高二物理选修示波器的奥秘同步测试题

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示波器的奥秘随堂练习

示波器的奥秘练习
1、若带正电荷的小球只受到电场力作用，则它在任意一段时间内（）
A 、一定沿电场线由高电势处向低电势处运动
B 、一定沿电场线由低电势处向高电势处运动
C 、不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动
D 、不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动
2、如图所示，质量为m 、电量为q 的带电微粒，以初速度V 0从A 点竖直向上射入水平方向、电场强度为E 的匀强电场中。

当微粒经过B 点时速率为V B ＝2V 0，而方向与E 同向。

下列判断中正确的是 ( )
A 、A 、
B 两点间电势差为2mV 02/q
B 、A 、B 两点间的高度差为V 02/2g
C 、微粒在B 点的电势能大于在A 点的电势能
D 、从A 到B 微粒作匀变速运动
3、两块平行金属板之间有一匀强电场，不同的带电粒子都以垂直于电场线的方向飞入这一匀强电场。

为使其通过这一电场时他们的偏转相同，它们进入电场之前应该具有：（）
A ．相同的动能，相同的荷质比
B ．相同的动量，相同的荷质比
C ．相同的速度，相同的荷质比
D ．先由静止开始，经同一电场加速后进入该偏转电场
4、一束电子流在经U =5000V 的加速电压加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图1所示，若两板间d =1.0cm
，板长l =5.0cm
，那么，要使电子能从平行板间的边缘飞出，两个极板上最多能加多大电压？
图1。

