课时分层作业8 带电粒子在电场中的运动-2021-2022学年新教材高中物理必修第三册【名师导航】同步Word练习(鲁科版)

课时分层作业(八)　带电粒子在电场中的运动 (建议用时：25分钟) ◎考点一　带电粒子的加速 1．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 D　[设到P点的水平位移为x，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＝＝ 2.如图所示，a、b和c表示电场中的三个等势面，a和c的电势分别为U和U，a、b的电势差等于b、c的电势差。一带电粒子(重力不计)从等势面a上某处以速度v释放后，仅受电场力作用而运动，经过等势面c时的速度为2v，则它经过等势面b时的速度为(　　) A.vv　　　　 B. C.v D．1.5v B　[电场力对带电粒子做的功是合外力做的功，根据动能定理知qUac＝v，选项B正确。]mv2，故vb＝－mvU，则qUab＝Uac＝mv2，因为Uab＝Ubc＝m(2v)2－qU＝ ◎考点二　带电粒子的偏转 3．(多选)示波管的构造如图所示。如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的(　　) A．极板X应带正电　　 B．极板X′应带正电 C．极板Y应带正电 D．极板Y′应带正电 AC　[根据亮斑的位置，电子偏向XY区间，说明电子受到电场力作用发生了偏转，因此极板X、极板Y均应带正电，故A、C正确。] 4．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 C　[粒子在电场中做类平抛运动，由h＝，故C正确。]＞得＜v0。由v0得x＝v0· 5．如图所示，电子在电势差为U1的电场中由静止开始加速运动后，垂直射入电势差为U2的偏转电场，整个装置处于真空中，在满足电子能射出偏转电场的条件下，下列情况中一定能使电子偏移量变大的是(　　) 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 B　[电子在加速电场中加速，初速度为零，由动能定理得eU1＝，所以y与U1成反比、与U2成正比，选项B正确。]＝＝，因此，偏移量y＝＝，平行于电场方向做匀加速直线运动，a＝，然后电子进入偏转电场做类平抛运动，在垂直于电场方向上做匀速直线运动，t＝ 6．如图所示，质子(He)以相同的初动能垂直射入偏转电场(粒子重力不计)，则质子和α粒子射出电场时的侧向位移y之比为(　　) H)和α粒子( A．1∶1 B．1∶2 C．2∶1 D．1∶4 B　[粒子进入偏转电场后，沿初速度方向做匀速直线运动，沿电场力方向做初速度为零的匀加速直线运动，加速度a＝，故质子和α粒子射出电场时的侧向位移之比为1∶2，选项B正确。]＝at2＝，粒子射出电场时的侧向位移y＝，运动时间t＝ 7．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 A　[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＝ 8．下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(　　) 甲 乙　　　　　　　　　丙 A　　　　B　　　 C　　　 D B　[由于电极XX′之间所加的是扫描电压，电极YY′之间所加的电压为信号电压，所以荧光屏上会看到B选项所示的图形，故B正确。] 9．长为L的平行金属板水平放置，两极板带等量的异种电荷，板间形成匀强电场，一个带电荷量为＋q、质量为m的带电粒子，以初速度v0紧贴上极板垂直于电场线方向进入该电场，刚好从下极