10.5带电粒子在电场中的运动（分层练习）-2023-2024学年高二物理同步精品课堂（人教版2019必修第三册）

第5节　带电粒子在电场中的运动 1、 带电粒子在电场中的加速 【例1】两平行金属板相距为d，电势差为U，一电子质量为m，电荷量为e，从O点沿垂直于极板的方向射出，最远到达A点，然后返回。如图所示，，此电子具有的初动能是（　　） A． B． C． D． 【针对训练1】如图所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔。右极板电势随时间变化的规律如图所示。电子原来静止在左极板小孔处。（不计重力作用）下列说法中正确的是（　　） A．从t=0时刻释放电子，电子将始终向右运动，直到打到右极板上 B．从t=0时刻释放电子，电子可能在两板间往复运动 C．从时刻释放电子，电子一定打到右极板上 D．从时刻释放电子，电子必将打到左极板上 2、 带电粒子在电场中的偏转 【例2】一平行板电容器中存在匀强电场，电场沿竖直方向。两个比荷（即粒子的电荷量与质量之比）不同的带电粒子a和b，从电容器边缘同一竖直线上的不同位置（如图）沿相同的水平方向同时射入两平行板之间，经过相同时间两粒子落在电容器下板同一点P上。若不计重力和粒子间的相互作用力，则下列说法正确的是（　　） A．粒子a的比荷小于粒子b的比荷 B．粒子a射入时的初速度大于粒子b射入时的初速度 C．若只减小两板间的电压，则两粒子可能同时落在电容器下板边缘上 D．若只增大粒子b射入时的初速度，则两粒子可能在两板之间的某一位置相遇 【针对训练2】如图所示，电子在电势差为的电场加速后，垂直进入电势差为的偏转电场，在满足电子不计重力能射出偏转电场的条件下，下列四种情况中，一定能使电子偏转角变大的是（　　） A．变大，变大 B．变小，变大 C．变大，变小 D．变小，变小 三、示波管的原理 【例3】示波管是示波器的核心部件，如图，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的（　　） A．极板X带正电   极板Y带正电 B．极板带正电  极板Y带正电 C．极板X带正电   极板Y带负电 D．极板带正电  极板Y带负电 【针对训练3】示波器可以用来观察电信号随时间变化的情况，其核心部件是示波管，其原理图如图所示，为水平偏转电极，为竖直偏转电极.以下说法正确的是（　　） A．加（d）波形电压、不加信号电压，屏上在两个位置出现亮点 B．加（c）波形电压，加（b）波形电压，屏上将出现两条竖直亮线 C．加（c）波形电压、加（c）波形电压，屏上将出现一条竖直亮线 D．加（c）波形电压、加（d）波形电压，屏上将出现（b）所示图线 1．如图所示，一个带电粒子从粒子源O处射入（初速度很小，可忽略不计）电压为U1的加速电场，经加速后从小孔S处沿金属板A、B的中线（如图中虚线所示）射入偏转电场，A、B板长均为L，相距为d，A、B两板之间的电压为U2。则带电粒子能从A、B板间飞出应该满足的条件是（  ） A． B． C． D． 2．图（a）为示波管的原理图．如果在电极之间所加的电压图按图（b）所示的规律变化，在电极之间所加的电压按图（c）所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是 A． B． C． D． 3．示波管可以用来观察电信号随时间 的情况，其内部结构如图所示，如果在电极之间加上如图(a)所示的电压，在之间加上如图(b)所示电压，荧光屏上会出现的波形是 A．B．C． D． 4．欧洲核子研究中心于2008年9月启动了大型强子对撞机，如图甲所示，将一束质子流注入长27 km的对撞机隧道，使其加速后相撞，创造出与宇宙大爆炸之后万亿分之一秒时的状态相类似的条件，为研究宇宙起源和各种基本粒子特性提供强有力的手段，设n个金属圆筒沿轴线排成一串，各筒相间地连到正负极周期性变化的电源上，图乙所示为其简化示意图。质子束以一定的初速度v0沿轴线射入圆筒实现加速，则（　　） A．质子在每个圆筒内都做加速运动 B．质子只在圆筒间的缝隙处做加速运动 C．质子穿过每个圆筒时，电源的正负极要改变 D．每个筒长度都是相等的 5．如图甲所示，平行金属板中央有一个静止的电子（不计重力），两板间距离足够大。当两板间加上如图乙所示的交变电压后，在图中，反映电子速度v、位移x和加速度a三个物理量随时间t的变化规律可能正确的是（    ） A． B． C． D． 6．如图所示，两个相同的平行板电容器均与水平方向成角放置，两极板与直流电源相连。若带电小球分别以速度沿边缘水平射入电容器，均能沿图中所示水平直线恰好穿出电容器，穿出时的速度分别为和。下列说法正确的是（　　） A．两种情形下粒子运动时间相等 B．两种情形下电容器所加电压相等 C．小球的速度满足关系 D．小球的速度满足关系 7．空间有平行于纸面的匀强电场．一电荷量为-q的质点（重力不计）．在恒定拉力F的作用下沿虚线由M匀速运动到N，如图所示．已知力F和MN间夹角为θ，M、N间距