2019-2020学年高中物理课时作业6示波器的奥秘含解析粤教版选修3

课时分层作业(六) 示波器的奥秘(时间：40分钟分值：100分)[基础达标练]一、选择题(本题共6小题，每小题6分)1．(多选)如图所示，一带电小球以速度v 0水平射入接入电路中的平行板电容器中，并沿直线打在屏上O 点，若仅将平行板电容器上极板平行上移一些后，让带电小球再次从原位置水平射入并能打在屏上，其他条件不变，两次相比较，则再次射入的带电小球( )A ．将打在O 点的下方B ．将打在O 点的上方C ．穿过平行板电容器的时间将增加D ．到达屏上时的动能将增加AD [由题意可知，要考虑小球的重力，第一种情况重力与电场力平衡；U 不变，若仅将平行板电容器上极板平行上移一些后，极板间的距离d 变大，场强变小，电场力变小，重力与电场力的合力向下，带电小球将打在O 点的下方．由于水平方向运动性质不变，故时间不变；而由于第二种情况合力做正功，故小球的动能将增加．]2．平行板间有如图所示周期变化的电压．不计重力的带电粒子静止在平行板中央，从t ＝0时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况．如图中，能正确定性描述粒子运动的速度图象的是( )A [粒子在第一个T 2内，做匀加速直线运动，T 2时刻速度最大，在第二个T2内，电场反向，粒子做匀减速直线运动，到T 时刻速度为零，以后粒子的运动要重复这个过程．]3.如图所示，在点电荷＋Q 激发的电场中有A 、B 两点，将质子和α粒子分别从A 点由静止释放到达B 点时，它们的速度大小之比为( )A ．1∶2B ．2∶1C .2∶1D ．1∶ 2C [质子和α粒子都带正电，从A 点释放将受静电力作用加速运动到B 点，设A 、B 两点间的电势差为U ，由动能定理可知，对质子：12m H v 2H ＝q H U ，对α粒子：12m αv 2α＝q αU .所以v Hv α＝q H m αq αm H ＝1×42×1＝2∶1.] 4．如图所示，一价氢离子(H ＋)和二价氦离子(He 2＋)的混合体，经同一加速电场加速后，垂直射入同一偏转电场中，偏转后，打在同一荧光屏上，则它们( )A ．同时到达屏上同一点B ．先后到达屏上同一点C ．同时到达屏上不同点D ．先后到达屏上不同点B [一价氢离子(H ＋)和二价氦离子(He 2＋)的比荷不同，由qU ＝12mv 2可知经过加速电场获得的末速度不同，因此在加速电场及偏转电场中的运动时间均不同，但在偏转电场中偏转距离y ＝12at 2＝U 2L 24U 1d相同，所以会打在同一点，B 正确．]5．如图所示的示波管，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D [若要使电子打在题图所示坐标系的第Ⅲ象限，电子在x 轴上向负方向偏转，则应使X ′接正极，X 接负极；电子在y 轴上也向负方向偏转，则应使Y ′接正极，Y 接负极，所以选项D 正确．]6．喷墨打印机的简化模型如图所示．重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，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 ．运动轨迹与带电量无关C [由于微滴带负电，其所受电场力指向正极板，故微滴在电场中向正极板偏转，A 项错误．微滴在电场中所受电场力做正功，电势能减小，B 项错误．由于极板间电场是匀强电场，电场力不变，故微滴在电场中做匀变速曲线运动，并且轨迹为抛物线，C 项正确．带电量影响电场力及加速度大小，运动轨迹与加速度大小有关，故D 项错误．]二、非选择题(14分)7.如图所示，有一电子(电荷量为e )经电压U 0由静止加速后，进入两块间距为d 、电压为U 的平行金属板间．若电子从两板正中间垂直电场方向射入，且正好能穿过电场，求：(1)金属板AB 的长度； (2)电子穿出电场时的动能．[解析] (1)设电子飞离加速电场时的速度为v 0，由动能定理得eU 0＝12mv 2① 设金属板AB 的长度为L ，电子偏转时间t ＝L v 0② 电子在偏转电场中产生偏转加速度a ＝eU md③ 电子在电场中偏转y ＝12d ＝12at2④由①②③④得：L ＝d2U 0U.(2)设电子穿出电场时的动能为E k ，根据动能定理E k ＝eU 0＋e U 2＝e ⎝ ⎛⎭⎪⎫U 0＋U 2.[答案] (1)d2U 0U (2)e ⎝⎛⎭⎪⎫U 0＋U 2[能力提升练]一、选择题(本题共4小题，每小题6分)1.在空间有正方向水平向右、大小按如图所示的图线变化的电场，位于电场中A 点的电子在t ＝0时速度为零，在t ＝1 s 时，电子离开A 点的距离大小为l .那么在t ＝2 s 时，电子将处在( )A ．A 点B ．A 点左方l 处C ．A 点右方2l 处D ．A 点左方2l 处D [粒子在第1 s 内做初速度为零的匀加速运动，第2 s 内做末速度为零的匀减速运动，加速度大小相等，由于电子带负电，故向左方运动，距离A 点为2l ，故选D.]2．真空中的某装置如图所示，现有质子、氘核和α粒子都从O 点由静止释放，经过相同加速电场和偏转电场，射出后都打在同一个与OO ′垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点(已知质子、氘核和α粒子质量之比为1∶2∶4，电量之比为1∶1∶2，重力不计)．下列说法中正确的是( )A ．三种粒子在偏转电场中运动时间之比为2∶1∶1B ．三种粒子射出偏转电场时的速度相同C ．在荧光屏上将只出现1个亮点D ．偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶2∶2C [由U 1q ＝12mv 20，得v 1∶v 2∶v 3＝2∶1∶1，再由t ＝lv 0可得t 1∶t 2∶t 3＝1∶2∶2，A 错误；由y ＝U 0ql 22dmv 20＝U 0l 24dU 1可知，三种粒子从偏转电场同一点射出，且速度方向相同，故一定打在屏上的同一点，C 正确；由12mv 2＝U 1q ＋U 0dqy 可得v ＝（2U 1＋2U 0d y ）q m ，因qm不同，故三种粒子射出偏转电场的速度不相同，B 错误；由偏转电场对三种粒子做的功为W 电＝U 0dqy 可知，W 电1∶W 电2∶W 电3＝1∶1∶2，D 错误．]3.如图所示，在竖直放置间距为d 的平行板电容器中，存在电场强度为E 的匀强电场，有一质量为m ，电荷量为＋q 的点电荷从两极板正中间处静止释放，重力加速度为g ，则点电荷运动到负极板的过程( )A ．加速度大小为a ＝Eq m＋g B ．所需的时间为t ＝dm qEC ．下降的高度为y ＝d2D ．电场力所做的功为W ＝EqdB [点电荷受到重力、电场力，合力F ＝（qE ）2＋（mg ）2；根据牛顿第二定律有a ＝（qE ）2＋（mg ）2m，故A 错误；根据运动独立性，水平方向点电荷的运动时间为t ，水平方向上的加速度a ＝qE m ，根据位移公式可得d 2＝12·qE m t 2，化简得t ＝mdqE，故B 正确；竖直方向做自由落体运动，下降高度h ＝12gt 2＝mgd 2qE ，故C 错误；电荷运动位移为d2，故电场力做功W＝qEd2，故D 错误．]4．如图所示，矩形区域PQNM 内存在平行于纸面的匀强电场，一质量为m ＝2.0×10－11kg 、电荷量为q ＝1.0×10－5C 的带正电粒子(重力不计)从a 点以v 1＝1×104m/s 的初速度垂直于PQ 进入电场，最终从MN 边界的b 点以与水平边界MN 成30°角斜向右上方的方向射出，射出电场时的速度v 2＝2×104m/s ，已知MP ＝20 cm 、MN ＝80 cm ，取a 点电势为零，如果以a 点为坐标原点O ，沿PQ 方向建立x 轴，则粒子从a 点运动到b 点的过程中，电场的电场强度E 、电势φ、粒子的速度v 、电势能E p 随x 的变化图象正确的是( )D [匀强电场中场强处处相同，则知E x 图象是平行于x 轴的直线，故A 错误．φ x 的斜率等于场强E ，粒子从a 点运动到b 点的过程中，电势降低，则知φ x 图象是向下倾斜的直线，故B 错误．根据动能定理得qEx ＝12mv 2－12mv 21，得v ＝v 21＋2qExm，可知v x 图象是曲线，故C 错误．取a 点电势为零，粒子从a 点运动到b 点的过程中，动能的增加量为ΔE k ＝12mv 22－12mv 21，解得ΔE k ＝3×10－3 J ，电势能减少量为ΔE p ＝ΔE k ＝3×10－3J ，所以粒子到达b 点时的电势能为－3×10－3J ．竖直方向有MP ＝v 1t ，水平方向有x ＝v 22－v 212t ，联立解得x＝17.32 cm.根据电场力做功多少电势能减少多少，可得，E p ＝－qEx ，因此，E p x 图象是位于第四象限过原点的向下倾斜的直线，故D 正确．]二、非选择题(26分)5.(12分)如图所示，A 、B 为两块足够大的相距为d 的平行金属板，接在电压为U 的电源上．在A 板的中央P 点放置一个电子发射源．可以向各个方向释放电子．设电子的质量为m 、电荷量为e ，射出的初速度为v .求电子打在板上的区域面积．(不计电子的重力)[解析] 打在最边缘的电子，其初速度方向平行于金属板，在电场中做类平抛运动，在垂直于电场方向做匀速运动，即r ＝vt在平行电场方向做初速度为零的匀加速运动，即d ＝12at 2电子在平行电场方向上的加速度a ＝eE m ＝eUmd电子打在B 板上的区域面积S ＝πr 2由以上几式得S ＝2πmv 2d2eU.[答案]2πmv 2d2eU6．(14分)如图所示为一真空示波管的示意图，电子从灯丝K 发出(初速度可忽略不计)，经灯丝与A 板间的电压U 1加速，从A 板中心孔沿中心线KO 射出，然后进入两块平行金属板M 、N 形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场)，电子进入M 、N 间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过偏转电场后打在荧光屏上的P 点．已知M 、N 两板间的电压为U 2，两板间的距离为d ，板长为L ，电子的质量为m ，电荷量为e ，不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力．求：(1)电子穿过A 板时速度的大小． (2)电子从偏转电场射出时的偏移量．(3)若要使电子打在荧光屏上P 点的上方，可采取哪些措施？[解析] (1)设电子经电压U 1加速后的速度为v 0，由动能定理得eU 1＝12mv 20－0解得v 0＝2eU 1m.(2)电子以速度v 0进入偏转电场后，垂直于电场方向做匀速直线运动，沿电场方向做初速度为0的匀加速直线运动．由牛顿第二定律和运动学公式有t ＝L v 0，F ＝ma ，F ＝eE ，E ＝U 2d ，y ＝12at 2 解得偏移量y ＝U 2L 24U 1d.(3)由y ＝U 2L 24U 1d可知，减小U 1或增大U 2均可使y 增大，从而使电子打在P 点的上方．[答案] (1)2eU 1m (2)U 2L 24U 1d(3)减小加速电压U 1或增大偏转电压U 2。

