沪科版选修31 2.5探究电子束在示波管中的运动 作业2.doc

自我小测1一束带电粒子以相同的速率从同一位置，垂直于电场方向飞入匀强电场中，所有粒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电荷量与质量之比都相同d都是同位素2带负电荷的粒子在某电场中仅受电场力作用，能分别完成以下两种运动：在电场线上运动，在等势面上做匀速圆周运动。该电场可能由()a一个带正电荷的点电荷形成b一个带负电荷的点电荷形成c两个分立的带等量负电荷的点电荷形成d一带负电荷的点电荷与带正电荷的无限大平板形成3平行板间有如下图所示周期变化的电压。重力不计的带电粒子静止在平行板中央，从t0时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况，下图中，能正确定性描述粒子运动的速度时间图像的是()4如下图所示，在距离足够大的平行金属板a、b之间有一电子，在a、b之间加上图乙所示规律的电压，在t0时刻电子静止且a板电势比b板电势高，则 ()a电子在a、b两板间做往复运动b在足够长的时间内，电子一定会碰上a板c当t时，电子将回到出发点d当t时，电子的位移应该最大5如下图所示，a、b为平行金属板，两板相距为d，分别与电源两极相连，两板的中央各有一小孔m和n。今有一带电质点，自a板上方相距为d的p点由静止自由下落(p、m、n在同一竖直线上)，空气阻力忽略不计，到达n孔时速度恰好为零，然后沿原路返回。若保持两极板间的电压不变，则()a把a板向上平移一小段距离，质点自p点自由下落后仍能返回b把a板向下平移一小段距离，质点自p点自由下落后将穿过n孔继续下落c把b板向上平移一小段距离，质点自p点自由下落后仍能返回d把b板向下平移一小段距离，质点自p点自由下落后将穿过n孔继续下落6用示波器观察频率为900 hz的正弦电压信号，把该信号接入示波器y输入。当屏幕上出现如图所示的波形时，应调节_钮。如果正弦波的正负半周均超出了屏幕的范围，应调节_钮或_钮，或这两个钮配合使用，以使正弦波的整个波形出现在屏幕内。如需要屏幕上正好出现一个完整的正弦波形，应将_钮置于_位置，然后调节_钮。7一个电子以4.0107 m/s的初速度沿电场线方向射入电场强度为2.5104 n/c的匀强电场中，问：这个电子在电场中能前进多远？用的时间是多少？这段距离上的电势差是多少？8如图所示，水平放置的a、b两平行板相距h，上板a带正电，现有质量为m、带电荷量为q的小球在b板下方距离b板为h处，以初速v0竖直向上从b板小孔进入板间电场，欲使小球刚好打到a板，a、b间电势差为多少？9两个半径均为r的圆形平板电极，平行正对放置，相距为d，极板间的电势差为u，板间电场可以认为是均匀的。一个粒子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中心。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)粒子在极板间运动的加速度a；(3)粒子的初速度v0。10如下图所示，边长为l的正方形区域abcd内存在着匀强电场。电荷量为q、动能为ek的带电粒子从a点沿ab方向进入电场，不计重力。(1)若粒子从c点离开电场，求电场强度的大小和粒子离开电场时的动能；(2)若粒子离开电场时动能为ek，则电场强度为多大？11如下图所示，一条长为l的细线，上端固定，下端拴一个质量为m的带电小球。将它置于一匀强电场中，场强大小为e，水平向右，已知当细线离开竖直位置的偏角为时，小球处于平衡状态。(1)小球带何种电荷？电荷量是多少？(2)如果使细线的偏角由增大到，然后由静止释放，则应为多大，才能使细线达到竖直位置时，小球的速度刚好为零？(3)如果将小球向左方拉成水平，此时线被拉直，那么放手后小球将做怎样的运动？小球开始运动后经多长时间线又被拉直？参考答案1解析：根据y()2，轨迹相同，v0相同，则一定相同。答案：c2解析：库仑力提供圆周运动的向心力，粒子带负电荷，故中心电荷必为正点电荷，由正点电荷的电场线特点，可知也能够使负电荷在电场线上运动。带负电荷的粒子能做匀速圆周运动。故a正确。答案：a3解析：0时间内粒子做初速度为零的匀加速直线运动。t时间内做加速度恒定的匀减速直线运动，由对称性可知，在t时速度减为零。此后周期性重复，故a对。答案：a4解析：电子所受重力可以忽略不计，电子在0时间内受向上的恒定静电力作用，应向a板做初速度为零的匀加速直线运动，时刻末速度达到最大。t时间内电子受到一指向b板的静电力作用，开始做匀减速直线运动，但速度方向仍向上，t时刻末速度变为零。接下来又重复上述过程，电子始终朝a板运动，方向不变，足够长时间后，电子一定能到达a板。故正确答案是b。答案：b5解析：把a板向上平移一小段距离，或把a板向下平移一小段距离，p到b的总距离不变，a、b间的电压不变，带电质点下落过程中重力做正功，克服电场力做的数值不变，因此还能返回，a对b错；把b板向上平移一小段距离，重力的功将不足以用来克服电场力功，粒子下落不到n就能返回，c对；把b板向下平移一小段距离重力做的功将大于克服电场力做的功，因此能穿过n孔继续下落，d对。答案：acd6答案：(1)竖直位移或衰减或衰减调节y增益(2)扫描范围1 k挡位扫描微调7解析：电子在电场中做匀变速直线运动，由牛顿第二定律得电子的加速度aee/m电子在电场中前进的时间tv0/a 电子在电场中前进的距离sat2/2由解得s0.182 m，t9.1109 s这段距离上的电势差ues4.55103 v。答案：0.182 m9.1109 s4.55103 v8解析：对小球运动的全过程根据动能定理列式，全过程有重力和电场力做功，mg(hh)quab0mv/2uabmv2g(hh)/2q。答案：mv2g(hh)/2q9解：(1)极板间场强e。(2)粒子电荷量为2e，质量为4m，所受电场力：f2ee，粒子在极板间运动的加速度a。(3)由dat2，得t2d，v0。本题主要考查牛顿第二定律及带电粒子的类平抛运动。为应对学生已形成的矩形平行极板的思维定式，特引入圆形极板模型来设置“陷阱”，难度中等。10解：(1)lv0t，l，所以e，qelektek，所以ektqelek5ek。(2)若粒子由bc边离开电场，lv0t，vy，ekekmv。所以e。若粒子由cd边离开电场，qelekek，所以e。11解：(1)小球受力如图所示，由力的平衡知小球带正电，且fsinqe，fcosmg，解得q。(2)小球从细线偏角的位置运动到竖直位置时，拉力f不做功，重力做正功，静电力做负功，由动能定理得mgl(1cos)eqlsin0，即。又q，