第二节 带电粒子在电场中的运动 第2课时 带电粒子在电场中的运动(二) 例1 D [解析] A、B间电场可以使电子加速,电子要受到向右的电场力,所以金属板电势要高于电阻丝的电势,故A错误;电阻丝与金属板间的电场并不是匀强电场,所以不能用E=来计算场强,故B错误;电子从电阻丝出来时的速度近似为零,经A、B间电场加速后从金属板中间的小孔射出,根据动能定理得eU2=mv2,解得v=,故C错误,D正确. 变式1 A [解析] 根据题意,设加速电压为U1,则有qU1=m,设偏转电压为U2,则有y=at2=,联立得y=;尽可能把偏转极板L做得长一点,则y变大,故B错误,A正确;尽可能把偏转极板间的距离d做得大一点,则y变小,故C错误;将电子枪的加速电压提高,则y变小,故D错误. [教材链接] 1.加速 偏转 电子束 2.电子枪 偏转系统 荧光屏 例2 C [解析] 由于电子带负电,所以电子在电场中运动时会偏向电势高的一边,故当上极板Y的电势高于Y',而后极板X的电势低于X'时,电子将打在第二象限,故A错误;电子在水平方向上不受力,所以水平方向做匀速运动,故电子从发射到打到荧光屏的时间与偏转电极所加电压大小无关,故B错误;根据动能定理,电子出电场后的动能和电场力做功的大小有关,即qU=mv2-m,故C正确;电子通过XX' 时的水平偏转量与XX' 所加电压大小有关,故D错误. 变式2 A [解析] 由题意可知,在XX'方向上电子向X方向偏转,极板X带正电;在YY'方向上电子向Y方向偏转,极板Y带正电,故选A. 例3 A [解析] 依题意,0~0.025 s内B板的电势比A板高,电子所受电场力水平向左,做初速度为零的匀加速直线运动.0.025~0.05 s内A板的电势比B板高,电子所受电场力大小不变,方向水平向右,做匀减速直线运动,由运动的对称性可知,在0.05 s时电子速度减小到零,此时电子已经向左移动了一段距离,之后极板间的电场做周期性变化,电子的运动也做周期性变化,即一直向B板移动,故选A. 例4 B [解析] 粒子在电场中水平方向始终做匀速直线运动,即粒子在电场中运动的时间是相同的.t=0时刻入射的粒子,在竖直方向先加速,然后减速,最后离开电场区域,故t=0时刻入射的粒子离开电场时偏离中线的距离最大,故A正确,不符合题意;结合上述可知,t=T时刻入射的粒子,在竖直方向先加速,然后减速,再反向加速,最后反向减速离开电场区域,故此时刻射入的粒子离开电场时速度方向和中线在同一直线上,故B错误,符合题意;因粒子在电场中运动的时间等于电场变化的周期T,根据动量定理,竖直方向电场力的冲量的矢量和为零,故所有粒子离开电场时竖直方向的分速度为零,即最终都垂直电场方向射出电场,离开电场时的速度大小都等于初速度大小,故C、D正确,不符合题意. 随堂巩固 1.D [解析] 设电子被加速后获得的初速度为v0,则由动能定理得qU1=m,设极板长为l,则电子在电场中偏转所用时间为t=,设电子的加速度为a,根据牛顿第二定律有a==,电子射出偏转电场时,平行于电场方向的速度为vy=at,联立可得vy=,又有tan θ===,故U2变小、U1变大一定使偏转角变小,故选D. 2.B [解析] 若t0=,带正电粒子先加速向B板运动,再减速运动至速度为零,然后反方向加速运动,再减速运动至速度为零,如此反复运动,每次向右运动的距离等于向左运动的距离,选项A错误;若t0=,带正电粒子先加速向右运动,再减速运动至速度为零,然后反方向加速运动,再减速运动至速度为零,如此反复运动,每次向右运动的距离小于向左运动的距离,最终打在A板上,选项B正确;若t0=,带正电粒子先加速向左运动,与题干不符,选项C错误;若t0=,带正电粒子先加速向右运动,再减速运动至速度为零,然后反方向加速运动,再减速运动至速度为零,如此反复运动,每次向右运动的距离大于向左运动的距离,最终打在B板上,选项D错误. 3.ACD [解析] 由牛顿第二定律可得,在XX'极板间的加速度大小为ax==,故A正确;电子经过加速电场,根据动能 ... ...
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