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第一章电场
第六节示波器的奥秘
A级抓基础
1.一带电粒子在电场中只受电场力作用时,它不可能出现的运动状态是()
A.匀速直线运动B.匀加速直线运动
C.匀变速曲线运动 D.匀速圆周运动
解析:因为粒子只受到电场力的作用,所以不可能做匀速直线运动.
答案:A
2.两平行金属板相距为d,电势差为U,一电子质量为m,电荷量为e,从O点沿垂直于极板的方向射出,最远到达A点,然后返回,如图所示,OA=h,此电子具有的初动能是()
A.eq\f(edh,U) B.edUh
C.eq\f(eU,dh) D.eq\f(eUh,d)
解析:由动能定理:-Fs=eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0),
所以-eEh=0-eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0),
-eeq\f(U,d)h=0-Ek0,所以Ek0=eq\f(eUh,d).
答案:D
3.如图所示,质子(eq\o\al(1,1)H原子核)和α粒子(eq\o\al(4,2)He原子核),以相同的初动能垂直射入偏转电场(不计粒子重力),则这两个粒子射出电场时的侧位移y之比为()
A.1∶1 B.1∶2
C.2∶1 D.1∶4
解析:由y=eq\f(1,2)eq\f(Eq,m)eq\f(L2,veq\o\al(2,0))和Ek0=eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0),得:y=eq\f(EL2q,4Ek0),可知y与q成正比,B正确.
答案:B
4.如图所示,质量相等的两个带电液滴1和2从水平方向的匀强电场中O点自由释放后,分别抵达B、C两点,若AB=BC,则它们带电荷量之比q1∶q2等于()
A.1∶2 B.2∶1
C.1∶eq\r(2) D.eq\r(2)∶1
解析:竖直方向有h=eq\f(1,2)gt2,水平方向有l=eq\f(qE,2m)t2,联立可得q=eq\f(mgl,Eh),所以有eq\f(q1,q2)=eq\f(2,1),B对.
答案:B
5.(多选)一台正常工作的示波管,突然发现荧光屏上画面的高度缩小,则产生故障的原因可能是()
A.加速电压突然变大B.加速电压突然变小
C.偏转电压突然变大 D.偏转电压突然变小
答案:AD
6.(多选)如图所示,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eq\f(1,2)后返回,下列措施中能满足要求的是(不计带电粒子的重力)()
A.使初速度减为原来的eq\f(1,2)
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eq\f(1,2)
解析:由qE·l=eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0),
当v0变为eq\f(\r(2),2)v0时l变为eq\f(l,2);
因为qE=qeq\f(U,d),
所以qE·l=qeq\f(U,d)·l=eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0),
通过分析知B、D选项正确.
答案:BD
B级提能力
7.(多选)如图所示,有三个质量相等,分别带正电、负电和不带电小球,从平行板电场中的P点以相同的初速度垂直于E进入电场,它们分别落到A、B、C三点,则()
A.落到A点的小球带正电,落到B点的小球不带电
B.三小球在电场中运动的时间关系:tCtBtA
C.三小球到达正极板时动能关系:EkAEkBEkC
D.三小球在电场中运动的加速度关系:aAaBaC
解析:带负电的小球受到的合力为mg+F电,带正电的小球受到的合力为mg-F电,不带电小球仅受重力mg,小球在板间运动时间t=eq\f(x,v0),所以tCtBtA,故B项正确;又y=eq\f(1,2)at2,则aCaBaA,落在C点的小球带负电,落在A点的小球带正电,落在B点的小球不带电,故A项正确;因为电场对带负电的小球C做正功,对带正电的小球A做负功,所以落在板上动能的大小EkCEkBEkA,C错误.
答案:AB
8.(多选)如图所示,平行板电容器两极板间的电场可看作是匀强电场,两板水平放置,板间相距为d,一带负电粒子从上板边缘射入,沿直线从下板边缘射出,粒子的电荷量为q,质量为m,下列说法中正确的是()
A.粒子的加速度为零B.粒子的电势能减少3mgd
C.两板间的电势差为eq\f(mgd,q)D.M板比N板电势低
解析:由题可知粒子做匀速直线运动,故A对,又mg=qE,则U=eq\f(mgd,q),故C对;粒
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