沪科选修31 探究电子束在示波管中的运动 作业.doc

课时分层作业(八)探究电子束在示波管中的运动基础达标练(15分钟50分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1(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ad若加大加速电压，根据uqmv2可知，电子射入偏转电场的速度变大，则电子的运行时间减少，根据yat2可知电子的偏转位移必定减少；同样在运行时间不变的情况下减小偏转电压，根据yat2t2可知电子的偏转位移也会减小，故a、d正确，b、c错误2在匀强电场中，将质子和粒子由静止释放，若不计重力，当它们获得相同动能时，质子经历的时间t1和粒子经历的时间t2之比为()a11b12c21d41a由动能定理可知qelek，又lat2t2，解得t，可见，两种粒子时间之比为11，故a选项正确3如图2516所示，电子在电势差为u1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为u2的两块平行板间的电场中，入射方向跟极板平行，整个装置处于真空中，重力可忽略在满足电子能射出平行板的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏角变大的是()【导学号：69682110】图2516au1变大，u2变大bu1变小，u2变大cu1变大，u2变小du1变小，u2变小btan ，vyat，在加速电场中有：mvqu1，vx，故tan ，所以b正确4如图2517，含有大量h、h、he的粒子流无初速进入某一加速电场，然后沿平行金属板中心线上的o点进入同一偏转电场，最后打在荧光屏上下列有关荧光屏上亮点分布的说法正确的是()图2517a出现三个亮点，偏离o点最远的是hb出现三个亮点，偏离o点最远的是hec出现两个亮点d只会出现一个亮点d对于质量为m，电荷量为q的粒子，加速过程qu1mv，偏转过程tan ，其中l为偏转电场长度，d为宽度，联立得tan ，与粒子比荷无关；偏转量y，与粒子比荷无关，所以只有一个亮点选项d正确5(多选)两平行导体板间距为d，两导体板间电压为u，不计重力的电子以平行于极板的速度v射入两极板之间，沿极板方向运动距离为l时侧移为y.如果要使电子的侧移yy，仅改变一个量，下列哪些措施可行()【导学号：69682111】a改变两平行导体板间距为原来的一半b改变两导体板所加电压为原来的一半c改变电子沿极板方向运动距离为原来的一半d改变电子射入两极板时的速度为原来的2倍cd粒子做类似平抛运动，根据分运动公式，水平方向有lv0t，竖直方向有yat2，其中a，联立解得y.若改变两平行导体板间距d为原来的一半，y增加为2倍，故选项a错误；若改变两导体板所加电压u为原来的一半，y减小为原来的，故选项b错误；若改变电子沿极板方向运动距离l为原来的一半，y减小为原来的，故选项c正确；若改变电子射入两极板时的速度为原来的2倍，y减小为原来的，故选项d正确6.如图2518所示为示波管中偏转电极的示意图，相距为d、长度为l的极板ac、bd加上电压u后，可在两极板之间(设为真空)产生匀强电场在左端距两板等距离处的o点，有一电荷量为q、质量为m的粒子以某一速度沿与板平行射入，不计重力，下列说法正确的是()图2518a入射粒子向下偏转b入射速度大于的粒子可以射出电场c若粒子可以射出电场，则入射速度越大，动能变化越大d若粒子可以射出电场，则射出电场时速度方向的反向延长线过o点b粒子带负电，受到竖直向上的电场力，故应向上偏转，a错误；若粒子刚好离开电场，则有lvt，at2，a，联立可得v，b正确；入射速度越大，偏转量越小，故电场力做功越少，则动能变化量越小，c错误；若粒子可以射出电场，速度偏转角正切值是位移偏转角正切值的2倍，则射出电场时速度方向的反向延长线过水平位移的中点，不会过o点，故d错误二、非选择题(14分)7如图2519所示，质量为m、电量为e的电子，从a点以速度v0垂直场强方向射入匀强电场中，从b点射出电场时的速度方向与电场线成120角，则a、b两点间的电势差是多少？【导学号：69682112】图2519【解析】电子在电场中做类平抛运动，vyv0tan(90)，eu解得u.