2017粤教版高中物理选修16《示波器的奥秘》每课一练

1、6示波器的奥秘每课一练（粤教版选修3-1）知能综介训练热点集训知能提升一、单项选择题1。

如图1・6。

11所示,从尸处释放一个无初速的电子向万板方向运动，指岀下列对电子运动的描述中错误的是（设电源电动势为仍（.）A B C D图1-6. 11扎电子到达万板时的动能是％Be电子从万板到达C板动能变化量为零C.电子到达。

板时动能是36?D.电子在月板和Q板之间做往复运动解析：电子在月、万之间加速，电场力做功心血在万、Q间无电场,做匀速运动，到G D间电场反向，电子克服电场力做功，至。

点速度刚好减至零，然后反向加速，在从川之间往复运动，所以C错。

答案:C2。

如图1。

6。

12所示，电子在电势差为U的加速电场中由静I匕开始运动，然后射入电势差为G的两块平行极板间的偏转匀强电场中。

在满足电子能射出平行极板区的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角（）变大的是（1 D =n' ................. U,图1。

6. 12Ao E变大、乓变大Bo Q变小、保变大Co Q变大、氏变小 D. &变小、空变小思路点拨:加速电场中被加速，偏转电场中被偏转做类平抛运动。

解析：设电子经加速电场后获得的速度为Vo,由动能左理得也=错误!①设偏转电场的极板长为厶则电子在偏转电场中运动时间戸错谋!②电子在偏转电场中受电场力作用获得的加速度a=错误!③电子射岀偏转电场时，平行于电场线的速度由②③④得8=错误!，所以，tan"=错误!=错误!，①式代入上式得tan错误!，所以B 正确. 答案:B3。

如图1。

6。

13所示，有三个质量相等,分别带正电、负电和不带电的小球，从平行板电场中的尸点以相同的初速度垂直于厅进入电场，它们分别落在小B 、C 三点（）图 1。

6. 13A. 落到川点的小球带正电，落到方点的小球不带电，落到C 点的小球带负电。

Be 三小球在电场中运动的时间相等C. 三小球到达正极板时动•能关系:E4艮D. 三小球在电场中运动的加速度关系:解析：由图知A 的射程最远，x=v°t,匕最大，又由Q 标知m 最小,a 撮尢所以A 正确。

2017粤教版高中物理选修16《示波器的奥秘》规范训练

第6节示波器的奥秘HUOYEGUIFANXUNLIAN ..........................................................................................................................................................................................“ 活页规范训练对点演练丸能提升（时间：60分钟）II达标基训II知识点一带电粒子的加速P Q图 1 — 6—151.如图1-6-15所示，在尸板附近有一电子由静止开始向0板运动，则关于电子到达Q板时的速度，下列说法正确的是（）.A.两板间距离越大，加速的时间就越长，获得的速度就越大B.两板间距离越小,加速度就越大，获得的速度就越大C.与两板间距离无关，仅与加速电压有关D.以上说法均不正确解析电子由尸到G的过程中，静电力做正功,根据动能定理乱工错误!皿只得错误!, 速度大小与呂有关,与两板间距离无关.答案C0（V）+[J（V）I II IM N图 1 — 6—162.如图1一6 —16所示,.1/和"是匀强电场中的两个等势而,相距为d,电势差为U,一质量为m（不计重力）、电荷量为一q的粒子，以速度％通过等势而"射入两等势面之间，此后穿过等势而艸的速度大小应是. （）•A、错误！B、％+错误！C、错误！D、错误！解析错误!妙?一错误!血错误!,=错误!，故C正确.答案C知识•点二带电粒子的偏转3.氢的三种同位素気、笊、氟的原子核分别为错误!H、错误!H、错误!H、它们以相同的初动能垂直进入同一匀强电场，离开电场时“末动能最大的是（）。

A.気核B。

氛核C.氟核D.—样大解析因为也=错误!如错误！=冬。

、偏移量尸=错误！，可知三种粒子的偏，移量相同, 由动能泄理可知：qE・y= E L弘、E相同,D正确.答案D4、［图 1 — 6—17如图1一6 —17所示,两极板与电源相连接，电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场，且恰好从正极板边缘飞出，现在使电子入射速度变为原来的两倍,而电子仍从原位置射入，且仍从正极板边缘飞出，则两极板的间距应变为原来的（）。

【创新设计】高中物理同步练习：1.6 示波器的奥秘 (粤教选修3-1)

