， 所以 qEl＝ qUdl ＝ 12mv20， 通過分析知 B、 D 選項正確． 題組二 帶電粒子在電場中的類平拋運動 3 所示，氕、氘、氚的原子核以初速度為零經(jīng)同一電場加速后，又經(jīng)同一勻強電場偏轉(zhuǎn)，最后打在熒光屏上，那么 ( ) 圖 3 A．經(jīng)過加速電場的過程中，電場力對氚核做的功最多 B．經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場的過程中，電場力對三種核做的功一樣多 C．三種原子核打在屏上的速度一樣大 D． 三種原子核都打在屏上同一位置處 答案 BD 解析 同一加速電場、同一偏轉(zhuǎn)電場，三種原子核帶電荷量相同，故在同一加速電場中電場力對它們做的功都相同，在同一偏轉(zhuǎn)電場中電場力對它們做的功也相同， A錯， B 對；由于質(zhì)量不同，所以三種原子核打在屏上的速度不同， C錯；再根據(jù)偏轉(zhuǎn)距離公式或偏轉(zhuǎn)角公式y(tǒng)＝ l2U24dU1， tan α＝ lU22dU1知，與帶電粒子無關(guān)， D 對． 4所示，質(zhì)量相同的兩個帶電粒子 P、 Q 以相同的速度沿垂直于電場方向射入兩平行板間的勻強電場中， P 從兩極板正 中央射入， Q從下極板邊緣處射入，它們最后打在同一點 (重力不計 )，則從開始射入到打到上極板的過程中 ( ) 圖 4 A．它們運動的時間 tQ＞ tP B．它們運動的加速度 aQ＜ aP C．它們所帶的電荷量之比 qP∶ qQ＝ 1∶ 2 D．它們的動能增加量之比 ΔEkP∶ ΔEkQ＝ 1∶ 2 答案 C 解析 設(shè)兩板距離為 h， P、 Q 兩粒子的初速度為 v0，加速度分別為 aP 和 aQ，粒子 P 到上極板的距離是 h2，它們做類平拋運動的水平距離均為 P，由 l＝ v0tP， h2＝ 12aPt2P，得到aP＝ hv20l2 ；同理對 Q， l＝ v0tQ， h＝ 12aQt2Q，得到 aQ＝ 2hv20l2
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