高中物理第1章靜電場(chǎng)114帶電粒子在電場(chǎng)中加速和偏轉(zhuǎn)習(xí)題新人教版

帶電粒子在電場(chǎng)中的加快和偏轉(zhuǎn)（答題時(shí)間：30分鐘）如下圖，A板發(fā)出的電子經(jīng)加快后，水平射入水平擱置的兩平行金屬板間，金屬板間所加的電壓為U。電子最后打在熒光屏P上，對(duì)于電子的運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是（）A.滑動(dòng)觸頭向右挪動(dòng)時(shí)，電子打在P上的地點(diǎn)上漲B.滑動(dòng)觸頭向左挪動(dòng)時(shí)，電子打在P上的地點(diǎn)上漲C.電壓U增大時(shí)，電子從發(fā)出到打在P上的時(shí)間不變D.電壓U增大時(shí)，電子打在P上的速度大小不變2.如下圖，燈絲發(fā)熱后發(fā)出的電子經(jīng)加快電場(chǎng)后，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，若加快電壓為U1，偏轉(zhuǎn)電壓為U2，要使電子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)量y變成本來(lái)的2倍，可采納的方法有（設(shè)電子不落到極板上）（）A.只使U21變成本來(lái)的2B.只使U11變成本來(lái)的2C.只使偏轉(zhuǎn)電極的長(zhǎng)度l變成本來(lái)的2倍D.只使偏轉(zhuǎn)電極間的距離d增添為本來(lái)的2倍如下圖，質(zhì)子（11H）和氘核（12H）同時(shí)從靜止開(kāi)始，經(jīng)同一加快電場(chǎng)加快后，垂直射入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，偏轉(zhuǎn)后打在同一熒光屏幕上，不計(jì)重力，則它們（）在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加快度同樣能抵達(dá)屏幕上同一點(diǎn)從發(fā)出到抵達(dá)屏幕的運(yùn)動(dòng)時(shí)間同樣抵達(dá)屏幕時(shí)的速度同樣4.如下圖，質(zhì)子、氘核和粒子都沿平行金屬板中心線OO方向射入兩板間，板內(nèi)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，粒子從板間射出后都能打在熒光屏上。以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是（）A.若它們射入電場(chǎng)時(shí)的速度相等，在熒光屏大將出現(xiàn)3個(gè)亮點(diǎn)B.若它們射入電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)量相等，在熒光屏大將只出現(xiàn)2個(gè)亮點(diǎn)C.若它們射入電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能相等，在熒光屏大將只出現(xiàn)1個(gè)亮點(diǎn)D.若它們是由同一個(gè)電場(chǎng)從靜止加快后射入此偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的，在熒光屏大將只出現(xiàn)

1個(gè)亮點(diǎn)5.如下圖，兩平行金屬板間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，板間距離為d，在距板右端處有一豎直擱置的光屏M.一電荷量為q、質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)從兩板中央射入板間，最后垂直打在M屏上，則以下結(jié)論正確的選項(xiàng)是（）

LA.板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為mg/qB.板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2mg/q質(zhì)點(diǎn)在板間運(yùn)動(dòng)時(shí)動(dòng)能的增添量等于電場(chǎng)力做的功質(zhì)點(diǎn)在板間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間等于它從板的右端運(yùn)動(dòng)到光屏的時(shí)間如下圖，一電子槍發(fā)射出的電子（初速度很小，可視為零）進(jìn)入加快電場(chǎng)加快后，垂直射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，射出后偏轉(zhuǎn)位移為y，要使偏轉(zhuǎn)位移增大，以下哪些舉措是可行的（不考慮電子射出時(shí)遇到偏轉(zhuǎn)電極板的狀況）（）A.增大偏轉(zhuǎn)電壓UB.增大加快電壓U0C.增大偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的極板間距離d將發(fā)射電子改成發(fā)射負(fù)離子7.初速度為0的電子經(jīng)電壓U1加快后，垂直射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，走開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的偏移量是偏轉(zhuǎn)板間距為d，偏轉(zhuǎn)電壓為U2，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，為了提升偏轉(zhuǎn)的敏捷度（每單位偏轉(zhuǎn)電壓惹起的偏移量即Y/U2），可采納以下哪些方法（）

Y，A.增大偏轉(zhuǎn)電壓U2C.盡可能使d小一些

B.D.

