2018年高中物理第1章静电场1.14带电粒子在电场中的加速和偏转习题新人教版.docx

带电粒子在电场中的加速和偏转（答题时间：30分钟）1. 如图所示，A板发出的电子经加速后，水平射入水平放置的两平行金属板间，金属板间所加的电压为U。电子最终打在荧光屏P上，关于电子的运动，下列说法中正确的是（ ）A. 滑动触头向右移动时，电子打在P上的位置上升B. 滑动触头向左移动时，电子打在P上的位置上升C. 电压U增大时，电子从发出到打在P上的时间不变D. 电压U增大时，电子打在P上的速度大小不变2. 如图所示，灯丝发热后发出的电子经加速电场后，进入偏转电场，若加速电压为，偏转电压为，要使电子在电场中偏转量变为原来的2倍，可选用的方法有（设电子不落到极板上）（ ）A. 只使变为原来的B. 只使变为原来的C. 只使偏转电极的长度变为原来的倍D. 只使偏转电极间的距离增加为原来的2倍3. 如图所示，质子（）和氘核（）同时从静止开始，经同一加速电场加速后，垂直射入同一偏转电场中，偏转后打在同一荧光屏幕上，不计重力，则它们（ ）A. 在偏转电场中运动的加速度相同B. 能到达屏幕上同一点C. 从发出到到达屏幕的运动时间相同D. 到达屏幕时的速度相同4. 如图所示，质子、氘核和粒子都沿平行金属板中心线方向射入两板间，板内存在匀强电场，粒子从板间射出后都能打在荧光屏上。下列说法中正确的是（ ）A. 若它们射入电场时的速度相等，在荧光屏上将出现3个亮点B. 若它们射入电场时的动量相等，在荧光屏上将只出现2个亮点C. 若它们射入电场时的动能相等，在荧光屏上将只出现1个亮点D. 若它们是由同一个电场从静止加速后射入此偏转电场的，在荧光屏上将只出现1个亮点5. 如图所示，两平行金属板间有一匀强电场，板长为L，板间距离为d，在距板右端L处有一竖直放置的光屏M.一电荷量为q、质量为m的质点从两板中央射入板间，最后垂直打在M屏上，则下列结论正确的是（ ）A. 板间的电场强度大小为mg/qB. 板间的电场强度大小为2mg/qC. 质点在板间运动时动能的增加量等于电场力做的功D. 质点在板间的运动时间等于它从板的右端运动到光屏的时间6. 如图所示，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负离子7. 初速度为0的电子经电压U1加速后，垂直射入偏转电场，离开电场时的偏移量是Y，偏转板间距为d，偏转电压为U2，板长为L，为了提高偏转的灵敏度（每单位偏转电压引起的偏移量即Y/ U2），可采用下列哪些办法（ ）A. 增大偏转电压U2 B. 尽可能使板长L短一些 C. 尽可能使d小一些 D. 使加速电压U1小一些8. 如图所示，质量为m=1g、带电荷量为q=2×106C的带电微粒从偏转极板A、B中间的位置以v0=10m/s的初速度垂直电场方向进入长为L=20cm、距离为d=10cm的偏转电场，出电场后落在距偏转电场x=40cm的挡板上，微粒的落点P离开初速度方向延长线的距离为y2=20cm，不考虑重力的影响。求：（1）加在A、B两板上的偏转电压UAB；（2）粒子击中挡板时的动能Ek；（3）改变偏转电压UAB，则当UAB为多少时，微粒落点P离开初速度延长线的距离最大？最大距离是多少？9. 如图所示为两组平行板金属板，一组竖直放置，一组水平放置，今有一质量为m的电子静止在竖直放置的平行金属板的A点，经电压U0加速后通过B点进入两板间距为d、电压为U的水平放置的平行金属板间，若电子从两块水平放置的平行板的正中间射入，且最后电子刚好能从右侧的两块平行金属板穿出，A、B分别为两块竖直板的中点，求：（1）电子通过B点时的速度大小；（2）右侧平行金属板的长度；（3）电子穿出右侧平行金属板时的动能。