第6节示波器的奥秘(时间：60分钟)知识点一带电粒子的加速图1－6－151．如图1－6－15所示，在P板附近有一电子由静止开始向Q板运动，则关于电子到达Q板时的速度，下列说法正确的是()．A．两板间距离越大，加速的时间就越长，获得的速度就越大B．两板间距离越小，加速度就越大，获得的速度就越大C．与两板间距离无关，仅与加速电压有关D．以上说法均不正确解析电子由P到Q的过程中，静电力做正功，根据动能定理eU＝12m v2，得v＝2eUm，速度大小与U有关，与两板间距离无关．答案 C图1－6－162．如图1－6－16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，此后穿过等势面N的速度大小应是()．A. 2qUm B. v0＋2qUmC. v20＋2qUm D. v2－2qUm解析qU＝12m v2－12m v2，v＝v20＋2qUm，故C正确．答案 C知识点二带电粒子的偏转3．氢的三种同位素氕、氘、氚的原子核分别为11H、21H、31H.它们以相同的初动能垂直进入同一匀强电场，离开电场时，末动能最大的是()．A．氕核B．氘核C．氚核D．一样大解析因为qU1＝12m v2＝E k0.偏移量y＝l2U24dU1，可知三种粒子的偏移量相同，由动能定理可知：qE·y＝E k－E k0，E k相同，D正确．答案 D4.图1－6－17如图1－6－17所示，两极板与电源相连接，电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场，且恰好从正极板边缘飞出，现在使电子入射速度变为原来的两倍，而电子仍从原位置射入，且仍从正极板边缘飞出，则两极板的间距应变为原来的()．A．2倍B．4倍C.12 D.14解析电子在两极板间做类平抛运动．水平方向：l ＝v 0t ，所以t ＝lv 0.竖直方向：d ＝12at 2＝qU 2md t 2＝qUl 22md 20，故d 2＝qUl 22m v 20，即d ∝1v 0，故C 正确．答案 C图1－6－185．如图1－6－18所示，带电粒子以平行于极板的速度从左侧中央射入匀强电场，恰好能从右侧擦极板边缘射出电场(不计粒子的重力)，如果粒子的动能变为原来的2倍，要使它们仍能擦极板边缘射出，则可以采取的措施有( )．A ．将极板的长度变为原来的2倍B ．将两极板间的距离变为原来的12 C ．将两极板之间的电压变为原来的2倍 D ．以上措施均不对解析设极板的长度为l ，极板间的距离为d ，两极板间的电压为U ，带电粒子的质量为m ，电荷量为q ，射入电场时的初速度为v 0，粒子在极板间运动的时间为t ，则粒子从极板右侧射出时，沿平行板方向上有：l ＝v 0t ，垂直于极板方向上有：d 2＝12qU md ×(l v 0)2＝qUl 24dE k，故E k ＝qUl 22d 2.答案 C图1－6－196．(双选)如图1－6－19所示，M 、N 是竖直放置的两平行金属板，分别带等量异种电荷，两极间产生一个水平向右的匀强电场，场强为E ，一质量为m 、电量为＋q 的微粒，以初速度v 0竖直向上从两极正中间的A 点射入匀强电场中，微粒垂直打到N 板上的C 点．已知AB ＝BC .不计空气阻力，则可知( )．A ．微粒在电场中作抛物线运动B ．微粒打到C 点时的速率与射入电场时的速率相等 C ．MN 板间的电势差为2m v 20qD ．MN 板间的电势差为E v 202g解析由题意可知，微粒受水平向右的电场力qE 和竖直向下的重力mg 作用，合力与v 0不共线，所以微粒做抛物线运动，A 正确；因AB ＝BC ，即v 02·t＝v C 2·t 可见v C ＝v 0.故B 项正确；由q ·U 2＝12m v 2C ，得U ＝m v 2C q ＝m v 20q ，故C 项错误；又由mg ＝qE 得q ＝mg E 代入U ＝m v 20q ，得U ＝E v 20g ，故D 项错误．答案 AB7．如图1－6－20所示，真空中，只有水平向右的匀强电图1－6－20场和竖直向下的重力场，在竖直平面内有初速度为v 0的带电微粒，恰能沿图示虚线由A 向B 做直线运动．那么( )．A ．微粒带正、负电荷都有可能B ．微粒做匀减速直线运动C ．微粒做匀速直线运动D ．微粒做匀加速直线运动解析微粒做直线运动的条件是速度方向和合外力的方向在同一条直线上，只有微粒受到水平向左的电场力才能使得合力方向与速度方向相反且在同一条直线上，由此可知微粒所受的电场力的方向与场强方向相反，则微粒必带负电，且运动过程中微粒做匀减速直线运动，故B 正确．答案 B8．(双选)光滑水平面上有一边长为l 的正方形区域处在场强为E 的匀强电场中，电场方向与正方形一边平行．一质量为m 、带电荷量为q 的小球由某一边的中点，以垂直于该边的水平初速度v 0进入该正方形区域．当小球再次运动到该正方形区域的边缘时，具有的动能可能为( )．A ．0 B.12qEl C.12m v 20D.12m v 20＋23qEl解析由题意知，小球从进入电场至穿出电场时可能存在下列三种情况：从穿入处再穿出时，静电力不做功．C 项对；从穿入边的邻边穿出时，静电力做正功W ＝qE ·l 2，由功能关系可知小球的动能为12m v 20＋12qEl ，B 项错；从穿入边的对边穿出时，若静电力做负功，且功的大小等于12m v 20，则A 项对；而静电力做正功时，不可能出现W ＝23qEl .D 项错．答案 AC图1－6－219．如图1－6－21所示，带负电的小球静止在水平放置的平行板电容器两极板间，距下极板0.8 cm ，两极板间的电势差为300 V ．如果两极板间电势差减小到60 V ，则带电小球运动到极板上需多长时间？解析取带电小球为研究对象，设它带的电荷量为q ，则带电小球受重力mg和电场力qE的作用．当U1＝300 V时，小球受力平衡：mg＝q U1d①当U2＝60 V时，带电小球向下极板做匀加速直线运动：由F＝ma知：mg－q U2d＝ma ②又h＝12at2 ③由①②③得：t＝2U1h(U1－U2)g＝2×300×0.8×10－2(300－60)×10s＝4.5×10－2 s.答案 4.5×10－2 s图1－6－2210．一束电子流在经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1－6－22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的电压？解析在加速电压U一定时，偏转电压U′越大，电子在极板间的侧移就越大．当偏转电压大到使电子刚好擦着极板的边缘飞出，此时的偏转电压即为题目要求的最大电压．答案最多能加400 V的电压．。