【答案】能力提升练(25分钟50分)一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)1(多选)带正电的微粒放在电场中，场强的大小和方向随着时间变化的规律如图2520所示，带电微粒只在电场力的作用下由静止开始运动，则下列说法中正确的是()图2520a微粒在01 s内的加速度与1 s2 s内的加速度相同b微粒将沿着一条直线运动c微粒做往复运动d微粒在第1 s内的位移与第3 s内的位移相同bd01 s和12 s微粒的加速度大小相等，方向相反，a错；01 s和12 s微粒分别做匀加速直线运动和匀减速直线运动，根据这两段运动的对称性，12 s的末速度为0，所以每个1 s内的位移均相同且2 s以后的运动重复02 s的运动，是单向直线运动，b、d正确，c错误2如图2521所示，正方体真空盒置于水平面上，它的abcd面与efgh面为金属板，其他面为绝缘材料abcd面带正电，efgh面带负电从小孔p沿水平方向以相同速率射入三个质量相同的带正电液滴a、b、c，最后分别落在1、2、3三点，则下列说法正确的是()【导学号：69682113】图2521a三个液滴在真空盒中都做平抛运动b三个液滴的运动时间不一定相同c三个液滴落到底板时的速率相同d液滴c所带电荷量最多d三个液滴在水平方向受到电场力作用，水平方向不是匀速直线运动，所以三个液滴在真空盒中不是做平抛运动，选项a错误由于三个液滴在竖直方向做自由落体运动，三个液滴的运动时间相同，选项b错误三个液滴落到底板时竖直分速度相等，而水平分速度不相等，所以三个液滴到底板时的速率不相同，选项c错误由于液滴c在水平方向位移最大，说明液滴c在水平方向加速度最大，所带电荷量最多，选项d正确3(多选)如图2522所示，一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电场，电场方向水平向左不计空气阻力，则小球()图2522a做直线运动b做曲线运动c速率先减小后增大d速率先增大后减小bc小球运动时受重力和电场力的作用，合力f方向与初速度v0方向不在一条直线上，小球做曲线运动，选项a错误，选项b正确将初速度v0分解为垂直于f方向的v1和沿f方向的v2，根据运动与力的关系，v1的大小不变，v2先减小后反向增大，因此小球的速率先减小后增大，选项c正确，选项d错误4有三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的小球，从上、下带电平行金属板间的p点以相同速率垂直电场方向射入电场，分别落在a、b、c三点，如图2523所示，则()图2523aa球带负电，b球不带电，c球带正电b三个小球在电场中的运动时间相等c在电场中加速度的关系是acabaad到达正极板时的动能关系是ecebxbxc，初速度v0相同，由位移公式sv0t得知，运动时间关系为tatbtc.小球在竖直方向都做匀加速直线运动，竖直位移大小y相等，由位移公式yat2得到，加速度的关系为aaabac.根据牛顿第二定律得知，三个小球的合力关系为：fafbfc.三者质量相等，重力相等，则可知，a所受电场力向上，c所受电场力向下，则a带正电、b不带电、c带负电，故a、b错误，c正确由上分析得到，电场力对a做负功，电场力对c做正功，而重力做功相等，而且重力都做正功，合力对a小球做功最小，c最大，初动能相等，则根据动能定理得知，到达正极板时动能关系ekaekbekc，故d错误二、非选择题(本题共2小题，共26分)5(12分)一束电子从静止开始经加速电压u1加速后，以水平速度射入水平放置的两平行金属板中间，如图2524所示，金属板长为l，两板距离为d，竖直放置的荧光屏距金属板右端为l.若在两金属板间加直流电压u2时，光点偏离中线打在荧光屏上的p点，求.【导学号：69682114】图2524【解析】电子经u1的电场加速后，由动能定理可得eu1 电子以v0的速度进入u2的电场并偏转，t e a vat 由得射出极板的偏转角的正切值tan .所以tan .【答案】6(14分)如图2525所示，水平放置的平行板电容器，两板间距离为d8 cm，板长为l25 cm，接在直流电上，有一带电液滴以v00.5 m/s的初速度从板间的正中央水平射入，恰好做匀速直线运动，当它运动到p处时迅速将下板向上提起 cm，液滴刚好从金属板末端飞出，求：图2525(1)将下板向上提起后，液滴的加速度大小；(2)液滴从射入电场开始计时，匀速运动到p点所用时间为多少？(g取10 m/s2)【解析】(1)带电液滴在板间受重力和竖直向上的电场力，因为液滴匀速运动，所以有：qmg即：qumgd当下板向上提后，d减小，e增大，