1、课时分层作业(六)示波器的奥秘基础达标练(15分钟48分)选择题(共8小题，每小题6分)1一带电粒子在电场中只受到电场力作用时，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A只在电场力的作用下，说明电荷受到的合外力的大小为电场力，不为零，则粒子做变速运动所以选项A不可能；当电荷在匀强电场中由静止释放后，电荷做匀加速直线运动，选项B可能；当电荷垂直进入匀强电场后，电荷做类平抛运动，选项C可能；正电荷周围的负电荷只在电场力作用下且电场力恰好充当向心力时，可以做匀速圆周运动，选项D可能2一电子以初速度v0沿垂直于场强方向射入两平行金属板间的匀强电场中，现减
2、小两板间的电压，则电子穿越两平行板所需的时间()A随电压的减小而减小B随电压的减小而增大C与电压无关D随两板间距离的增大而减小C因粒子在水平方向做匀速直线运动，极板长度和粒子初速度都未变化，故由t知C选项正确3. (多选)如图1614所示，电荷量和质量都相同的带正电粒子以不同的初速度通过A、B两极板间的加速电场后飞出，不计重力的作用，则()图1614A它们通过加速电场所需的时间相等B它们通过加速电场过程中动能的增量相等C它们通过加速电场过程中速度的增量相等D它们通过加速电场过程中电势能的减少量相等BD由于电荷量和质量相等，因此产生的加速度相等，初速度越大的带电粒子经过电场所需的时间越短，A错误
3、；加速时间越短，则速度的变化量越小，C错误；由于电场力做功与初速度及时间无关，因此电场力对各带电粒子做功相等，则它们通过加速电场的过程中电势能的减少量相等，动能的增加量也相等，B、D正确4.如图1615所示，在点电荷Q激发的电场中有A、B两点，将质子和粒子分别从A点由静止释放到达B点时，它们的速度大小之比为() 【导学号：52592035】图1615A12 B21C.1D1C质子和粒子都带正电，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：mHvqHU，对粒子：mvqU.所以1.5如图1616所示，电子由静止开始从A板向B板运动，到达B板的速度为v
4、，保持两板间的电压不变，则()图1616A当减小两板间的距离时，速度v增大B当减小两板间的距离时，速度v减小C当减小两板间的距离时，速度v不变D当减小两板间的距离时，电子在两板间运动的时间变长C由动能定理得eUmv2，当改变两极板间的距离时，U不变，v就不变，故选项A、B错误，C正确粒子做初速度为零的匀加速直线运动，即t，当d减小时，v不变，电子在两极板间运动的时间变短，故选项D错误6.如图1617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()图1617Aa的电荷量一定大于b的电荷量Bb
5、的质量一定大于a的质量Ca的比荷一定大于b的比荷Db的比荷一定大于a的比荷C粒子在电场中做类平抛运动，h得：xv0.由v0.7如图1618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象限，则()图1618AX、Y极接电源的正极，X、Y接电源的负极BX、Y极接电源的正极，X、Y接电源的负极CX、Y极接电源的正极，X、Y接电源的负极DX、Y极接电源的正极，X、Y接电源的负极D若要使电子打
6、在题图所示坐标系的第象限，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8.喷墨打印机的简化模型如图1619所示重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度v垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上则微滴在极板间电场中() 【导学号：52592036】图1619A向负极板偏转B电势能逐渐增大C运动轨迹是抛物线D运动轨迹与带电量无关C由于微滴带负电，其所受电场力指向正极板，故微滴在电场中向正极板偏转，A项错误微滴在电场中所受电场力做正功，电势能减小，B项错误由于极板间电场是匀强电场，电场力不变，故微滴在电场中做匀变速曲线运动
7、，并且轨迹为抛物线，C项正确带电量影响电场力及加速度大小，运动轨迹与加速度大小有关，故D项错误能力提升练(25分钟52分)一、选择题(共4小题，每小题6分)1.在空间有正方向水平向右、大小按如图1620所示的图线变化的电场，位于电场中A点的电子在t0时速度为零，在t1 s时，电子离开A点的距离大小为l.那么在t2 s时，电子将处在()图1620AA点 BA点左方l处CA点右方2l处DA点左方2l处D粒子在第1 s内做初速度为零的匀加速运动，第2 s内做末速度为零的匀减速运动，加速度大小相等，由于电子带负电，故向左方运动，距离A点为2l，故选D.2.如图1621所示，有一带电粒子(不计重力)贴着
