1.9带电粒子在电场中的运动-2021-2022学年高二物理课后强化作业（人教版选修3-1）

1.9 带电粒子在电场中的运动 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 【答案】A 【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． 2．图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v.下面的说法中正确的是(　　) 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2v 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】A 【解析】 电子在两个电极间加速电场中进行加速，由动能定理eU＝mv2－0得v＝，当电压不变，A、K间距离变化时，不影响电子的速度，故A正确；电压减半，则电子离开K时的速度为v，C、D项错误． 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 【答案】C 【解析】 粒子在电场中做类平抛运动，h＝()2 得：x＝v0 . 由v0 ＜v0 得＞. 4．如图所示，质子(H)和α粒子(He)，以相同的初动能垂直射入偏转电场(粒子不计重力)，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 【答案】B 【解析】 由y＝ 和Ek0＝mv，得：y＝可知，y与q成正比，B正确． 5．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(　　) 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相等 C．三小球到达正极板时动能关系：EkA>EkB>EkC D．三小球在电场中运动的加速度关系：aA>aB>aC 【答案】A 【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＝，所以tC<tB<tA，故aC>aB>aA；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．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：EkC>EkB>EkA. 6．如图所示，在场强为E，方向水平向右的匀强电场中，A、B为一竖直线上的两点，相距为L，外力F将质量为m，带电量为－q的微粒，从A点匀速移到B点，重力不能忽略，则下面说法中正确的是(　　) A．外力的方向水平 B．外力的方向竖直向上 C．外力的大小等于qE＋mg D．外力的大小等于 【答案】D 【解析】 分析微粒受力，重力mg、电场力qE、外力F，由于微粒作匀速运动，三个力的合力为零，外力的大小和重力与电场力的合力大小相等． F＝ F的方向应和重力与电场力的合力方向相反，选项D正确． 7．示波管是一种多功能电学仪器，它的工作原理可以等效成下列情况：如图所示，真空室中电极K发出电子(初速度不计)，经过电压为U1的加速电场后，由小孔S沿水平金属板A、B间的中心线射入板中．金属板长为L，相距为d，当A、B间电压为U2时电子偏离中心线飞出电场打到荧光屏上而显示亮点．已知电子的质量为m、电荷量为e，不计电子重力，下列情况中一定能使亮点偏离中心距离变大的是(　　) 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 【答案】B 【解析】 当电子离开偏转电场时速度的反向延长线一定经过偏转电场中水平位移的中点，所以电子离开偏转电场时偏转角度越大(偏转距离越大)，亮点距离中心就越远． 设电子经过U1加速后速度为v0，离开偏转电场时侧向速度为vy.根据题意得：eU1＝mv.① 电子在A、B间做类平抛运动，当其离开偏转电场时侧向速度为vy＝at＝·.② 结合①②式，速度的偏转角θ满足：tan θ＝＝. 显然，欲使θ变大，应该增大U2、L，或者减小U1、d.正确选项是B. 8．(多选)如图所示，两金属板(平行)分别加上如下图中的电压，能使原静止在金属板中央的电子(不计重力)有可能做往返运动的电压图象应是(设两板距离足够大)(　　) 【答案】BC 【解析】 由A