课时分层作业6示波器的奥秘

1、课时分层作业 (六)示波器的奥秘 基础达标练 (15 分钟48 分 )选择题 (共 8 小题，每小题 6 分)1一带电粒子在电场中只受到电场力作用时，它不可能出现的运动状态是()A匀速直线运动B匀加速直线运动C匀变速曲线运动D匀速圆周运动A 只在电场力的作用下，说明电荷受到的合外力的大小为电场力， 不为零，则粒子做变速运动所以选项 A 不可能；当电荷在匀强电场中由静止释放后，电荷做匀加速直线运动，选项 B 可能；当电荷垂直进入匀强电场后，电荷做类平抛运动，选项 C 可能；正电荷周围的负电荷只在电场力作用下且电场力恰好充当向心力时，可以做匀速圆周运动，选项D 可能 2一电子以初速度 v0 沿垂直

2、于场强方向射入两平行金属板间的匀强电场中，现减小两板间的电压，则电子穿越两平行板所需的时间()A随电压的减小而减小B随电压的减小而增大C与电压无关D随两板间距离的增大而减小C 因粒子在水平方向做匀速直线运动，极板长度和粒子初速度都未变化，l故由 t知 C 选项正确 3. (多选 )如图 1-6-14 所示，电荷量和质量都相同的带正电粒子以不同的初速度通过 A、 B 两极板间的加速电场后飞出，不计重力的作用，则()图 1-6-14A它们通过加速电场所需的时间相等B它们通过加速电场过程中动能的增量相等第 1页C它们通过加速电场过程中速度的增量相等D它们通过加速电场过程中电势能的减少量相等BD 由于

3、电荷量和质量相等，因此产生的加速度相等，初速度越大的带电粒子经过电场所需的时间越短，A 错误；加速时间越短，则速度的变化量越小，C 错误；由于电场力做功与初速度及时间无关，因此电场力对各带电粒子做功相等，则它们通过加速电场的过程中电势能的减少量相等，动能的增加量也相等，B、D 正确 4.如图 1-6-15 所示，在点电荷 Q 激发的电场中有A、B 两点，将质子和粒子分别从 A 点由静止释放到达B 点时，它们的速度大小之比为()【导学号： 52592035】图 1-6-15A12B21C. 21D1 2C 质子和 粒子都带正电， 从 A 点释放将受静电力作用加速运动到B 点，设 A、B 两点间的

4、电势差为 U，由动能定理可知，对质子：122mHvH qH U，12对 粒子： m qU.2v所以 vHqHm14 21.vqmH2 15如图 1-6-16 所示，电子由静止开始从A 板向 B 板运动，到达 B 板的速度为 v，保持两板间的电压不变，则 ()图 1-6-16A当减小两板间的距离时，速度v 增大B当减小两板间的距离时，速度v 减小C当减小两板间的距离时，速度v 不变D当减小两板间的距离时，电子在两板间运动的时间变长12C 由动能定理得eU 2mv ，当改变两极板间的距离时，U 不变， v 就不第 2页d变，故选项 A 、B 错误， C 正确粒子做初速度为零的匀加速直线运动，v t

5、 ，vd2d2 t ，即 t v ，当 d 减小时， v 不变，电子在两极板间运动的时间变短，故选项 D 错误 6.如图 1-6-17 所示， a、b 两个带正电的粒子，以相同的速度先后垂直于电场线从同一点进入平行板间的匀强电场后，a 粒子打在 B 板的 a点， b 粒子打在B 板的 b点，若不计重力，则 ()图 1-6-17Aa 的电荷量一定大于b 的电荷量Bb 的质量一定大于a 的质量Ca 的比荷一定大于b 的比荷Db 的比荷一定大于a 的比荷1 qE x22mh2hmaC得：xv0 粒子在电场中做类平抛运动， h 0qE.由 v0Eq2 m vaq .babEqbmamb7如图 1-6-

6、18 所示的示波管，当两偏转电极XX、YY电压为零时，电子枪发射的电子经加速电场加速后会打在荧光屏上的正中间(图示坐标系的 O 点，其中 x 轴与 XX电场的场强方向重合， x 轴正方向垂直于纸面向里， y 轴与 YY电场的场强方向重合， y 轴正方向竖直向上 )若要电子打在图示坐标系的第象限，则 ()图 1-6-18AX、Y 极接电源的正极， X、Y接电源的负极BX、Y极接电源的正极， X、Y接电源的负极CX、Y 极接电源的正极， X、Y接电源的负极DX、 Y极接电源的正极， X、Y 接电源的负极D 若要使电子打在题图所示坐标系的第 象限，电子在 x 轴上向负方向偏转，则应使 X接正极， X

7、 接负极；电子在 y 轴上也向负方向偏转，则应使 Y接正第 3页极， Y 接负极，所以选项D 正确 8.喷墨打印机的简化模型如图 1-6-19 所示重力可忽略的墨汁微滴， 经带电室带负电后， 以速度 v 垂直匀强电场飞入极板间， 最终打在纸上 则微滴在极板间电场中 ()【导学号： 52592036】图 1-6-19A向负极板偏转B电势能逐渐增大C运动轨迹是抛物线D运动轨迹与带电量无关C 由于微滴带负电， 其所受电场力指向正极板， 故微滴在电场中向正极板偏转， A 项错误微滴在电场中所受电场力做正功，电势能减小，B 项错误由于极板间电场是匀强电场， 电场力不变， 故微滴在电场中做匀变速曲线运动，