盡可能使板長(zhǎng)L短一些使加快電壓U1小一些如下圖，質(zhì)量為m=1g、帶電荷量為q=2×10－6C的帶電微粒從偏轉(zhuǎn)極板A、B中間的地點(diǎn)以v0=10m/s的初速度垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入長(zhǎng)為L(zhǎng)=20cm、距離為d=10cm的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，出電場(chǎng)后落在距偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)x=40cm的擋板上，微粒的落點(diǎn)P走開(kāi)初速度方向延伸線的距離為y2=20cm，不考慮重力的影響。求：1）加在A、B兩板上的偏轉(zhuǎn)電壓UAB；2）粒子擊中擋板時(shí)的動(dòng)能Ek；3）改變偏轉(zhuǎn)電壓UAB，則當(dāng)UAB為多少時(shí)，微粒落點(diǎn)P走開(kāi)初速度延伸線的距離最大？最大距離是多少？9.如下圖為兩組平行板金屬板，一組豎直擱置，一組水平擱置，今有一質(zhì)量為m的電子靜止在豎直擱置的平行金屬板的A點(diǎn)，經(jīng)電壓U0加快后經(jīng)過(guò)B點(diǎn)進(jìn)入兩板間距為d、電壓為U的水平擱置的平行金屬板間，若電子從兩塊水平擱置的平行板的正中間射入，且最后電子恰好能從右邊的兩塊平行金屬板穿出，A、B分別為兩塊豎直板的中點(diǎn)，求：（1）電子經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大?。?）右邊平行金屬板的長(zhǎng)度；3）電子穿出右邊平行金屬板時(shí)的動(dòng)能。eU1122qU11.BC分析：由題意知，電子在加快電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)：2mv，得：vm；電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，加快度大小qU12amd，偏轉(zhuǎn)位移為y2at；垂直電場(chǎng)2方向：tLUL?；瑒?dòng)觸頭向右挪動(dòng)時(shí)，1變大，y變小，由于電子向上偏轉(zhuǎn)，4U1dv故在屏上的地點(diǎn)降落，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；滑動(dòng)觸頭向左挪動(dòng)時(shí)，U1變小，y變大，在屏上的地點(diǎn)上漲，選項(xiàng)B正確；偏轉(zhuǎn)電壓增大時(shí)，電子在垂直電場(chǎng)方向的運(yùn)動(dòng)時(shí)間tL不變，選項(xiàng)Cv正確；電子打在P上的動(dòng)能Ek12mvPeU1eU，故U增大時(shí)，vP變大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2.BC分析：電子在電場(chǎng)中加快，由動(dòng)能定理有qU1=1mv2，電子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，加快2度a=qU2，由側(cè)移距離公式得mdy=1at21qU2t21qU2(L)2U2L2，22md2mdv4U1d故BC正確；U2變成本來(lái)的1倍時(shí)側(cè)移距離也會(huì)變成本來(lái)的1倍，故A錯(cuò)誤；偏轉(zhuǎn)電極22間的距離d增添為本來(lái)的2倍，側(cè)移距離會(huì)變成本來(lái)的1倍，故D錯(cuò)誤。1mv0223.B分析：粒子在電場(chǎng)中加快時(shí)：U1q，經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)的偏轉(zhuǎn)角：vy2tanU2qLU2L，與粒子的電荷量及質(zhì)量沒(méi)關(guān)，故兩粒子都能抵達(dá)v0dmv022dU1屏幕上同一點(diǎn)，選項(xiàng)B正確；在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加快度U2q，故兩粒子的加快度不一樣，a1mv02dm選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由U1q可知，粒子走開(kāi)加快電場(chǎng)，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的速度v0不一樣，在2加快電場(chǎng)和在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的均勻速度不一樣，故從發(fā)出到抵達(dá)屏幕的運(yùn)動(dòng)時(shí)間不同樣，選項(xiàng)錯(cuò)誤；粒子走開(kāi)電場(chǎng)的速度即為抵達(dá)屏幕的速度，即vv02vy2v02(1U2L)2qU1(1U2L)，故兩粒子抵達(dá)屏幕時(shí)的速度不2dU1m2dU1同樣，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；應(yīng)選B。