第二章 第4节 带电粒子在电场中的运动（课时作业）-【优化探究】2021-2022学年新教材高中物理必修第三册同步导学案（鲁科版）

[A组　素养达标] 1．质子(He)、钠离子(Na＋)三个粒子分别从静止状态经过电压为U的同一电场加速后，获得动能最大的是(　　) H)、α粒子( A．质子(He) H)　　　　　　　　 B．α粒子( C．钠离子(Na＋) D．都相同 解析：电动能定理知qU＝mv2－0，因为U相同，α粒子带的正电荷多，电荷量最大，所以α粒子获得的动能最大，故选项B正确． 答案：B 2.(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由小孔射入板间电场，当M、N间电势差为U时，粒子恰好能到达N板．要使这个带电粒子到达M、N板间距的后返回，下列措施中能满足要求的是(不计带电粒子的重力)(　　) A．使初速度减小为原来的 B．使M、N间电势差加倍 C．使M、N间电势差提高到原来的4倍 D．使初速度和M、N间电势差都减小为原来的 答案：BD 3.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 解析：粒子在电场中做类平抛运动，由h＝，故选项C正确． ＞得＜v0.由v0 )2得：x＝v0 (· 答案：C 4.如图所示，一重力不计的带电粒子以初速度v0射入水平放置、距离为d的两平行金属板间，射入方向沿两极板的中心线．当极板间所加电压为U1时，粒子落在A板上的P点．如果将带电粒子的初速度变为2v0，同时将A板向上移动后，使粒子由原入射点射入后仍落在P点，则极板间所加电压U2为(　　) A．U2＝3U1 B．U2＝6U1 C．U2＝8U1 D．U2＝12U1 解析：板间距离为d，射入速度为v0，板间电压为U1时，在电场中有，即U2＝12U1，故选项D正确． ，解得U2＝，t′＝a′t′2，a′＝，射入速度为2v0，板间电压为U2时，在电场中有d＝；A板上移，解得U1＝，t＝at2，a＝＝ 答案：D 5.如图所示，电子在电势差为U1的电场中由静止加速后，垂直射入电势差为U2的偏转电场．在满足电子能射出偏转电场的条件下，下列四种情况中，一定能使电子的偏转角变大的是(　　) A．U1变大，U2变大 B．U1变小，U2变大 C．U1变大，U2变小 D．U1变小，U2变小 解析：由带电粒子在电场中的加速和偏转运动规律可知tan θ＝，选项B正确． 答案：B 6.(多选)如图所示是某示波管的示意图，电子先由电子枪加速后进入偏转电场，如果在偏转电极上加一个电压，则电子束将会偏转，并飞出偏转电场．下面措施中能使电子偏转距离变大的是(　　) A．尽可能把偏转极板L做得长一点 B．尽可能把偏转极板L做得短一点 C．尽可能把偏转极板间的距离d做得小一点 D．将电子枪的加速电压提高 解析：设加速电压为U1，则qU1＝　①mv 设偏转电压为U2，则y＝　② 联立①②得，y＝，故选项A、C正确． 答案：AC [B组　素养提升] 7．一束带有相等电荷量的不同离子从同一点垂直电场线进入同一匀强偏转电场，飞离电场后打在荧光屏上的同一点，则 (　　) A．离子进入电场的初速度相同 B．离子进入电场的质量与速度的乘积相同 C．离子进入电场的初动能相同 D．离子在电场中的运动时间相同 解析：由牛顿第二定律得，离子的加速度a＝mv2，则初动能相同，而初速度、运动时间、进入电场的质量与速度的乘积不一定相同，故C正确． ，这些离子的电荷量q相等，L、E和y相等，说明mv2相等，离子进入电场的初动能Ek＝at2，联立得y＝，通过电场时的偏转量y＝，穿过电场的时间t＝ 答案：C 8.如图所示，有一带电粒子贴着A板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为U1时，带电粒子沿①轨迹从两板正中间飞出；当偏转电压为U2时，带电粒子沿②轨迹落到B板中间；设粒子两次射入电场的水平速度相同，则两次偏转电压之比为(　　) A．U1∶U2＝1∶8 B．U1∶U2＝1∶4 C．U1∶U2＝1∶2 D．U1∶U2＝1∶1 解析：带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，水平位移为x＝v0t，两次运动的水平位移之比为2∶1，两次运动的水平速度相同，故运动时间之比为t1∶t2＝2∶1，由于竖直方向上的位移为h＝，故两次偏转电压之比为U1∶U2＝1∶8，故A正确． at2，h1∶h2＝1∶2，故加速度之比为1∶8，又因为加速度a＝ 答案：A 9．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，则在荧光屏上会看到的图形是(　　) 　 解析：由于电极XX′之间所