8、并且轨迹为抛物线， C 项正确带电量影响电场力及加速度大小，运动轨迹与加速度大小有关，故D 项错误 能力提升练 (25 分钟52 分 )一、选择题 (共 4 小题，每小题 6 分)1.在空间有正方向水平向右、 大小按如图 1-6-20 所示的图线变化的电场， 位于电场中 A 点的电子在 t 0 时速度为零，在 t 1 s 时，电子离开 A 点的距离大小为 l .那么在 t2 s 时，电子将处在 ()图 1-6-20AA 点BA 点左方 l 处CA 点右方 2l 处DA 点左方 2l 处D 粒子在第 1 s 内做初速度为零的匀加速运动，第 2 s 内做末速度为零的匀减速运动，加速度大小相等，由于

9、电子带负电，故向左方运动，距离A 点为第 4页2l，故选 D.2.如图 1-6-21 所示，有一带电粒子 (不计重力 ) 贴着 A 板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为 U1 时，带电粒子沿轨迹从两板正中间飞出；当偏转电压为 U2 时，带电粒子沿轨迹落到 B 板中间；设粒子两次射入电场的水平速度相同，则两次偏转电压之比为 ()图 1-6-21AU1 U2 1 8BU1 U214CU1U2 12DU1U2 1 1A 设带电粒子的质量为 m，带电量为 q，A、B 板的长度为 L，板间距离为2d 1 2 1 qU1 Ld.则： a1t1 2 22 md v02121 qU2Ld a2t2 2v02

10、2 md解以上两式得 U1 U218，A 正确 3(多选 )如图 1-6-22 所示，有三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的质点，由两水平极板正中，以相同的初速度v0 先后垂直匀强电场射入，并分别落在负极板上甲、乙、丙三处，可以判定()图 1-6-22A甲处质点带正电，乙处质点不带电，丙处质点带负电B三个质点在电场中的运动时间相等C三个质点在电场中的加速度a 甲 a 乙 a 丙D三个质点到达负极的动能E 丙 E 乙E 甲AC 由于水平位移 x v0t，且 x 甲x 乙 x 丙，故 t 甲t 乙a 乙a 丙，C 对；甲、乙、丙三处质点的受力如图所示：故甲、乙、丙三处质点的带电情况分别是正电、

11、不带电和负电，A 对；根据第 5页12动能定理，对甲处质点mgy W 电E 甲2mv0，同理对乙和丙处质点mgy E1212EE，D 错 乙0电丙0甲乙丙4(多选 )如图 1-6-23 所示，带正电的粒子以一定的初速度v0 沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内，恰好沿下板的边缘飞出，已知板长为L，平行板间距离为 d，板间电压为 U，带电粒子的电荷量为q，粒子通过平行板的时间为t，则 (不计粒子的重力 )()【导学号： 52592037】图 1-6-23tUqA在前 2时间内，电场力对粒子做的功为4t3UqB在后 2时间内，电场力对粒子做的功为8C在粒子下落前 d和后 d的过程中，电场力做功之

12、比为1244D在粒子下落前 d和后 d的过程中，电场力做功之比为1144EqUqBD 粒子在电场中做类平抛运动的加速度为a m dm，t 时间内加速度方向上的位移1 2dt1t2dty at ，前 加速度方向上的位移y1 a ，后 加速度方22224823ttdd向上的位移 y2 yy18d.由公式 WFl可知前 2、后2、前4、后4电场力做的功11233141分别为 W 8qU，W 8qU，W4qU， W 4qU.二、非选择题 (2 小题，共 28 分 )5. (14 分)如图 1-6-24 所示，阴极 A 受热后向右侧空间发射电子，电子质量为 m，电荷量为 e，电子的初速率有从 0 到 v

13、 的各种可能值，且各个方向都有 与A 极相距 l 的地方有荧光屏B，电子击中荧光屏时便会发光若在A 和 B 之间的空间里加一个水平向左、与荧光屏面垂直的匀强电场，电场强度为E，求 B 上受电子轰击后的发光面积图 1-6-24第 6页【解析】阴极 A 受热后发射电子，这些电子沿各个方向射向右边匀强电场区域， 且初速率从 0 到 v 各种可能值都有 取两个极端情况如图所示沿极板竖直向上且速率为v 的电子，受到向右的电场力作用做类平抛运动打到荧光屏上的 P 点竖直方向上 y vt，1 Ee 2.水平方向上 l t2 m2ml解得 y vEe .沿极板竖直向下且速率为v 的电子，受到向右的电场力作用做

14、类平抛运动打到荧光屏上的 Q 点，同理可得2mlyvEe .2 2mlv2故在荧光屏 B 上的发光面积 Sy Ee .2mlv2【答案】Ee6(14 分)如图 1-6-25 所示为真空示波管的示意图， 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，然后进入由两块平行金属板 M、N 形成的偏转电场中 (偏转电场可视为匀强电场 )，电子进入偏转电场时的速度与电场方向垂直， 电子经过偏转电场后打在荧光屏上的 P 点已知 M、N 两板间的电压为 U2，两板间的距离为 d，板长为 L1，板右端到荧光屏的距离为 L2，电子质量为 m，电荷量为 e.求：图 1-6-25(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 点的距离第 7页【解析】(1)设电子经电压 U1加速后的速度为 v0，根据动能定理得 eU11222eU1mv 解得 v m .00(2)电子以速度v0 进入偏转电场后，垂直于电场方向做匀速直线运动，沿电场方向做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，电子在偏转电场中运动的时间为t1，电子的加速度为a，离开偏转电场时的侧移量为y1，根据牛顿第二定律和运动学公式得FeEU2E dFmaL1t1v012y1 2at