1. BC 解析：由题意知，电子在加速电场中运动时：，得：；电子在偏转电场中做类平抛运动，加速度大小，偏转位移为；垂直电场方向：，故。滑动触头向右移动时，U1变大，y变小，因为电子向上偏转，故在屏上的位置下降，选项A错误；滑动触头向左移动时，U1变小，y变大，在屏上的位置上升，选项B正确；偏转电压增大时，电子在垂直电场方向的运动时间不变，选项C正确；电子打在P上的动能，故U增大时，vP变大，选项D错误。2. BC 解析：电子在电场中加速，由动能定理有qU1=，电子在电场中偏转，加速度a=，由侧移距离公式得y=，故BC正确；U2变为原来的倍时侧移距离也会变为原来的倍，故A错误；偏转电极间的距离增加为原来的2倍，侧移距离会变为原来的倍，故D错误。3. B 解析：粒子在电场中加速时：，经偏转电场射出时的偏转角：，与粒子的电荷量及质量无关，故两粒子都能到达屏幕上同一点，选项B正确；在偏转电场中运动的加速度，故两粒子的加速度不同，选项A错误；由可知，粒子离开加速电场，进入偏转电场的速度v0不同，在加速电场和在偏转电场中的平均速度不同，故从发出到到达屏幕的运动时间不相同，选项C错误；粒子离开电场的速度即为到达屏幕的速度，即，故两粒子到达屏幕时的速度不相同，选项D错误；故选B。4. D 解析：，联立整理解得，y=。射入速度相等，氘核和粒子比荷相等，出现两个亮点，A错误；动量相等，q/v各不相同，出现3个两点，B错误；动能相等，质子和氘核电量相等，打在同一点，出现两个亮点，C错误；由同一个电场从静止加速后射入偏转电场，偏移量与比荷无关，D正确。故选D。5. BD 解析：由题意知，质点先在电场和重力场的复合场中做类平抛运动，要垂直打在M屏上，离开电场后，质点一定打在屏的P点上方，做斜上抛运动。质点从离开电场后到垂直打在M屏上的过程是平抛运动的逆运动。质点先在水平放置的两平行金属板间做类平抛运动，要垂直打在M屏上，离开电场后，质点一定打在屏的P点上方，做斜上抛运动。否则，质点离开电场后轨迹向下弯曲，质点不可能垂直打在M板上。质点在板间类平抛运动和离开电场后的斜上抛运动，质点垂直打在M板上时速度也水平，则质点做类平抛运动的轨迹与斜上抛运动的轨迹具有中心对称性，轨迹如图中虚线所示，加速度大小相等，方向相反，根据牛顿第二定律得到，qEmg=mg，E=。A错误，B正确；水平方向都不受外力，都做匀速直线运动，速度都等于v，而且v方向水平，质点在板间的运动时间等于它从板的右端运动到光屏的时间，D正确；质点在板间运动时动能的增加量等于电场力和重力做功之和，C错误。故选BD。6. A 解析：电子经加速电场加速后的速度为v，则由动能定理： 所以电子进入偏转电场时速度的大小为：，电子进入偏转电场后的偏转的位移 。可见，要增大y，可行的方法有：增大偏转电压U，减小加速电压U0，或减小偏转电场极板间距离d，与粒子的电性和质量无关。故A正确。7. CD 解析：电子经过加速电压后，根据动能定理有：，在偏转电场中，电子在水平方向上做匀速直线运动 ，故有：，在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为，偏移量，灵敏度，与偏转电压无关，应使L长一些，d小一些，小一些，故AB错误，CD正确。8. 解：（1）微粒的轨迹如图所示，由类平抛运动的特点有：，且解之：UAB=104V （2）粒子刚射出电场时（或），离开电场后做匀速直线运动，故 （3）当时，偏转距离达到最大则，解得UAB=1.25×104V 此时由，解得y2=25cm 9. 解：（1）电子在AB之间做加速运动，由得：（2）由，可得：（3）由动能定理得：，所以电子穿出右侧平行金属板时的动能：。