1、质子(H)、粒子(He)、钠离子(Na)三个粒子分别从静止状态经过电压为U的同一电场加速后,获得动能最大的是()A质子(H)B粒子(He)C钠离子(Na) D都相同解析:选B.由qUmv20得U相同,粒子带2个单位的正电荷,电荷量最大,所以粒子获得的动能最大,故B正确一台正常工作的示波管,突然发现荧光屏上画面的高度缩小,则产生故障的原因可能是()A加速电压偏大 B加速电压偏小C偏转电压偏大 D偏转电压偏小解析:选AD.画面高度缩小,说明电子从偏转电场射出时偏转角减小,由qU0mv,tan得tan,则引起变小的原因可能是加速电压U0偏大,或偏转电压U1偏小图1910(2012芜湖一中高二检测)如
2、图1910所示,电子由静止开始从A板向B板运动,当到达B板时速度为v,保持两板间电压不变,则()A当增大两板间距离时,v增大B当减小两板间距离时,v增大C当改变两板间距离时,v不变D当增大两板间距离时,电子在两板间运动的时间增大解析:选CD.改变两极板之间间距但不改变电压值,电场力做功的大小不变,所以末速度不变末速度确定,平均速度是末速度的,距离增大,运动时间增加图1911(2012江苏天一中学高二测试)如图1911所示,M、N是真空中的两块平行金属板质量为m、电荷量为q的带电粒子,以初速度v0由小孔进入电场,当M、N间电压为U时,粒子恰好能到达N板如果要使这个带电粒子到达M、N板间距的1/2
3、后返回,下列措施中能满足要求的是(不计带电粒子的重力)()A使初速度减为原来的1/2B使M、N间电压加倍C使M、N间电压提高到原来的4倍D使初速度和M、N间电压都减为原来的1/2解析:选BD.由题意知,带电粒子在电场中做减速运动,在粒子恰好能到达N板时,由动能定理可得:qUmv.要使粒子到达两极板中间后返回,设此时两极板间电压为U1,粒子的初速度为v1,则由动能定理可得:qmv.联立两方程得:.可见,选项B、D均符合等式的要求图1912如图1912所示,A、B为两块足够大的相距为d的平行金属板,接在电压为U的电源上在A板的中央P点放置一个电子发射源可以向各个方向释放电子设电子的质量为m、电荷量
4、为e,射出的初速度为v.求电子打在B板上的区域面积?(不计电子的重力)解析:打在最边缘的电子,其初速度方向平行于金属板,在电场中做类平抛运动,在垂直于电场方向做匀速运动,即rvt在平行电场方向做初速度为零的匀加速运动,即dat2电子在平行电场方向上的加速度a电子打在B板上的区域面积Sr2由得S.答案:一、单项选择题(2012昆明三中高二检测)电子以初速度v0沿垂直场强方向射入两平行金属板中间的匀强电场中,现增大两板间的电压,但仍能使电子穿过该电场则电子穿越平行板间的电场所需时间()A随电压的增大而减小B随电压的增大而增大C与电压的增大无关D不能判定是否与电压增大有关解析:选C.设板长为l,则电
5、子穿越电场的时间t,与两极板间电压无关故答案为C.(2011高考安徽卷)如图1913甲为示波管的原理图如果在电极YY之间所加的电压按图乙所示的规律变化,在电极XX之间所加的电压按图丙所示的规律变化,则在荧光屏上会看到的图形是图A、B、C、D中的() 图1913解析:选B.由题图乙及题图丙知,当UY为正时,Y板电势高,电子向Y偏,而此时UX为负,即X板电势高,电子向X板偏,所以选B.图1914如图1914所示,两金属板与电源相连接,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两倍,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
6、的()A2倍B4倍C. D.解析:选C.电子在两极板间做类平抛运动,水平方向lv0t,t,竖直方向dat2故d2,即d,故C正确(2012广州第二中学高二检测)一个动能为Ek的带电粒子,垂直于电场线方向飞入平行板电容器,飞出电容器时动能为2Ek,如果使这个带电粒子的初速度变为原来的两倍,那么它飞出电容器时的动能变为()A8Ek B5EkC4.25Ek D4Ek解析:选C.因为偏转距离为y,带电粒子的初速度变为原来的两倍时,偏转距离变为,所以电场力做功只有W0.25Ek,故它飞出电容器时的动能变为4.25 Ek,故正确答案为C.二、双项选择题关于带电粒子(不计重力)在匀强电场中的运动情况,下列说
7、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,也可能做匀变速曲线运动解析:选AD.带电粒子在匀强电场中受到的电场力恒定不变,可能做匀变速直线运动,也可能做匀变速曲线运动,故A、D两项对图1915如图1915所示,电量和质量都相同的带正电粒子以不同的初速度通过A、B两板间的加速电场后飞出,不计重力的作用,则()A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解析:选BD.由于电量和质量相等,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用时间越
