内容正文:
带电粒子在电场中的运动 同步练习
一、选择题
1.在如图所示的匀强电场中,若一个点电荷从P点由静止释放,只受到电场力的作用。则以下说法中正确的是( )
A.该点电荷受到的电场力逐渐增大
B.该点电荷一定向右做匀速运动
C.该点电荷一定做匀加速直线运动
D.该点电荷一定做匀减速直线运动
2.原来都是静止的质子()和α粒子(),经过同一电场加速后,它们的动能大小之比为( )
A.1:2 B.1:1 C.2:1 D.2:3
3.如图所示,两平行金属板竖直放置,板上A、B两孔正好水平相对,板间电压400V。一个动能为500eV的电子从A孔沿垂直板方向射入电场中,经过一段时间电子离开电场,则电子离开电场时的动能大小为( )
A.100eV B.400eV
C.500eV D.900eV
4、如图所示,在P板附近有一电子由静止开始向Q板运动,则关于电子到达Q时的速率与哪些因素有关的下列解释正确的是( )
A.两极板间的距离越大,加速的时间就越长,则获得的速率越大
B.两极板间的距离越小,加速的时间就越短,则获得的速率越小
C.两极板间的距离越小,加速度就越大,则获得的速率越大
D.与两板间的距离无关,仅与加速电压U有关
5.如图所示,在水平向左的匀强电场中,倾角α=53º的固定光滑绝缘斜面,高为H.一个带正电的物块(可视为质点)受到的电场力是重力的倍,现将其从斜面顶端由静止释放,重力加速度为g,则物块落地的速度大小为( )
A. B. C. D.
6.如图所示,两极板与电源相连接,电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场,且恰好从正极板边缘飞出,现在使电子入射速度变为原来的,而电子仍从原位置射入,且仍从正极板边缘飞出,则两极板的间距应变为原来的( )
A.4倍 B.2倍 C. D.
7、示波器是一种多功能电学仪器,它是由加速电场和偏转电场组成。如图所示,电子在电压为U1的电场中由静止开始加速,然后射入电压为U2的平行金属板间的电场中,入射方向与极板平行,在满足电子能射出平行电场区的条件下,下述情况一定能使电子偏转角度θ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
8.示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,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、Y应带正电 B.极板X、Y′应带正电
C.极板X′、Y应带负电 D.极板 X′、 Y′应带正电
9.(多选)两个平行的极板与水平地面成一角度,两极板与一直流电源相连.若一带电粒子恰好能沿图中所示水平虚线通过电容器,则在此过程中,该粒子( )
A.所受重力与静电力平衡
B.电势能逐渐增加
C.动能逐渐增加
D.做匀变速直线运动
10.(多选)如图所示,竖直放置的光滑绝缘圆环穿有一带正电的小球,匀强电场方向水平向右,小球绕O点做圆周运动,那么( )
A.在A点小球电势能最大
B.在B点小球重力势能最大
C. 在C点小球机械能最大
D.在D点小球动能最大
11.(多选)三个电子在同一地点沿同一直线垂直飞入匀强电场,不计电子重力,如图,a打在下极板上,b恰好飞出.则由此可判断( )
A.b和c同时飞离电场
B.在b飞离电场的瞬间,a刚好打在下极板上
C.进入电场时,a速度最小,c速度最大
D.c的动能增加量最大,a和b的动能增加量一样大
二、计算题
12、如图所示,水平放置的A、B两平行板相距h,上板A带正电,现有质量为m、电荷量为+q的小球在B板下方距离B板为H处,以初速度v0竖直向上从B板小孔进入板间电场.
(1)带电小球在板间做何种运动?
(2)欲使小球刚好打到A板,A、B间的电势差为多少?
13、如图所示,有一电子(电荷量为e)经电压U0加速后,进入两块间距为d、电压为U的平行金属板间.若电子从两板正中间垂直电场方向射入,且正好能从金属板边缘穿出电场,求:(1)金属板AB的长度;
(2)电子穿出电场时的动能。
参考答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
C
A
A
D
C
A
B
A
BD
ABC
BC
12.解析 (1)带电小球在电场外只受重力的作用做匀减速直线运动,在电场中受重力和静电力作用做匀减速直线运动.
(2)整个运动过程中重力和静电力做功,
由动能定理得-mg(H+h)-qUAB=0-mv
解得UAB=.
13.解析 (1)设电子飞离加速电场时的速度为v0,由动能定理得
eU0=mv