河北省邢台市育才中学高中物理选修3-1：第一章训练11带电粒子在电场中的运动含答案

训练11带电粒子在电场中的运动
[概念规律组］
1．如图1所示，在匀强电场E中，一带电粒子(不计重力)－q的初速
度v0恰与电场线方向相同，则带电粒子－q在开始运动后，将
( ）A．沿电场线方向做匀加速直线运动
图1
B．沿电场线方向做变加速直线运动
C．沿电场线方向做匀减速直线运动
D．偏离电场线方向做曲线运动
2．如图2所示，M和N是匀强电场中的两个等势面，相
距为d，电势差为
U，一质量为m（不计重力）、电荷量为－q的粒子，以速度
v0通过等势面
M射入两等势面之间，则该粒子穿过等势面N的速度应是（)
A.错误!
B．v0＋2qU/m图2
C.错误!
D。

错误!
3．如图3所示，是一个示波器工作原理图,电子经过加速后以速度
v0垂直进入偏转电场，离开电场时偏转量是h，两平行板间
距离
为d，电势差为U，板长为l，每单位电压引起的偏移量（h/U)
叫
示波器的灵敏度．若要提高其灵敏度，可采用下列方法中的
（) 图3
A．增大两极板间的电压
B．尽可能使板长l做得短些
C．尽可能使板间距离d减小些
D．使电子入射速度v0大些
4．如图4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（）
A．a的电荷量一定大于b的电荷量
图4
B．b的质量一定大于a的质量
C．a的比荷一定大于b的比荷
D．b的比荷一定大于a的比荷
5．如图5所示，有一带电粒子贴着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①轨迹从两板正中间飞出；当偏
转电压为U2时,带电粒子沿②轨迹落到B板中间；设粒子两次射图5
入电场的水平速度相同，则两次偏转电压之比为
（）
A．U1∶U2＝1∶8B．U1∶U2＝1∶4
C．U1∶U2＝1∶2D．U1∶U2＝1∶1
6．如图6所示,电子由静止开始从A板向B板运动，当
到达B极板时
速度为v,保持两板间电压不变，则（）
A．当增大两板间距离时，v增大
B．当减小两板间距离时,v增大图6
C．当改变两板间距离时，v不变
D．当增大两板间距离时，电子在两板间运动的时间也增大
[方法技巧组］
7．如图7所示,一束不同的带正电的粒子(不计重力），
垂直电场线进
入偏转电场，若使它们经过电场区域时偏转距离y和偏转角
θ都
相同，应满足（)
A．具有相同的动能图7
B．具有相同的速度
C．具有相同的错误!
D．先经同一电场加速，然后再进入偏转电场
8．如图8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′电场的场强方向图8
重合，y轴正方向竖直向上）．若要电子打在图示坐标系的第Ⅲ
象限,则( )
A．X、Y极接电源的正极，X′、Y′接电源的负极
B．X、Y′极接电源的正极，X′、Y接电源的负极C．X′、Y极接电源的正极,X、Y′接电源的负极D．X′、Y′极接电源的正极，X、Y接电源的负极
9．真空中的某装置如图9所示，其中平行金属板A、
B之间有加速
电场，C、D之间有偏转电场，M为荧光屏．今有质子、氘核和
α粒子均由A板从静止开始被加速电场加速后垂直于电场方向
进入偏转电场，最后打在荧光屏上．已知质子、氘核和α粒子
的质量之比为1∶2∶4,电荷量之比为1∶1∶2，则下列判断中图9
正确的是（）
A．三种粒子从B板运动到荧光屏经历的时间相同
B．三种粒子打到荧光屏上的位置相同
C．偏转电场的静电力对三种粒子做功之比为1∶2∶2
D．偏转电场的静电力对三种粒子做功之比为1∶2∶4 10．如图10所示，水平放置的平行板电容器，上板带
负电，下板带
正电，带电小球以速度v0水平射入电场,且沿下板边缘飞
出．若
下板不动，将上板上移一小段距离，小球仍以相同的速度
v0从
原处飞入，则带电小球( ) 图10
A．将打在下板中央
B．仍沿原轨迹由下板边缘飞出
C．不发生偏转，沿直线运动
D．若上板不动，将下板上移一段距离，小球可能打在下板的中央
11．两个半径均为R的圆形平板电极，平行正对放置，相距为d，极板间的电势差为U，板间电场可以认为是匀强电场．一个α
粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板
之间,到达负极板时恰好落在极板中心．
已知质子电荷为e，质子和中子的质量均视为m,忽略重力和空气阻力的影响，求
（1）极板间的电场强度E；
（2）α粒子在极板间运动的加速度a；
（3）α粒子的初速度v0.
12．一束电子从静止开始经加速电压U1加速后，以水平速度
射入水平放置的两平行金属板中间，如图11所示,金属
板长为l，两板距离为d，竖直放置的荧光屏距金属板右
端为L.若在两金属板间加直流电压U2时,光点偏离中线
打在荧光屏上的P点,求OP。

图11［创新应用组］
13．如图12所示，M、N为两块水平放置的平行金属板，板长为l，两板间的距离也为l，板间电压恒定,今有一带电粒子（重力不计)以一定的初速度沿两板正中间垂直进入电场，最后打在距两平行板右端距离为l的竖直屏上,粒子落点距O点的距离为错误!.若大量的上述粒子(与原来的初速度一样,并忽略粒子间相互作用）从MN板间不同位置垂直进入电场．试求这些粒子打到竖直屏上的范围并在图中画出．
图12
答案
1．C 2．C 3．C 4．C 5．A 6．CD 7．D 8．D 9．B 10．BD
11．（1）错误!(2）错误!（3）错误!错误!
12。

错误!（错误!＋L）
13．见解析
解析设粒子质量为m，带电荷量为q，初速度为v0，如图甲所示．
v0t＝l，y＝错误!at2，tan θ＝错误!＝错误!，y＋l tan θ＝错误!，
所以错误!a·错误!＋l·错误!＝错误!，即3al＝v错误!.
由题意可分析出大量粒子垂直射入偏转电场后情况．如图乙所示，其范围是l－y.其中y＝错误!a·错误!＝错误!·错误!·错误!＝错误!l，范围是错误!l.。