安徽省舒城中学2016-2017学年高二物理寒假作业第五天带电粒子在电场中的运动
第五天 带电粒子在电场中的运动
1．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 为发射热电子的阴极，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 不变，则电子离开K 时的速度变为2v
B ．如果A 、K 间距离减半而电压仍为U 不变，则电子离开K 时的速度变为2v
C ．如果A 、K 间距离保持不变而电压减半，则电子离开K 时的速度变为2
v D ．如果A 、K 间距离保持不变而电压减半，则电子离开K 时的速度变为v 2
2 2．如图所示，氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速度地飘入电场线水平向右的加速
电场1E ，之后进入电场线竖直向下的匀强电场2E 发生偏转，最后打在屏上，
整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么（ ）
A ．偏转电场2E 对三种粒子做功一样多
B ．三种粒子打到屏上时速度一样大
C ．三种粒子运动到屏上所用时间相同
D ．三种粒子一定打到屏上的同一位置，
3．一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 ．做直线运动
B ．做曲线运动
C ．速率先减小后增大
D ．速率先增大后减小
4．如图所示的水平匀强电场中，将两个带电小球M 和N 分别沿图示路径移动
到同一水平线上的不同位置，释放后，MN 保持静止，不计重力，则（ ）
A ．M 的带电量比N 大
B ．M 带负电荷，N 带正电荷 M N E
C ．静止时M 受到的合力比N 大
D ．移动过程中匀强电场对M 做负功
5．一个动能为E k 的带电粒子，以速度v 垂直电场线方向飞入平行金属板电容器，飞出时动能
增至飞入时动能的2倍，如使这个带电粒子的初速度增至原来的2倍，那么当它飞出电容器时动能为
（ ）
A.4E k
B.8E k
C.5E k
D.4.25E k 6．如图所示，一绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为
E.
在与环心等高处放有一质量为m 、带电＋q 的小球，由静止开始沿轨道运动，
下列说法正确的是（ ）
A ．小球在运动过程中机械能守恒
B ．小球经过环的最低点时速度最大
C ．小球经过环的最低点时对轨道压力为3(mg ＋qE)
D ．小球经过环的最低点时对轨道压力为(mg ＋qE)
7．如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两板不带电，上极板接地，它的极板长L = 0.1m ，
两板间距离 d = 0.4 cm ，有一束相同微粒组成的带电粒子流从两板中央平行极板射入，由于重力作用微粒能落到下板上，已知微粒质量为 m = 2×10-6kg ，电量q = 1×10-8 C ，电容器电容为C =10-6 F ．求
（1）为使第一粒粒子的落点范围在下板中点到紧靠边缘的B 点之内，则微
粒入射速度v 0应满足什么条件？
（2）以上述速度入射的带电粒子，最多能有多少落到下极板上？
L B m ,q d v 0 A
8．质量为m 、电量为+q 的小球以初速度v 0并与水平方向成θ角射出，如图所示。如果在
某方向上加一定大小的匀强电场后，为保证小球仍沿v 0方向直线运动，试求：
（1）所加匀强电场场强的最小值；
（2）加了这个电场后，经过多长时间小球速度变为零。
9. 如图所示，一长为2h 内壁光滑的绝缘细管竖直放置。管的底部固定一电荷量为)0(>Q Q 的
点电荷M 。现在管口A 处无初速释放一电荷量为)0(>q q 、质量为m 的点电荷N ，N 在距离底部点电荷为1h 的B 处速度恰好为零。再次从A 处无初速释放电荷量为q 、质量为m 3的点电荷P （已知静电常数为k ,重力加速度为g ）。
求：（1）电荷P 运动过程中速度最大处与底部点电荷距离；
（2）电荷P 运动到B 处时的速度大小。
θ
10．“电子能量分析器”主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成。偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为R A和R B的同心圆金属半球面A和B构成，A、B为电势值不等的等势面，其过球心的截面如图所示。一束电荷量为e、质量为m的电子以不同的动能从偏转器左端M的正中间小孔垂直入射，进入偏转电场区域，最后到达偏转器右端的探测板N，其中动能为E k0的电子沿等势面C做匀速圆周运动到达N板的正中间。忽略电场的边缘效应。
（1）判断球面A、B的电势高低，并说明理由；
（2）求等势面C所在处电场强度E的大小；
（3）若半球面A、B和等势面C的电势分别为φA、φB和φC，则到达N板左、右边缘处的电子，经过偏转电场前、后的动能改变量ΔE K左和ΔE K右分别为多少？
（4）比较|ΔE K左|和|ΔE K右|的大小，并说明理由。
第五天 带电粒子在电场中的运动
1．D 2．AD 3．BC 4．BD 5．D 6．BC
7．（1）2.5m/s ≤v 0≤5m/s （2）n=600个
8．q mg θcos ，θsin 0g v 9.mg kQq 3)1( 3
)(4)2(12h h g - 10．（1）B 板电势高于A 板； （2）()
04K A B E e R R +； （3）△E k 左=e （φC -φB ），△E k 右=e （φC -φA ）； （4）|△E k 左|＞|△E k 右|