高中物理选修3-1检测：第一章第六节示波器的奥秘+Word版含解析

第一章电场第六节示波器的奥秘A 级抓基础1．一带电粒子在电场中只受电场力作用时，它不可能出现的运动状态是( )A ．匀速直线运动B ．匀加速直线运动C ．匀变速曲线运动D ．匀速圆周运动解析：因为粒子只受到电场力的作用，所以不可能做匀速直线运动．答案：A2．两平行金属板相距为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出，最远到达A 点，然后返回，如图所示，OA ＝h ，此电子具有的初动能是( )A.edh UB ．edUh C.eU dh D.eUh d解析：由动能定理：－Fs ＝12m v 20，所以－eEh ＝0－12m v 20，－e U d h ＝0－E k0，所以E k0＝eUh d. 答案：D3．如图所示，质子(11H 原子核)和α粒子(42He 原子核)，以相同的初动能垂直射入偏转电场(不计粒子重力)，则这两个粒子射出电场时的侧位移y 之比为( )A ．1∶1B ．1∶2C ．2∶1D ．1∶4解析：由y ＝12 Eq m L 2v 20和E k0＝12m v 20，得：y ＝EL 2q 4E k0，可知y 与q 成正比，B 正确．答案：B4.如图所示，质量相等的两个带电液滴1和2从水平方向的匀强电场中O 点自由释放后，分别抵达B 、C 两点，若AB ＝BC ，则它们带电荷量之比q 1∶q 2等于( )A ．1∶2B ．2∶1C ．1∶ 2 D.2∶1解析：竖直方向有h ＝12gt 2，水平方向有l ＝qE 2mt 2，联立可得q ＝mgl Eh ，所以有q 1q 2＝21，B 对．答案：B5．(多选)一台正常工作的示波管，突然发现荧光屏上画面的高度缩小，则产生故障的原因可能是( )A ．加速电压突然变大B ．加速电压突然变小C ．偏转电压突然变大D ．偏转电压突然变小答案：AD6.(多选)如图所示，M 、N 是真空中的两块平行金属板，质量为m 、电荷量为q 的带电粒子，以初速度v 0由小孔进入电场，当M 、N 间电压为U 时，粒子恰好能到达N 板，如果要使这个带电粒子到达M 、N 板间距的12后返回，下列措施中能满足要求的是(不计带电粒子的重力)( )A ．使初速度减为原来的12B ．使M 、N 间电压加倍C ．使M 、N 间电压提高到原来的4倍D ．使初速度和M 、N 间电压都减为原来的12解析：由qE ·l ＝12m v 20，当v 0变为22v 0时l 变为l 2；因为qE ＝q U d，所以qE ·l ＝q U d ·l ＝12m v 20，通过分析知B 、D 选项正确．答案：BDB 级提能力7．(多选)如图所示，有三个质量相等，分别带正电、负电和不带电小球，从平行板电场中的P 点以相同的初速度垂直于E 进入电场，它们分别落到A 、B 、C 三点，则( )A ．落到A 点的小球带正电，落到B 点的小球不带电B ．三小球在电场中运动的时间关系：tC <t B <t AC ．三小球到达正极板时动能关系：E k A >E k B >E k CD ．三小球在电场中运动的加速度关系：a A >a B >a C解析：带负电的小球受到的合力为mg ＋F 电，带正电的小球受到的合力为mg －F 电，不带电小球仅受重力mg ，小球在板间运动时间t ＝x v 0，所以t C <t B <t A ，故B 项正确；又y ＝12at 2，则a C >a B >a A ，落在C 点的小球带负电，落在A 点的小球带正电，落在B 点的小球不带电，故A 项正确；因为电场对带负电的小球C 做正功，对带正电的小球A 做负功，所以落在板上动能的大小E k C >E k B >E k A ，C 错误．答案：AB8．(多选)如图所示，平行板电容器两极板间的电场可看作是匀强电场，两板水平放置，板间相距为d，一带负电粒子从上板边缘射入，沿直线从下板边缘射出，粒子的电荷量为q，质量为m，下列说法中正确的是()A．粒子的加速度为零B．粒子的电势能减少3mgdC．两板间的电势差为mgdq D．M板比N板电势低解析：由题可知粒子做匀速直线运动，故A对，又mg＝qE，则U＝mgdq，故C对；粒子带负电，电场力向上，则M板带正电，N板带负电，M板电势比N板高，故D错．又由电场力做负功可知电势能增加mgd.答案：AC9．(多选)如图所示，电量和质量都相同的带正电粒子以不同的初速度通过A、B两板间的加速电场后飞出，不计重力的作用，则()A．它们通过加速电场所需的时间相等B．它们通过加速电场过程中速度的增量相等C．它们通过加速电场过程中动能的增量相等D．