1、第5节 带电粒子在电场中的运动A组基础达标1如图所示，一个平行板电容器充电后与电源断开，从负极板处释放一个电子(不计重力)，设其到达正极板时的速度为v1，加速度为a1若将两极板间的距离增大为原来的2倍，再从负极板处释放一个电子，设其到达正极板时的速度为v2，加速度为a2，则()Aa1a211，v1v212Ba1a221，v1v212Ca1a221，v1v21Da1a211，v1v21【答案】D【解析】电容器充电后与电源断开，再增大两极板间的距离时，场强不变，电子在电场中受到的静电力不变，故a1a211由动能定理Uemv2得v，因两极板间的距离增大为原来的2倍，由UEd知，电势差U增大为原来的2
2、倍，故v1v212喷墨打印机的简化模型如图所示重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度v垂直于匀强电场飞入极板间，最终打在纸上，则微滴在极板间的电场中()A向负极板偏转B电势能逐渐增大C运动轨迹是抛物线D运动轨迹与带电荷量无关【答案】C【解析】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，并且轨迹为抛物线，C项正确微粒所带电荷量影响电场力及其加速度大小，运动轨迹与加速度大小有关，故D项错误3如图所示，a、b两个带正电的粒子以相同的速度先后垂
3、直于电场线从同一点进入平行板间的匀强电场，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()Aa的电荷量一定大于b的电荷量Bb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【答案】C【解析】粒子在电场中做类平抛运动，有h2，得xv0，由v04(多选)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【答案】AD【解析】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，A、D正确
4、5如图所示，两极板与电源相连接，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CD【答案】C【解析】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6一束正离子以相同的速率从同一位置，沿垂直于电场方向飞入匀强电场中，所有离子的运动轨迹都是一样的，这说明所有粒子()A都具有相同的质量B都具有相同的电荷量C具有相同的荷质比D都是同一元素的同位素【答案】C【解析】由偏转距离y2可知，若运动轨迹相同，则水平位移相同，偏转距
5、离y也应相同，已知E、l、v0是相同的，所以应有相同7如图所示，质量相等的两个带电液滴1和2从水平方向的匀强电场中O点自由释放后，分别抵达B、C两点，若ABBC，则它们带电荷量之比q1q2等于()A12B21C1D1【答案】B【解析】竖直方向有hgt2，水平方向有lt2，联立可得q，所以有，B正确8如图所示，有一带电粒子贴着A板沿水平方向射入水平放置的两平行板间的匀强电场，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()AU1U218BU1U214CU1U212DU1U211【答案】A【
6、解析】设粒子水平运动的位移为l，竖直方向的位移为y，两极板间距为d，由yat2得，U，所以U，A正确9图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()【答案】B【解析】在示波管中，若fYfX，呈现一个完整波形；若fY2fX，则呈现两个波形，即呈现波形的个数n本题中，在t0时刻UX负值最大，所以在x方向上向负半轴偏转的电子离原点最远，而UY0，在y轴没有偏转，A、C错误由UY的变化知，以后的粒子向y轴正方向偏转，所以B正确，D错误B组能力提升10如图所示，左侧为加速电场，右侧为偏转电场，加速电场的加
7、速电压是偏转电场电压的k倍有一初速度为零的带电粒子经加速电场加速后，从偏转电场两板正中间垂直电场强度方向射入，且正好能从下极板右边缘穿出电场，不计带电粒子的重力，则偏转电场长、宽的比值为()ABCD【答案】B【解析】偏转电压为U2，因为qU1mv，带电粒子离开加速电场时的速度v0；在偏转电场中t2，解得td，水平距离lv0tdd，所以，B正确11一束电子流在经U5 000 V的加速电压加速后，在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示若两极板间距离d1.0 cm，板长l5.0 cm，那么，要使电子能从平行板间飞出，偏转极板上最大能加多大电压？【答案】400 V【解析】加速过程中，由
8、动能定理得eUmv进入偏转电场，电子在平行于板面的方向上做匀速直线运动lv0t在垂直于板面的方向上做匀加速直线运动，加速度a竖直方向偏移的距离yat2能飞出的条件y由式得U V400 V即要使电子能飞出，所加电压最大为400 V12如图所示，质量为m、电荷量为q的粒子以速度v0垂直于电场方向从A点射入匀强电场，并从电场另一侧B点射出，且射出的速度方向与电场方向的夹角为30，带电粒子的重力不计，已知匀强电场的宽度为L，求：(1)匀强电场的电场强度E；(2)A、B两点的电势差UAB【答案】(1)(2)【解析】(1)带电粒子在匀强电场的水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动，将v沿水平方向和竖直方向分解，则vyv0又vytLv0t解得E(2)由qUABmv2mv又v由得UAB