8、短,A错误;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WqU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,动能增加量也相等,B、D正确如图1916甲所示,在平行板电容器A、B两板上加上如图乙所示的交变电压,开始时B板电势比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A、B两板间的距离足够大,则下述说法中正确的是()甲乙图1916A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板加速运动,然后向B板减速运动,以0.4 s为一个“加速减速”周期解析:选
9、CD.开始时B板电势比A板的高,原来静止的电子在电场力作用下先向B板做加速运动,经0.2 s后再向B板做减速运动,0.4 s时速度减为零,接着再重复开始运动,就这样电子在周期性电压下,周期性地向B板“加速减速”,一直向B板做单方向的直线运动图1917(2012河北衡水中学高二检测)平行板电容器两板间有匀强电场,其中有一个带电液滴处于静止,如图1917所示当发生下列哪些变化时,液滴将向上运动()A将电容器的上极板稍稍下移B将电容器的下极板稍稍下移C将S断开,并把电容器的上极板稍稍下移D将S断开,并把电容器的下极板稍稍向左水平移动解析:选AD.液滴静止时,mgEq,当液滴向上运动时,电场力增大因电
10、容器与电源相连,当电容器极板间距离变小时,U不变,d变小,E变大,故A对、B错;将S断开时,电容器的带电量不变,两极板的距离改变时,U变,E不变,C错;正对面积减小时,Q不变,C变小,U变大,E变大,D正确图1918如图1918所示,一电子枪发射出的电子(初速度很小,可视为零)进入加速电场加速后,垂直射入偏转电场,射出后偏转位移为y,要使偏转位移增大,下列哪些措施是可行的(不考虑电子射出时碰到偏转电极板的情况)()A增大偏转电压UB减小加速电压U0C增大偏转电场的极板间距离dD将发射电子改成发射负离子解析:选AB.在加速电场中qU0mv,在偏转电场中yat2,lv0t,可得y,可见增大偏转电压
11、U,减小加速电压U0,减小极板间距离d可使偏转位移y增大,故A、B项对,C项错偏转位移的大小与发射的带电粒子的q、m无关,故D项错三、非选择题图1919在如图1919所示的示波器的电容器中,电子以初速度v0沿着垂直场强的方向从O点进入电场,以O点为坐标原点,沿x轴取OAABBC,再过点A、B、C作y轴的平行线与电子径迹分别交于M、N、P点,求AMBNCP和电子途经M、N、P三点时沿x轴的分速度之比解析:电子在电场中做类平抛运动,即在x轴分方向做匀速直线运动,故M、N、P三点沿x轴的分速度相等,vMxvNxvPx111又OAABBCtOAtABtBC.根据电子沿y方向做自由落体运动,由yat2得
12、:AMBNCP149.答案:149111图1920如图1920所示,两个板长均为L的平板电极,平行正对放置,距离为d,极板之间的电势差为U,板间电场可以认为是均匀的一个粒子(He)从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间,到达负极板时恰好落在极板边缘已知质子电荷量为e,质子和中子的质量均视为m,忽略重力和空气阻力的影响,求:(1)极板间的电场强度E.(2)粒子的初速度v0.解析:(1)极板间的电场强度E.(2)粒子所受电场力F2eE粒子的加速度a根据类平抛运动规律得dat2,Lv0t所以v0 .答案:(1)(2) 图1921示波器的示意图如图1921所示,金属丝发射出来的电子被加速
13、后从金属板的小孔穿出,进入偏转电场电子在穿出偏转电场后沿直线前进,最后打在荧光屏上设加速电压U11640 V,偏转极板长l4 m,金属板间距d1 cm,当电子加速后从两金属板的中央沿板平行方向进入偏转电场求:(1)偏转电压U2为多大时,电子束的偏移量最大?(2)如果偏转板右端到荧光屏的距离L20 cm,则电子束最大偏转距离为多少?解析:(1)设电子被电压U1加速后获得速度大小为v0,则有qU1mv在金属板间电子的最大偏移量y10.5 cm则y1at2解得U22.05102 V.(2)电子离开偏转电场后做匀速直线运动,可看做从极板的正中心沿直线射出,如图所示由几何知识,得解得y0.55 cm.答案:(1)2.05102 V(2)0.55 cm