1、高考资源网() 您身边的高考专家1.9 带电粒子在电场中的运动 同步练习(人教版选修3-1) OabE1如图所示,绝缘细线系一带有负电的小球,小球在竖直向下的匀强电场中,做竖直面内的圆周运动,以下说法正确的是:( C )A当小球到达最高点a时,线的张力一定最小 B当小球到达最低点b时,小球的速度一定最大 C当小球到达最高点a时,小球的电势能一定最小 D小球在运动过程中机械能守恒2.如图所示,虚线表示电场的一簇等势面且相邻等势面间电势差相等,一个带电粒子以一定的初速度进入电场后,只在电场力作用下沿实线轨迹运动,M点和N点是轨迹上的两个点.由此可判断出( BC )AN点的电势高于M点的电势B在N点
2、带电粒子的电势能比在M点的电势能大C带电粒子在M点的速率大于在N点的速率D带电粒子在M点受到的电场力比在N点受到的电场力大3.粒子(He)和质子(H)以相同速度垂直于电场线方向进入同一偏转电场,则在通过偏转电场的过程中 ( AD )A它们在电场中的运动时间相等 B它们在电场中的偏转距离相等C它们在电场中运动的加速度相等 D电场力对它们做的功相等4.图是示波管的原理图,它由电子枪、偏转电极(XX和YY)、荧光屏组成. 管内抽成真空. 给电子枪通电后,如果在偏转电极XX和YY上都没有加电压,电子束将打在荧光屏的中心O点,在那里产生一个亮斑. (1)要想让亮斑沿OY向上移动,需在偏转电极_(填“XX
3、”或“YY”)上加电压,且Y电势比Y电势_(填“高”或“低”)(2)要想在荧光屏上出现一条水平亮线,需在偏转电极_(填“XX”或“YY”)上加特定的周期性变化的电压(扫描电压)Y Y , 低 , X X5两块平行金属板,相距2厘米,组成一个电容器。当将它接在200伏的直流电压上时,它所带的电量是510-8库那么,电容器的极板间的场强大小为 ,电容器的电容大小为 . 1.0104Vm、2.510-10F6.如图所示,一半径为R的绝缘圆形轨道竖直放置,圆形轨道的最低点与一水平轨道相连,轨道都是光滑的,轨道所在的空间存在水平向右的匀强电场,场强为E.从水平轨道上的A点由静止释放一质量为m的带正电的小
4、球,为使小球刚好能在竖直面内完成圆周运动,求释放点A距圆轨道最低点B的距离s.已知小球受的电场力等于小球重力的.s=23/6R7.反射式调管是常用的微波器械之一,它利用电子团在电场中的震荡来产生微波,其震荡原理与下述过程类似。如图所示,在虚线MN两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场,一带电微粒从A点由静止开始,在电场力作用下沿直线在A、B两点间往返运动。已知电场强度的大小分别是E1 = 2.0103N/C和E2 = 4.0103N/C,方向如图所示,带电微粒质量m = 1.010-20kg,带电量q = -1.010-9C,A点距虚线MN的距离d1 = 1.0cm,不计带电微粒的重力,忽略相对
5、论效应。求:(1) B点到虚线MN的距离d2;(2) 带电微粒从A点运动到B点所经历的时间t。(1)带电微粒由A运动到B的过程中,由动能定理有|q|E1d1|q|E2d20由式解得d2d10.50 cm(2)设微粒在虚线MN两侧的加速度大小分别为a1、a2,由牛顿第二定律有|q|E1ma1|q|E2ma2设微粒在虚线MN两侧运动的时间分别为t1、t2,由运动学公式有d1a1td2a2t又tt1t2由式解得t1.5108 s8.如图所示,一束电子经加速电场加速后进入偏转电场,已知电子的电荷量为e,质量为m,加速电场的电压为U1,偏转电场两极板间的距离为d,极板长度为L问:(1)电子进入偏转电场时
6、的速度大小;(2)若要使得电子在飞出偏转电场时的侧位移恰好为d/2,则需在偏转电场两极板间加上多大电压由动能定理可得: (2分) (2分)(2) 电子进入偏转电场后,做类平抛运动 竖直方向: (2分) 水平方向: (2分) 电子的加速度: (2分)由得: (2分)9.在图所示为一真空示波管,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M、N间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U1,M、N两板间的电压为U2,两板间的距离为d
7、,板长为L1,板右端到荧光屏的距离为L2,电子的质量为m,电荷量为e。求:(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。答案:(1)设电子经电压U1加速后的速度为v0,根据动能定理得: e U1=2分 解得:1分(2)电子以速度v0进入偏转电场后,垂直于电场方向作匀速直线运动,沿电场方向作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,电子在偏转电场运动的时间为t1,电子的加速度为a,离开偏转电场时相对于原运动方向的侧移量为y1,根据牛顿第二定律和运动学公式得: F=eE, E= , F=ma, a = t1= y1=, 每式各1分,计6分解得: y1=2分采用其他做法,只要正确,给这8分(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 vy=a1t=2分 电子离开偏转电场后作匀速直线运动,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t2=, y2= vyt2 每式1分,计2分 解得:y2=1分P到O点的距离为 y=y1+y2=2分高考资源网版权所有,侵权必究!