1、第一章第9节第1课时带电粒子在电场中的加速和偏转课后强化演练一、选择题1.如图所示是真空中A、B两板间的匀强电场，一电子由A板无初速度释放运动到B板，设电子在前一半时间内和后一半时间内的位移分别为s1和s2，在前一半位移和后一半位移所经历的时间分别是t1和t2，下面选项正确的是()As1s214，t1t21Bs1s213，t1t21Cs1s214，t1t21(1)Ds1s213，t1t21(1)解析：s1at2，s2a(2t)2at2at2，s1s213，xat，t1，2xat2，t2tt1，t1t21(1)故D正确答案：D2(2014惠州模拟)带电粒子垂直进入匀强电场中偏转时(除电场力外不计
2、其他力的作用)()A电势能增加，动能增加B电势能减小，动能增加C电势能和动能都不变D上述结论都不正确解析：根据能量守恒定律可知，只有电场力做功的情况下，动能和电势能之和保持不变，即带电粒子受电场力做正功，电势能减小，动能增加，故B选项正确答案：B3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
3、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解析：由于同一个金属筒所在处的电势相同，内部无场强，故质子在筒内必做匀速直线运动；而前后两筒间有电势差，故质子每次穿越缝隙时将被电场加速，则B对，A错质子要持续加速，下一个金属筒的电势要低，所以电源正负极要改变，故C项对质子速度增加，而电源正、负极改变时间一定，则沿质子运动方向，金属筒的长度要越来越长，故D项错答案：BC4(2014邢台一模)2013年12月初，雾霾施虐宁波，有同学想通过静电除尘的方法净化空气，设计原理图如图所示她用玻璃圆桶
4、密闭含灰尘的空气，圆桶的高和直径相等第一种除尘方式是：在圆桶顶面和底面间加上电压U，沿圆桶的轴线方向形成一个匀强电场，尘粒的运动方向如图甲所示；第二种除尘方式是：在圆桶轴线处放一直导线，在导线与桶壁间加上的电压也等于U，形成沿半径方向的辐向电场，尘粒的运动方向如图乙所示已知空气阻力与尘粒运动的速度成正比，即F阻kv(k为一定值)，假设每个尘粒的质量和带电荷量均相同，则在这两种方式中()A尘粒最终一定都做匀速运动B尘粒受到的电场力大小相等C电场对单个尘粒做功的最大值相等D乙容器中的尘粒运动为类平抛运动解析：尘粒在电场作用下做加速运动，最终落在圆柱筒上，故A选项错误；甲方式中尘粒处于匀强电场中，乙
5、方式中尘粒处于辐射状电场中，两种方式中，尘粒受到的电场力大小不等，故B选项错误；两种方式下，电场力做功等于qU，即电场对单个尘粒做功的最大值相等，故C选项正确；乙容器中尘粒运动过程中阻力随速度在变化，所受合力不为恒力，故尘粒做的不是类平抛运动，故D选项错误答案：C5有一束正离子，以相同速率从同一位置进入带电平行板电容器的匀强电场中，所有离子运动轨迹一样，说明所有离子()A具有相同的质量B具有相同的电荷量C具有相同的比荷(即)D属于同一元素同位素解析：根据y2，由于轨迹相同，v0相同，则所有离子的比荷一定相同，选项C正确答案：C6(2015醴陵市模拟)光滑水平面上有一边长为L的正方形区域处在电场
6、强度为E的匀强电场中，电场方向与正方形一边平行一质量为m、带电量为q的小球由某一边的中点，以垂直于该边的水平速度v0进入该正方形区域当小球再次运动到该正方形区域的边缘时，具有的动能可能为()AmvBmvqELCmvqELDmvqEL解析：电场方向未知，可能平行于AD向右，根据动能定理得qELmv2mv，解得末动能mv2mvqEL；电场方向可能平行于AD向左，小球减速运动到CD边得mv2mvqEL，B选项正确；如果小球先减速到零再加速返回AB边，末动能为mv，A选项正确；电场方向可能平行于AB向下或向上，如果运动到BC边或是AD边，末动能mv2mvqE，如果运动到对边CD，末动能大于mv，小于m
7、vqE，C选项错误，D选项正确答案：ABD二、非选择题7如图所示，一个电子(质量为m)电荷量为e，以初速度v0沿着匀强电场的电场线方向飞入匀强电场，已知匀强电场的场强大小为E，不计重力，问：(1)电子进入电场的最大距离；(2)电子进入电场最大距离的一半时的动能解析：(1)设电子进入电场的最大距离为d，根据动能定理eEdmv，故d.(2)设电子进入电场最大距离的一半时的动能为Ek，由动能定理得eEEkmv，所以EkmveEmv.答案：(1)(2)mv8(2014德庆县一模)一束初速度不计的电子在经U的加速电压加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，若板间距离为d，板长为l，偏转电极边缘到荧光屏的距离为L，偏转电场只存在于两个偏转电极之间已知电子质量为m，电荷量为e，求：(1)电子离开加速电场时速度大小；(2)电子经过偏转电场的时间；(3)要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最多能加多大电压？(4)电子最远能够打到离荧光屏上中心O点多远处？解析：(1)根据动能定理得，qUmv，解得，v0 .(2)电子在偏转电场中水平方向做匀速直线运动，时间t .(3)设电子刚好从平行板间飞出时，板间电压为U0，沿电场方向得偏移量，y，解得，U0.(4)电子从极板边缘飞出时，打到荧光屏上的点离中心O点最远，此时的偏转角，tan，最远距离Ytan.答案：(1)(2)(3)(4)