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解析:选A.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项对(201
5、2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,则电子穿越电场的时间t,与两极板间电压无关故答案为C.图 1913如图1913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()它们通过加速电场所需的时间相等它们通过加速电场过程中动能的增量相等它们通过加速电场过程中速度的增量相等它们通过加速电场过程中电势能的减少量相等AB
6、C D解析:选C.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短,错误;加速时间越短,则速度的变化量越小,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,、正确故选C.(2011高考安徽卷)如图1914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1914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
7、电势高,电子向X板偏,所以选B.图1915如图1915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
8、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解析:选C.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江西白鹭洲中学高二检测)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
9、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下移解析:选A.液滴静止时,mgEq,当液滴向上运动时,电场力增大因电容器与电源相连,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、D错图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增大加速电压U0C增大偏转电场的极板间距离dD将发射电子改成发射
10、负离子解析:选A.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项对,B、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(2012四川绵阳中学高二检测)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
11、4.25 Ek,故正确答案为C.二、非选择题图1919(2012淮北一中高二检测)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:AMBNCP149.答案:149111图1920如图1920所示,两
12、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