内容正文:
第一章 静电场
9带电粒子在电场中的运动
A级 抓基础
1.关于带电粒子(不计重力)在匀强电场中的运动情况,下列说法正确的是( )
A.一定是匀变速运动
B.不可能做匀减速运动
C.一定做曲线运动
D.可能做匀变速直线运动,不可能做匀变速曲线运动
答案:A
2.如图所示,在点电荷+Q激发的电场中有A、B两点,将质子和α粒子分别从A点由静止释放到达B点时,它们的速度大小之比为( )
A.1∶2
B.2∶1
C.∶1
D.1∶
解析:质子和α粒子都带正电,从A点释放将受静电力作用加速运动到B点,设A、B两点间的电势差为U,由动能定理可知,对质子:=qHU,
mHv
对α粒子:=qαU.
mαv
所以∶1.
===
答案:C
3.(多选)如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
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v[来源:学。科。网Z。X。X。K]
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
解析:电子在两个电极间的加速电场中进行加速,由动能定理eU=v,C正确.,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mv2-0得v=
答案:AC
4.如图所示的示波管,当两偏转电极XX′、YY′电压为零时,电子枪发射的电子经加速电场加速后会打在荧光屏上的正中间(图示坐标系的O点,其中x轴与XX′电场的场强方向重合,x轴正方向垂直于纸面向里,y轴与YY′电场的场强方向重合,y轴正方向竖直向上).若要电子打在图示坐标系的第Ⅲ象限,则( )
A.X、Y极接电源的正极,X′、Y′接电源的负极[来源:Zxxk.Com]
B.X、Y′极接电源的正极,X′、Y接电源的负极[来源:学科网ZXXK][来源:学_科_网]
C.X′、Y极接电源的正极,X、Y′接电源的负极
D.X′、Y′极接电源的正极,X、Y接电源的负极
解析:若要使电子打在题图所示坐标系的第Ⅲ象限,电子在x轴上向负方向偏转,则应使X′接正极,X接负极;电子在y轴上也向负方向偏转,则应使Y′接正极,Y接负极,所以选项D正确.
答案:D
5.如图所示,电荷量为-e、质量为m的电子从A点沿与电场垂直的方向进入匀强电场,初速度为v0,当它通过电场B点时,速度与场强方向成150°角,不计电子的重力,求A、B两点间的电势差.
解析:电子进入匀强电场后在电场力作用下做匀变速曲线运动.根据运动的分解可知,电子在垂直于场强方向上做匀速直线运动.将B点的速度分解(如图).
v==2v0.
电子从A运动到B,由动能定理得-eUAB=,2e).
,UAB=-mvmv2-
B级 提能力
6.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
解析:粒子在电场中做类平抛运动,h=.
>得<v0.由v0得:x=v0··
答案:C
7.在如图所示平行板电容器A、B两板上加上如图所示的交变电压,开始B板的电势比A板高,这时两板中间原来静止的电子在电场力作用下开始运动,设电子在运动中不与极板发生碰撞,则下述说法正确的是(不计电子重力)( )
A.电子先向A板运动,然后向B板运动,再返回A板做周期性来回运动
B.电子一直向A板运动
C.电子一直向B板运动
D.电子先向B板运动,然后向A板运动,再返回B板做周期性来回运动
答案:C
8.如图所示,在某一真空中,只有水平向右的匀强电场和竖直向下的重力场,在竖直平面内有初速度为v0的带电微粒,恰能沿图示虚线由A向B做直线运动.那么( )
A.微粒带正、负电荷都有可能
B.微粒做匀减速直线运动[来源:学科网ZXXK]
C.微粒做匀速直线运动
D.微粒做匀加速直线运动
答案:B
9.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
答案:A
10.水平放