它们通过加速电场过程中电势能的减少量相等解析：粒子在匀强电场中做匀加速直线运动满足：v t ＋12at 2＝d ，又因为a ＝qU md，由于电量和质量都相同，故加速度相同，由于初速度不同，故时间不等，故A 错误．因为带电粒子的电荷量相等，故电场力做功相等W 电＝qU ，根据动能定理，电场力做功等于动能的增量，由W 电＝E k －E k0，故它们通过加速电场过程中动能的增量相等，即ΔE ＝12m v 2－12m v 20相等，虽然质量相等，但速度的增量不等，故B 错误、C 正确．因为电场力W 电＝qU 一定，而电场力做功等于电势能的减少量，故D 正确．答案：CD10.如图所示，电子在电势差为U 1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为U 2的两块平行极板间的偏转匀强电场中．在满足电子能射出平行极板区的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角θ变大的是( )A ．U 1变大，U 2变大B ．U 1变小，U 2变大C ．U 1变大，U 2变小D ．U 1变小，U 2变小解析：设电子经加速电场后获得的速度为v 0，由动能定理得qU 1＝m v 202，① 设偏转电场的极板长为L ，则电子在偏转电场中运动时间 t ＝L v 0，②电子在偏转电场中受电场力作用获得的加速度a ＝qU 2md，③ 电子射出偏转电场时，平行于电场线的速度v y ＝at ，④由②③④得v y ＝qU 2L md v 0，所以，tan θ＝v y v 0＝qU 2L md v 20， ①式代入上式得tan θ＝U 2L 2U 1d，所以选项B 正确．答案：B11.如图所示，两块相距为d ，足够长的金属板平行竖直放置，长为L 的细绝缘线一端拴质量为m 的带电小球，另一端固定在左板上某点，小球静止时绝缘线与竖直方向的夹角为θ，如将绝缘线剪断，问：(1)小球将如何运动？(2)小球经多长时间打到金属板上？解析：(1)剪断线后，小球受重力、电场力的作用，合力为恒力，合力的方向沿线的伸长方向(即与板成θ角)，所以小球将沿线的伸长方向做初速度为零的匀加速直线运动，直至打到右侧金属板上．(2)由图可知tan θ＝qE mg ＝qE m mg m＝a 水平g，所以小球的水平分加速度a 水平＝g tan θ，要打到金属板上，水平位移x ＝d －L sin θ，由匀变速直线运动规律可得x ＝12at 2，所以t ＝2x a ＝2（d －L sin θ）g tan θ. 答案：(1)沿线的伸长方向做初速度为零的匀加速直线运动 (2) 2（d －L sin θ）g tan θ12．如图所示，水平放置的平行板电容器，与某一电源相连，它的极板长L ＝0.4 m ，两板间距离d ＝4×10－3 m ，有一束由相同带电微粒组成的粒子流，以相同的速度v 0从两板中央平行极板射入，开关S 闭合前，两板不带电，由于重力作用微粒能落到下板的正中央，已知微粒质量m ＝4×10－5 kg ，电量q ＝＋1×10－8 C(g 取10 m/s 2)．求：(1)微粒入射速度v 0为多少？(2)为使微粒能从平行板电容器的右边射出电场，电容器的上板应与电源的正极还是负极相连？所加的电压U 应取什么范围？解析：(1)由L 2＝v 0t ，d 2＝12gt 2，可解得：v 0＝L 2g d＝10 m/s.(2)电容器的上板应接电源的负极．当所加的电压为U 1时，微粒恰好从下板的右边缘射出：d 2＝12a 1⎝ ⎛⎭⎪⎫L v 02，a 1＝mg －q U 1d m ，解得：U 1＝120 V . 当所加的电压为U 2时，微粒恰好从上板的右边缘射出： d 2＝12a 2⎝ ⎛⎭⎪⎫L v 02， a 2＝q U 2d －mg m，解得：U 2＝200 V ，所以120 V<U <200 V . 答案：(1)10 m/s (2)与负极相连 120 V<U <200 V情感语录1.爱情合适就好，不要委屈将就，只要随意，彼此之间不要太大压力2.时间会把最正确的人带到你身边，在此之前，你要做的，是好好的照顾自己3.女人的眼泪是最无用的液体，但你让女人流泪说明你很无用4.总有一天，你会遇上那个人，陪你看日出，直到你的人生落幕5.最美的感动是我以为人去楼空的时候你依然在6.我莫名其妙的地笑了，原来只因为想到了你7.会离开的都是废品，能抢走的都是垃圾8.其实你不知道，如果可以，我愿意把整颗心都刻满你的名字9.女人谁不愿意青春永驻，但我愿意用来换一个疼我的你10.我们和好吧，我想和你拌嘴吵架，想闹小脾气，想为了你哭鼻子，我想你了11.如此情深，却难以启齿。

