高中物理第2章电场与示波器带电粒子在电场中的运动习题课沪科版选修3-1

高中物理第2章电场与示波器带电粒子在电场中的运动习题课沪科版选修3-1内容摘要：

之间有一电子，在 A、 B 之间加上如图乙所示规律变化的电压，在 t＝ 0 时刻电子静止且 A 板电势比 B 板电势高，则 ( ) 图 7 A．电子在 A、 B 两板间做往复运动 B．在足够长的时间内，电子一定会碰上 A板 C．当 t＝ T2时，电子将回到出发点 D．当 t＝ T2时，电子的位移最大 答案 B 解析 粒子先向 A 板做半个周期的匀加速运 动，接着做半个周期的匀减速运动，经历一个周期后速度为零，以后重复以上过程，运动方向不变，选 B. 题组一 带电粒子在电场中的直线运动 1 为示波管中电子枪的原理示意图，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 ( ) 图 1 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 v B．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 v/2 C．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 22 v D．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 v/2 答案 AC 2 所示， M、 N是真空中的两块平行金属板，质量为 m、电荷量为 q的带电粒子，以初速度 v0 由小孔进入电场，当 M、 N 间电压为 U 时，粒子恰好能到达 N 板，如果要使这个带电粒子到达 M、 N 板间距的 12后返回，下 列措施中能满足要求的是 (不计带电粒子的重力 )( ) 图 2 A．使初速度减为原来的 12 B．使 M、 N 间电压加倍 C．使 M、 N 间电压提高到原来的 4 倍 D．使初速度和 M、 N 间电压都减为原来的 12 答案 BD 解析 由 qEl＝ 12mv20， 当 v0 变为 22 v0 时 l变为 l2； 因为 qE＝ qUd， 所以 qEl＝ qUdl ＝ 12mv20， 通过分析知 B、 D 选项正确． 题组二 带电粒子在电场中的类平抛运动 3 所示，氕、氘、氚的原子核以初速度为零经同一电场加速后，又经同一匀强电场偏转，最后打在荧光屏上，那么 ( ) 图 3 A．经过加速电场的过程中，电场力对氚核做的功最多 B．经过偏转电场的过程中，电场力对三种核做的功一样多 C．三种原子核打在屏上的速度一样大 D． 三种原子核都打在屏上同一位置处 答案 BD 解析 同一加速电场、同一偏转电场，三种原子核带电荷量相同，故在同一加速电场中电场力对它们做的功都相同，在同一偏转电场中电场力对它们做的功也相同， A错， B 对；由于质量不同，所以三种原子核打在屏上的速度不同， C错；再根据偏转距离公式或偏转角公式y＝ l2U24dU1， tan α＝ lU22dU1知，与带电粒子无关， D 对． 4所示，质量相同的两个带电粒子 P、 Q 以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中， P 从两极板正 中央射入， Q从下极板边缘处射入，它们最后打在同一点 (重力不计 )，则从开始射入到打到上极板的过程中 ( ) 图 4 A．它们运动的时间 tQ＞ tP B．它们运动的加速度 aQ＜ aP C．它们所带的电荷量之比 qP∶ qQ＝ 1∶ 2 D．它们的动能增加量之比 ΔEkP∶ ΔEkQ＝ 1∶ 2 答案 C 解析 设两板距离为 h， P、 Q 两粒子的初速度为 v0，加速度分别为 aP 和 aQ，粒子 P 到上极板的距离是 h2，它们做类平抛运动的水平距离均为 P，由 l＝ v0tP， h2＝ 12aPt2P，得到aP＝ hv20l2 ；同理对 Q， l＝ v0tQ， h＝ 12aQt2Q，得到 aQ＝ 2hv20l2。