8、A板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为U1时，带电粒子沿轨迹从两板正中间飞出；当偏转电压为U2时，带电粒子沿轨迹落到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()图1621AU1U218 BU1U214CU1U212DU1U211A设带电粒子的质量为m，带电量为q，A、B板的长度为L，板间距离为d.则：a1tda2t解以上两式得U1U218，A正确3(多选)如图1622所示，有三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的质点，由两水平极板正中，以相同的初速度v0先后垂直匀强电场射入，并分别落在负极板上甲、乙、丙三处，可以判定()图1622A甲处质点带正电，乙处质点不带电，丙
9、处质点带负电B三个质点在电场中的运动时间相等C三个质点在电场中的加速度a甲a乙a丙D三个质点到达负极的动能E丙E乙E甲AC由于水平位移xv0t，且x甲x乙x丙，故t甲t乙a乙a丙，C对；甲、乙、丙三处质点的受力如图所示：故甲、乙、丙三处质点的带电情况分别是正电、不带电和负电，A对；根据动能定理，对甲处质点mgyW电E甲mv，同理对乙和丙处质点mgyE乙mv，mgyW电E丙mv，所以E甲E乙E丙，D错4(多选)如图1623所示，带正电的粒子以一定的初速度v0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内，恰好沿下板的边缘飞出，已知板长为L，平行板间距离为d，板间电压为U，带电粒子的电荷量为q，粒子通过平
10、行板的时间为t，则(不计粒子的重力)() 【导学号：52592037】图1623A在前时间内，电场力对粒子做的功为B在后时间内，电场力对粒子做的功为C在粒子下落前和后的过程中，电场力做功之比为12D在粒子下落前和后的过程中，电场力做功之比为11BD粒子在电场中做类平抛运动的加速度为a，t时间内加速度方向上的位移yat2，前加速度方向上的位移y1a，后加速度方向上的位移y2yy1d.由公式WFl可知前、后、前、后电场力做的功分别为W1qU，W2qU，W3qU，W4qU.二、非选择题(2小题，共28分)5. (14分)如图1624所示，阴极A受热后向右侧空间发射电子，电子质量为m，电荷量为e，电子
11、的初速率有从0到v的各种可能值，且各个方向都有与A极相距l的地方有荧光屏B，电子击中荧光屏时便会发光若在A和B之间的空间里加一个水平向左、与荧光屏面垂直的匀强电场，电场强度为E，求B上受电子轰击后的发光面积图1624【解析】阴极A受热后发射电子，这些电子沿各个方向射向右边匀强电场区域，且初速率从0到v各种可能值都有取两个极端情况如图所示沿极板竖直向上且速率为v的电子，受到向右的电场力作用做类平抛运动打到荧光屏上的P点竖直方向上yvt，水平方向上lt2.解得yv.沿极板竖直向下且速率为v的电子，受到向右的电场力作用做类平抛运动打到荧光屏上的Q点，同理可得yv.故在荧光屏B上的发光面积Sy2.【答
12、案】6(14分)如图1625所示为真空示波管的示意图，电子从灯丝K发出(初速度不计)，经灯丝与A板间的加速电压U1加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入由两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场)，电子进入偏转电场时的速度与电场方向垂直，电子经过偏转电场后打在荧光屏上的P点已知M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L1，板右端到荧光屏的距离为L2，电子质量为m，电荷量为e.求：图1625(1)电子穿过A板时的速度大小；(2)电子从偏转电场射出时的侧移量；(3)P点到O点的距离【解析】(1)设电子经电压U1加速后的速度为v0，根据动能定理得eU1mv解得v0.(2)电子以速度v0进入偏转电场后，垂直于电场方向做匀速直线运动，沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动设偏转电场的电场强度为E，电子在偏转电场中运动的时间为t1，电子的加速度为a，离开偏转电场时的侧移量为y1，根据牛顿第二定律和运动学公式得FeEEFmat1y1at解得y1.(3)设电子离开偏转电场时沿电场方向的速度为vy，根据运动学公式得vyat1，电子离开偏转电场后做匀速直线运动，设电子离开偏转电场后打在荧光屏上所用的时间为t2，电子打到荧光屏上的侧移量为y2，如图所示有t2，y2vyt2解得y2P点到O点的距离为yy1y2.【答案】(1)(2)(3)