4.D分析：qU12，y12l，aEqEl22mv2at，t，聯(lián)立整理解得，y，2vm4Uy=Eql2。射入速度相等，氘核和粒子比荷相等，出現(xiàn)兩個(gè)亮點(diǎn)，A錯(cuò)誤；動(dòng)量相等，q/v2mv各不同樣，出現(xiàn)3個(gè)兩點(diǎn)，B錯(cuò)誤；動(dòng)能相等，質(zhì)子和氘核電量相等，打在同一點(diǎn)，出現(xiàn)兩個(gè)亮點(diǎn)，C錯(cuò)誤；由同一個(gè)電場(chǎng)從靜止加快后射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，偏移量與比荷沒(méi)關(guān)，D正確。故選D。BD分析：由題意知，質(zhì)點(diǎn)先在電場(chǎng)和重力場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，要垂直打在M屏上，走開(kāi)電場(chǎng)后，質(zhì)點(diǎn)必定打在屏的P點(diǎn)上方，做斜上拋運(yùn)動(dòng)。質(zhì)點(diǎn)從走開(kāi)電場(chǎng)后到垂直打在M屏上的過(guò)程是平拋運(yùn)動(dòng)的逆運(yùn)動(dòng)。質(zhì)點(diǎn)先在水平擱置的兩平行金屬板間做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，要垂直打在M屏上，走開(kāi)電場(chǎng)后，質(zhì)點(diǎn)必定打在屏的P點(diǎn)上方，做斜上拋運(yùn)動(dòng)。不然，質(zhì)點(diǎn)走開(kāi)電場(chǎng)后軌跡向下曲折，質(zhì)點(diǎn)不行能垂直打在M板上。質(zhì)點(diǎn)在板間類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)和走開(kāi)電場(chǎng)后的斜上拋運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)垂直打在M板上時(shí)速度也水平，則質(zhì)點(diǎn)做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡與斜上拋運(yùn)動(dòng)的軌跡擁有中心對(duì)稱(chēng)性，軌跡如圖中虛線所示，加快度大小相等，方向相反，依據(jù)牛頓第二定律獲得，qE－mg=mg，E=2mg。A錯(cuò)誤，B正確；q水平方向都不受外力，都做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度都等于v，并且v方向水平，質(zhì)點(diǎn)在板間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間等于它從板的右端運(yùn)動(dòng)到光屏的時(shí)間，D正確；質(zhì)點(diǎn)在板間運(yùn)動(dòng)時(shí)動(dòng)能的增添量等于電場(chǎng)力和重力做功之和，C錯(cuò)誤。應(yīng)選BD。6.A分析：電子經(jīng)加快電場(chǎng)加快后的速度為v，則由動(dòng)能定理：1mv2=eU0因此2電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度的大小為：v=2eU0，電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后的偏轉(zhuǎn)的位移m121UeL2y==2UL。可見(jiàn)，要增大y，可行的方法有：增大偏轉(zhuǎn)電壓at()=4dU022dmvU，減小加快電壓U0，或減小偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)極板間距離d，與粒子的電性和質(zhì)量沒(méi)關(guān)。故A正確。7.CD分析：電子經(jīng)過(guò)加快電壓后，依據(jù)動(dòng)能定理有：U1e1mv2，在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，2電子在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故有：Lvt，在豎直方向上做初速度為零的勻加快直線運(yùn)動(dòng)，加快度為U2e121U2eL2，敏捷度YL2a，偏移量Yat2md()U2，與md2v4dU1偏轉(zhuǎn)電壓沒(méi)關(guān)，應(yīng)使L長(zhǎng)一些，d小一些，U1小一些，故AB錯(cuò)誤，CD正確。解：（1）微粒的軌跡如下圖，由類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)的特色有：11qUABy1L22Lv0t，y1mdt，且12y2Lx2解之：UAB=104V（2）粒子剛射出電場(chǎng)時(shí)vyat（或vy2v0y1），v合v02vy2，走開(kāi)電場(chǎng)后做勻L速直線運(yùn)動(dòng)，故Ek1mv合25.8102J2（3）當(dāng)y