高中物理第一章静电场带电粒子在电场中的运动课时检测区基础达标新人教版选修.doc

1.9 带电粒子在电场中的运动
课时检测区·基础达标
1.(2018·太原高二检测)如图所示，重力可忽略的墨汁微滴，经带电室后带负电，以速度v 垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上，则微滴在极板间电场中( )
A.向负极板偏转
B.电势能逐渐增大
C.运动轨迹是抛物线
D.运动轨迹与带电荷量无关
【解析】选C。

因为墨汁微滴带负电，故它穿过极板时，要向正极板偏转，选项A错误；在这个过程中，电场力做正功，故它的电势能减小，动能增大，选项B错误；墨汁微滴在极板间做类平抛运动，故它的运动轨迹是抛物线，选项C正确；墨汁在电场中的偏转位移为
y=××，故它与所带电荷量是有关系的，带电荷量越大，偏转位移越大，故选项D错误。

【补偿训练】
(多选)如图为示波管中电子枪的原理示意图，示波管内被抽成真空。

A为发射电子的阴极，K为接在高电势点的加速阳极，A、K间电压为U，电子离开阴极时的速度可以忽略，电子经加速后从K的小孔中射出时的速度大小为v。

下面的说法中正确的是( )
A.如果A、K间距离减半而电压仍为U，则电子离开K时的速度仍为v
B.如果A、K间距离减半而电压仍为U，则电子离开K时的速度变为
C.如果A、K间距离不变而电压减半，则电子离开K时的速度变为v
D.如果A、K间距离不变而电压减半，则电子离开K时的速度变为
【解析】选A、C。

由qU=mv2可得，v=，所以速度v与板间距离d无关，只与电
压U有关。

故A正确，B错误。

由上式可知，电压减半时，则电子离开K时的速度变为
v，故C正确，D错误。

故选A、C。

2.如图所示，氕、氘、氚的原子核以初速度为零经同一电场加速后，又经同一匀强电场偏转，最后打在荧光屏上，那么( )
A.经过加速电场的过程中，电场力对氚核做的功最多
B.经过偏转电场的过程中，电场力对三种核做的功一样多
C.三种原子核打在屏上的速度一样大
D.三种原子核都打在屏上同一位置处
【解析】选B、D。

同一加速电场、同一偏转电场，三种原子核带电荷量相同，故在同一加速电场中电场力对它们做的功都相同，在同一偏转电场中电场力对它们做的功也相同，A错，B对；由于质量不同，所以三种原子核打在屏上的速度不同，C错；再根据偏转距离公式或
偏转角公式y=，tanθ=知，与带电粒子无关，D对。

3.一束电子流在经U=5 000 V的加速电压加速后，在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示。

若两板间距d=1.0 cm，板长l=5.0 cm，那么要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最多能加多大电压？
【解析】加速过程，由动能定理得eU=m①
进入偏转电场，电子在平行于板面的方向上做匀速运动，l=v0t ②
在垂直于板面的方向做匀加速直线运动，加速度
a==③
偏距y=at2④
能飞出的条件为y≤⑤
联立①～⑤式解得U′≤=4.0×102 V。

即要使电子能飞出，所加电压最大为400 V。

答案：400 V
【补偿训练】
如图所示，粒子发生器发射出一束质量为m，电荷量为q的粒子，从静止经加速电压U1加速后获得速度v0，并沿垂直于电场方向射入两平行板中央，受偏转电压U2作用后，以某一速度离开电场，已知平行板长为L，两板间距离为d，求：
(1)粒子从静止经加速电压U1加速后，获得速度v0。

(2)粒子在偏转电场中运动的时间t。

(3)粒子在离开偏转电场时纵向偏移量y。

【解析】(1)由动能定理得：W=qU1=m
解得v0=。

(2)粒子在偏转电场中水平方向做匀速直线运动，运动时间为t，且L=v0t
解得t==L
(3)粒子在偏转电场中竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，加速度a==
纵向偏移量y=at2
解得：y=
答案：(1)(2)L(3)。