1.9 带电粒子在电场中的运动 每课一练（人教选修3-1）

1.9 带电粒子在电场中的运动 1．带电粒子垂直进入匀强电场中偏转时(仅受电场力)(　　) A．电势能增加，动能增加　　 B．电势能减小，动能增加 C．电势能和动能都不变 D．电势能不变，动能增加 解析：粒子垂直于电场方向进入电场，沿电场方向电场力做正功，电势能减小，动能增加。故正确答案为B。 答案：B 2．一带电粒子在电场中只受静电力作用时，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 解析：粒子只受静电力作用，当此力为恒力时，可能做匀加速直线运动(F与v同向，或v0＝0)，当恒力与v0垂直时，粒子做类平抛运动———匀变速曲线运动；当静电力大小不变、方向始终指向一点且与速度垂直时，粒子做匀速圆周运动，例如，电子绕原子核的运动。所以，只有A是不可能的。 答案：A 3．带电荷量为q的α粒子，以初动能Ek从两平行金属板的正中央沿垂直于电场线的方向进入在这两板间存在的匀强电场中，恰从带负电金属板边缘飞出来，且飞出时动能变为2 Ek，则金属板间的电压为(　　) A. B. C. D. 解析：该两板间电压为U，由动能定理得： q＝Ek末－Ek初＝2Ek－Ek＝Ek，故U＝，B正确。 答案：B 4．如图1所示，是一个说明示波管工作原理的示意图，电子经过电压U1加速后以速度v0垂直进入偏转电场，离开电场时的偏转量是h，两平行板的距离为d，电势差为U2，板长为L，为了提高示波管的灵敏度(每单位电压引起的偏转量h/U2)可采用的方法是(　　) 图1 A．增大两板间的电势差U2 B．尽可能使板长L短些 C．尽可能使板间距离d小一些 D．使加速电压U1升高一些 解析：电子的运动过程可分为两个阶段，即加速和偏转。 (1)加速eU1＝mv， (2)偏转L＝v0t，h＝at2＝t2。 综上得＝，因此要提高灵敏度需要增大L或减小U1，或减小d，故应选C。 答案：C 5．(2011·安徽高考)如图2为示管的原理图。如果在电极YY′之间所加的电压图按图3甲所示的规律变化，在电极XX′之间所加的电压按图3乙所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是图4中的(　　) 图2 图3 图4 解析：在0～2t1时间内，扫描电压扫描一次，信号电压完成一个周期，当UY为正的最大值时，电子打在荧光屏上有正的最大位移，当UY为负的最大值时，电子打在荧光屏上有负的最大位移，因此一个周期内荧光屏上的图像为B。 答案：B 6. 如图5所示，矩形区域ABCD内存在竖直向下的匀强电场，两个带正电的粒子a和b以相同的水平速度射入电场，粒子a由顶点A射入，从BC的中点P射出，粒子b由AB的中点O射入，从顶点C射出。若不计重力，则a和b的比荷(即粒子的电荷量与质量之比) 图5 之比是(　　) A．1∶2 B．2∶1 C．1∶8 D．8∶1 解析：a粒子和b粒子在水平方向均做速度为v的匀速运动，分别有BP＝vta，BC＝vtb，且2BP＝BC，故2ta＝tb；在竖直方向上，分别有AB＝××t，OB＝××t，且AB＝2OB，解得a和b的比荷之比为∶＝8∶1。 答案：D 7．如图6所示，在真空中离子P1、P2以相同速度从O点垂直场强方向射入匀强电场，经电场偏转后打在极板B上的C、D两点。已知P1电荷量为P2电荷量的3倍。GC＝CD，则P1、P2离子的质量之比为(　　) 图6 A．3∶4 B．4∶3 C．2∶3 D．3∶2 解析：y＝at2＝··， 所以m＝，m∝qx2， 所以m1∶m2＝(q1x)∶(q2x)＝3∶4。 答案：A 8. 如图7所示，在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O处固定一点电荷，将质量为m，电荷量为q的小球从圆弧管的水平直径端点由静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力，则固定于圆心处的点电荷在AB弧中点处的电场强度的大小为(　　) A．E＝mg/q B．E＝2mg/q 图7 C．E＝3mg/q D．E＝4mg/q 解析：固定于圆心处的点电荷在圆弧AB上产生的电场强度大小处处相等。以B点为研究点，则： qE－mg＝m① mv2＝mg ... ...