人教版高中物理必修第三册课后习题 第十章 静电场中的能量 5.带电粒子在电场中的运动.docVIP

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5.带电粒子在电场中的运动

A级必备知识基础练

1.(广东高二期末)静电火箭是利用电场加速工作介质形成高速射流而产生推力的。工作过程简化图如图所示,离子源发射的带电离子经过加速区加速,进入中和区与该区域里面的电子中和,最后形成中性高速射流喷射而产生推力。根据题目信息可知()

A.M板电势低于N板电势

B.进入中和区的离子速度与离子所带电荷量无关

C.增大加速区MN极板的距离,可以增大射流速度而获得更大的推力

D.增大MN极板间的电压,可以增大射流速度而获得更大的推力

2.如图所示,a、b两个带正电的粒子,以相同的速度先后垂直于电场线从同一点进入平行板间的匀强电场后,a粒子打在B板的a点,b粒子打在B板的b点,若不计重力,则()

A.a的电荷量一定大于b的电荷量

B.b的质量一定大于a的质量

C.a的比荷一定大于b的比荷

D.b的比荷一定大于a的比荷

3.(辽宁省实验中学模拟考试)如图所示,在xOy坐标系所在平面内有沿x轴负方向的匀强电场,两个电荷量不同、质量相等的带电粒子A、B,从y轴上的S点以不同的速率沿着y轴正方向射入匀强电场,两粒子在圆形区域中运动的时间相同,不计粒子所受的重力,则()

A.A粒子带负电荷

B.B粒子所带的电荷量比A粒子的少

C.A粒子在圆形区域中电势能的变化量比B粒子的小

D.B粒子进入电场时具有的动能比A粒子的大

4.(江西九江修水一中高二月考)如图所示,一价氢离子和二价氦离子的混合体,经同一加速电场由静止加速后,垂直射入同一偏转电场中,偏转后,打在同一荧光屏上,则它们()

A.同时到达屏上同一点

B.先后到达屏上同一点

C.同时到达屏上不同点

D.先后到达屏上不同点

5.(江苏扬州中学高二上期中)如图甲所示,水平放置的两平行金属板A、B相距为d,板间加有如图乙所示随时间变化的电压。A、B板中点O处有一带电粒子,其电荷量为q,质量为m,在0~T2时间内粒子处于静止状态。已知重力加速度为g,周期T=d

(1)判断该粒子的电性。

(2)求在0~T2时间内两板间的电压U0

(3)若t=T时刻,粒子恰好从O点正下方金属板A的小孔飞出,那么U0

B级关键能力提升练

6.(山东青岛高二检测)图甲为示波管的原理图。如果在电极YY之间所加的电压按图乙所示的规律变化,在电极XX之间所加的电压按图丙所示的规律变化,则在荧光屏上看到的图形是()

7.(多选)(江苏苏州外国语学校高二月考)如图甲所示,长为2d的两水平金属板A、B组成一间距为d的平行板电容器,电容器的B板接地,A板电势φ随时间t的变化关系如图乙所示,其周期T=dv0。P为靠近A板左侧的一粒子源,能够水平向右发射初速度为v

A.该粒子源发射的粒子的比荷为2

B.t=0时刻发射的粒子从B板右侧离开时的速度大小仍为v0

C.t=T4

D.t=0时刻发射的粒子经过T2的时间,其速度大小为2v

8.(多选)喷墨打印机的简化模型如图所示,重力可忽略的墨汁微滴,经带电室带负电后,以速度v垂直匀强电场飞入极板间,最终打在纸上。则微滴在极板间电场中 ()

A.向正极板偏转

B.电势能逐渐增大

C.运动轨迹是抛物线

D.运动轨迹与电荷量无关

9.(多选)(广东佛山一中期中考试)如图所示是加速电场与偏转电场的组合。当加速电压为U1、偏转电压为U2、偏转极板长为L、板间距离为d时,电子打在荧光屏上形成光斑P,则()

A.只增大d,偏转电场的电场强度增大

B.只增大L,荧光屏上光斑P的位置不变

C.只增大U1,电子穿越偏转电场的时间变短

D.只增大U2,能使荧光屏上光斑P向上移动

10.如图所示为一真空示波管的示意图,电子从灯丝K发出(初速度可忽略不计),经灯丝与A板间的电压U1加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入由两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知M、N两板间的电压为U2,两板间的距离为d,板长为L,电子的质量为m,电荷量为e,不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力。

(1)求电子穿过A板时速度的大小。

(2)求电子从偏转电场中射出时的偏移量。

(3)若要电子打在荧光屏上P点的上方,可采取哪些措施?

参考答案

5.带电粒子在电场中的运动

1.D2.C3.C4.B

5.解析(1)在0~T2

(2)0~T2

由mg=qU0d得U0

(3)在T2~T时间内有d2

mg+qU

t=T

由以上各式联立解得U0

答案(1)正电(2)mgdq(3)

6.B

7.ABD在2个周期内,粒子在竖直方向上运动的距离为d,由匀变速直线运动的规律可得d=4×12a×T22,又因为a=q