10.5 带电粒子在电场中的运动-2022-2023学年新教材高中物理必修第三册【新课程同步训练】练习手册（人教版）

练 高 中 物 理 必 修 第三册 （人教版） 知识点 1 加速电场问题 1. 一带电粒子在电场中只受静电力作用时， 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 2. 如图所示， 一充电后 的平行板电容器的两 极板相距 l 。 在正极 板附近有一质量为 M 、 电荷量为 q （ q>0 ） 的粒子； 在负极板附 近有另一质量为 m 、 电荷量为 -q 的粒子。 在电场力的作用下， 两粒子同时从静止开 始运动。 已知两粒子同时经过一平行于正 极板且与其相距 2 5 l 的平面。 若两粒子间 相互作用力可忽略， 不计重力， 则 M ∶ m 为 （ ） A. 3 ∶ 2 B. 2 ∶ 1 C. 5 ∶ 2 D. 3 ∶ 1 知识点 2 偏转电场问题 3. 带电粒子垂直进入匀强电场中偏转时 （除 电场力外不计其他力的作用） （ ） A. 电势能增加， 动能增加 B. 电势能减少， 动能增加 C. 电势能和动能都不变 D. 上述结论都不正确 4. 一质量为 4.0×10 -15 kg 、 电量为 2.0×10 -9 C 的带正电质点， 以 4.0×10 4 m/s 的速度垂 直于电场方向从 a 点进入匀强电场区域， 并从 b 点离开电场区域。 离开电场时的速 度为 5.0×10 4 m/s 。 由此可知 ， 电场中 a 、 b 两点间的电势差 U ab = V ； 带电 质点离开电场时， 速度在电场方向的分量 为 m/s 。 （不考虑重力作用） 5. 如图是一个示波 器工作原理的示 意图 ， 电子经电 压为 U 1 的加速电 场后以速度 v 0 垂 直进入偏转电场， 离开电场时的偏转量是 h ， 两平行板间的距离为 d ， 电势差为 U 2 ， 板长为 L ， 为了提高示波管的灵敏度 （每 单位电压引起的偏转量 h U 2 ） 可采取的方 法是 （ ） A. 增大两板间电势差 U 2 B. 尽可能使板长 L 短些 C. 尽可能使板间距离 d 小一些 D. 使加速电压 U 1 升高一些 6. 如图所示， 两块长 3 cm 的平行金属板 A 、 B 相距 1 cm ， 并与 450 V 直流电源的两 5.带电粒子在电场中的运动 基 础 练 习 l + - q -q 第 2 题图 U 1 L d U 2 h v 0 第 5 题图 40 第十章 静电场中的能量 练 极相连接， 如果在两板正中间有一电子 （ m=9×10 －31 kg ， e=－1.6×10 －19 C ）， 沿着垂 直于电场线方向以 2×10 7 m/s 的速度飞 入， 求： （ 1 ） 电子在金属板间运动时的加速度大小。 （ 2 ） 如果电子能从金属板间飞出， 求电子 在电场中的飞行时间。 （ 3 ） 判断电子能否从平行金属板间飞出。 知识点 3 示波器工作原理 7. 如图所示， 氕核、 氘核、 氚核三种粒子从 同一位置无初速地飘入电场线水平向右的 加速电场 E 1 ， 之后进入电场竖直向下的匀 强电场 E 2 发生偏转， 最后打在屏上。 整 个装置处于真空中， 不计粒子重力及其相 互作用， 那么 （ ） A. 偏转电场 E 2 对三种粒子做功一样多 B. 三种粒子打到屏上时的速度一样大 C. 三种粒子运动到屏上所用时间相同 D. 三种粒子一定打到屏上的同一位置 - + A B - e v 0 第 6 题图 8. 示波器是一种多功能电学仪器， 可以在荧 光屏上显示出被检测的电压波形。 它的工 作原理等 效成下列 情况： （如 图甲所示） 真空室中电极 K 发出电 子 （初速不计 ）， 经过 电压为 U 1 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。 在两极板右侧且与极板右端相 距 D 处有一个与两板中心线垂直的范围 很大的荧光屏， 中心线正好与屏上坐标原 点相交， 电子通过极板打到荧光屏上将出 现亮点， 若在 A 、 B 两板间加上如图乙所 示的变化电压， 则荧光屏上的亮点运动规 律是 （ ） A. 沿 y 轴方向做匀速运动 B. 沿 x 轴方向做匀速运动 C. 沿 y 轴方向做匀加速运动 D. 沿 x 轴方向做匀加速运动 * 9. 如图中虚线 a 、 b 、 c 、 d 、 f 代表匀强电场 内间距相等的一组等势面， 已知平面 b 上 提 升 练 习 A B S y x O DU 1 K 甲 r U T O U m 乙 第 8 题图 + - + - 屏 第 7 题图 41 练 高 中 物 理 必 修 第三册 （人教版） 的电势为 2 V 。 一电子 经过 a 时的动能为 10 eV ， 从 a 到 d 的过程中克服 电场力所做的功为 6 eV 。 下列说法正确