专题51带电粒子在电场中的加速和偏转

专题51带电粒子在电场中的加速和偏转1．[2022·安徽省六安中学期末]下列粒子(不计重力)从静止状态开始经过电压为U的电场加速后，速度最小的是()A．氚核(eq\o\al(\s\up1(3),\s\do1(1))H)B．氘核(eq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))H)C．α粒子(eq\o\al(\s\up1(4),\s\do1(2))He)D．质子(eq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(1))H)2．[2022·广东省六校联考]中医药文化是我国优秀传统文化的重要组成部分，中药的保存常常需要做干燥处理．如图所示是利用高压电场干燥中药的基本原理，在大导体板MN上铺一薄层中药材，针状电极O和平板电极MN接高压直流电源，其间产生非匀强电场E；水分子是极性分子，可以看成棒状带电体，一端带正电荷，另一端带等量负电荷；水分子在电场力的作用下会加速从中药材中分离出去，在鼓风机的作用下飞离电场区域从而达到快速干燥的目的．已知虚线ABCD是某一水分子从A处由静止开始的运动轨迹，则下列说法正确的是()A．水分子在B处时，上端带正电荷，下端带负电荷B.水分子在B处时，带负电荷一端受到的电场力大于带正电荷一端受到的电场力C．水分子运动轨迹上B、C和D点的电势大小关系为φD＞φB＞φCD．如果把高压直流电源的正负极反接，水分子从A处开始将向下运动3．[2022·河南濮阳市阶段练习](多选)有三个质量相等、分别带正电、负电和不带电的小球A、B、C，从同一位置以相同速度v0先后射入竖直方向的匀强电场中，它们落在正极板的位置如图所示，则下列说法中正确的是()A．小球A带正电，小球B不带电，小球C带负电B．三个小球在电场中运动的时间相等C．三个小球到达正极板的速度vA＜vB＜vCD．三个小球在电场中的加速度aC＜aB＜aA4．[2022·湖南岳阳市三模]示波管原理图如图甲所示．它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空．如果在偏转电极XX′和YY′之间都没有加电压，电子束从电子枪射出后沿直线运动，打在荧光屏中心，产生一个亮斑如图乙所示．若板间电势差UXX′和UYY′随时间变化关系图像如丙、丁所示，则荧光屏上的图像可能为()5．[2022·浙江省稽阳联谊学校联考]如图所示，含有大量eq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(1))H、eq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(1))H、eq\o\al(\s\up1(4),\s\do1(2))He的粒子流无初速度进入某一加速电场，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．不计粒子重力和阻力，下列说法正确的是()A．荧光屏上出现两个亮点B．三种粒子同时到达荧光屏C．三种粒子打到荧光屏上动能相同D．三种粒子打到荧光屏上速度方向相同6．[2022·浙江省七彩阳光联考]如图所示，比荷相同，但初速度大小不同的两个带电粒子(重力不计)，从左边靠近上极板的位置水平射入平行板电容器，粒子1打在下极板中点处，粒子2由右侧竖直位移中点处射出电场区域．下列说法正确的是()A．两个粒子在电场中的运动时间之比t1∶t2＝1∶2B.两个粒子末速度方向与水平方向的夹角θ1∶θ2＝4∶1C．两个粒子的初速度之比v1∶v2＝1∶2eq\r(2)D．两个粒子末动能大小之比Ek1∶Ek2＝2∶17．[2022·重庆三模]“电子能量分析器”主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成．电子偏转器的简化剖面结构如图所示，A、B表示两个同心半圆金属板，两板间存在偏转电场，板A、B的电势分别为φA、φB.电子从偏转器左端的中央M进入，经过偏转电场后到达右端的探测板N.动能不同的电子在偏转电场的作用下到达板N的不同位置，初动能为Ek0的电子沿电势为φC的等势面C(图中虚线)做匀速圆周运动到达板N的正中间．动能为Ek1、Ek2的电子在偏转电场作用下分别到达板N的左边缘和右边缘，动能改变量分别为|ΔEk左|和|ΔEk右|.忽略电场的边缘效应及电子之间的相互影响．下列判断正确的是()A．偏转电场是匀强电场B.φA＞φBC．Ek1＞Ek2D．|ΔEk左|＞|ΔEk右|8．[2022·江西省七校第一次联考]如图所示，xOy为竖直平面内的一个直角坐标系，在y1＝0.5m的直线的上方有沿y轴正方向范围足够大的匀强电场，电场强度大小E＝9.3×10－7V/m，在y轴上y2＝1.0m处有一放射源S，x轴上有一个足够大的荧光屏，放射源S在如图180°范围内，向x轴发射初速度v0＝200m/s的电子，电子质量为9.3×10－31kg，电量为1.6×10－19C，整个装置放在真空中，不计重力作用．求：(1)从放射源S发射的每个电子打到荧光屏上的动能；(2)水平向右射出的电子在离开电场时沿x轴方向前进的距离；(3)从放射源S发射的电子打到荧光屏上的范围．9．[2022·辽宁省月考]如图所示，竖直平面内的矩形ABCD区域内存在方向水平向左的匀强电场(图中未画出)，AD竖直．若使一质量为m、电荷量为q的带正电小球(视为质点)从AD上的O点沿OB方向(OB与OA的夹角θ＝37°)射入电场，则小球做直线运动并恰好能到达B点；若使该小球沿垂直于OB方向射入电场，则小球恰好从D点射出电场．AB＝d，BC＝3d，重力加速度大小为g，取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，不计空气阻力．求：(1)匀强电场的电场强度大小E以及小球从O点运动到B点的时间t1；(2)小球沿OB方向与垂直OB方向射入电场的初速度大小之比eq\f(v1,v2).10．[2022·安徽省合肥市联考]如图所示，水平虚线MN和水平地面之间有水平向右的匀强电场，MN到地面的距离为h＝3m，光滑绝缘长木板PQ直立在地面上，电场与木板表面垂直，一个质量为m＝0.1kg，带电量为q＝＋1×10－3C的物块贴在长木板右侧的A点由静止释放，物块做初速度为零的加速直线运动，刚好落在地面上的C点，已知A点离地