PAGE 课时跟踪检测(九) 带电粒子在电场中的运动 A组—重基础·体现综合 1.(2024·广东1月学考)(多选)示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,如图所示。如果在荧光屏上P点出现亮斑,那么示波管中的( ) A.极板X应带正电 B.极板X′应带正电 C.极板Y应带正电 D.极板Y′应带正电 解析:选AC 亮斑P点X坐标为正值,Y坐标为正值,说明电子都向X、Y极板偏转,所以X、Y极板都带正电,X′、 Y′极板都带负电,故B、D错误,A、C正确。 2.下列粒子从初速度为零的状态经过电压为U的电场后,速度最大的粒子是( ) A.质子(H) B.氘核(H) C.α粒子(He) D.钠离子(Na+) 解析:选A 粒子在电场中做加速运动,根据动能定理可知,qU=mv2-0,解得v= ,粒子的比荷越大,速度越大,故质子的速度最大,A选项正确。 3.带电粒子垂直进入匀强电场中偏转时(除电场力外不计其他力的作用),下列说法正确的是( ) 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.上述结论都不正确 解析:选B 根据能量守恒定律可知,只有电场力做功的情况下,动能和电势能之和保持不变,即带电粒子受电场力做正功,电势能减小,动能增加,故B选项正确。 4.如图所示,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( ) A.可能做直线运动 B.一定不做曲线运动 C.速率先减小后增大 D.速率先增大后减小 解析:选C 小球受重力和电场力作用,合力的方向与速度方向不在同一条直线上,小球做曲线运动,A、B选项错误;合力方向与速度方向先成钝角,后成锐角,即合力先做负功后做正功,速率先减小后增大,C选项正确,D选项错误。 5.让质子和氘核的混合物沿与电场垂直的方向进入匀强电场,要使它们最后的偏转角相同,这些粒子进入电场时必须具有相同的( ) A.初速度 B.初动能 C.加速度 D.无法确定 解析:选B 进入电场中的粒子的偏转角tan θ===·=·=,质子和氘核具有相同的q,只要具有的初动能相同,则偏转角相同,故B正确。 6.如图所示,电子在电势差为U1的电场中由静止加速后,垂直射入电势差为U2的偏转电场。在满足电子能射出偏转电场的条件下,下列四种情况中,一定能使电子的偏转角变大的是( ) A.U1变大,U2变大 B.U1变小,U2变大 C.U1变大,U2变小 D.U1变小,U2变小 解析:选B 由带电粒子在电场中的加速和偏转运动规律可知tan θ=,选项B正确。 7.两平行金属板相距为d,电势差为U,一电子质量为m,电荷量为e,从O点沿垂直于极板的方向射入,最远到达A点,然后返回,如图所示,OA=L,则此电子具有的初动能是( ) A. B.edUL C. D. 解析:选D 电子从O点运动到A点,因受电场力作用,速度逐渐减小。根据题意和题图判断,电子仅受电场力,不计重力。根据能量守恒定律得mv02=eUOA。因E=,UOA=EL=,故mv02=,所以D正确。 8.如图所示,带电荷量之比为qA∶qB=1∶3的带电粒子A、B,先后以相同的速度从同一点垂直电场方向射入平行板电容器中,不计重力,带电粒子偏转后打在同一极板上,水平飞行距离之比为xA∶xB=2∶1,则带电粒子的质量之比mA∶mB以及在电场中飞行的时间之比tA∶tB分别为( ) A.1∶1,2∶3 B.2∶1,3∶2 C.1∶1,3∶4 D.4∶3,2∶1 解析:选D 粒子在水平方向上做匀速直线运动x=v0t,由于初速度相同,xA∶xB=2∶1,所以tA∶tB=2∶1,竖直方向上粒子做匀加速直线运动y=at2,且yA=yB,故aA∶aB=tB2∶tA2=1∶4,而ma=qE,m=,=·=×=。D项正确。 组—重应用·体现创新 9.如图所示,三块平行放置的带电金属薄板A、B、C中央各有一小孔,小孔分别位于O、M、P点。由O点静止释放的电子恰好能运动到P点。现 ... ...
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