高中物理课时作业6示波器的奥秘含解析粤教版选修311116177

高中物理课时作业6示波器的奥秘含解析粤教版选修311116177(时间：40分钟分值：100分)[基础达标练]一、选择题(本题共6小题，每小题6分)1．(多选)如图所示，一带电小球以速度v 0水平射入接入电路中的平行板电容器中，并沿直线打在屏上O 点，若仅将平行板电容器上极板平行上移一些后，让带电小球再次从原位置水平射入并能打在屏上，其他条件不变，两次相比较，则再次射入的带电小球( )A ．将打在O 点的下方B ．将打在O 点的上方C ．穿过平行板电容器的时间将增加D ．到达屏上时的动能将增加AD [由题意可知，要考虑小球的重力，第一种情况重力与电场力平衡；U 不变，若仅将平行板电容器上极板平行上移一些后，极板间的距离d 变大，场强变小，电场力变小，重力与电场力的合力向下，带电小球将打在O 点的下方．由于水平方向运动性质不变，故时间不变；而由于第二种情况合力做正功，故小球的动能将增加．]2．平行板间有如图所示周期变化的电压．不计重力的带电粒子静止在平行板中央，从t ＝0时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况．如图中，能正确定性描述粒子运动的速度图象的是( )A [粒子在第一个T 2内，做匀加速直线运动，T 2时刻速度最大，在第二个T2内，电场反向，粒子做匀减速直线运动，到T 时刻速度为零，以后粒子的运动要重复这个过程．]3.如图所示，在点电荷＋Q 激发的电场中有A 、B 两点，将质子和α粒子分别从A 点由静止释放到达B 点时，它们的速度大小之比为( )A ．1∶2B ．2∶1C .2∶1D ．1∶ 2C [质子和α粒子都带正电，从A 点释放将受静电力作用加速运动到B 点，设A 、B 两点间的电势差为U ，由动能定理可知，对质子：12m H v 2H ＝q H U ，对α粒子：12m αv 2α＝q αU .所以v Hv α＝q H m αq αm H ＝1×42×1＝2∶1.] 4．如图所示，一价氢离子(H ＋)和二价氦离子(He 2＋)的混合体，经同一加速电场加速后，垂直射入同一偏转电场中，偏转后，打在同一荧光屏上，则它们( )A ．同时到达屏上同一点B ．先后到达屏上同一点C ．同时到达屏上不同点D ．先后到达屏上不同点B [一价氢离子(H ＋)和二价氦离子(He 2＋)的比荷不同，由qU ＝12mv 2可知经过加速电场获得的末速度不同，因此在加速电场及偏转电场中的运动时间均不同，但在偏转电场中偏转距离y ＝12at 2＝U 2L 24U 1d相同，所以会打在同一点，B 正确．]5．如图所示的示波管，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D [若要使电子打在题图所示坐标系的第Ⅲ象限，电子在x 轴上向负方向偏转，则应使X ′接正极，X 接负极；电子在y 轴上也向负方向偏转，则应使Y ′接正极，Y 接负极，所以选项D 正确．]6．喷墨打印机的简化模型如图所示．重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，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 ．运动轨迹与带电量无关C [由于微滴带负电，其所受电场力指向正极板，故微滴在电场中向正极板偏转，A 项错误．微滴在电场中所受电场力做正功，电势能减小，B 项错误．由于极板间电场是匀强电场，电场力不变，故微滴在电场中做匀变速曲线运动，并且轨迹为抛物线，C 项正确．带电量影响电场力及加速度大小，运动轨迹与加速度大小有关，故D 项错误．]二、非选择题(14分)7.如图所示，有一电子(电荷量为e )经电压U 0由静止加速后，进入两块间距为d 、电压为U 的平行金属板间．若电子从两板正中间垂直电场方向射入，且正好能穿过电场，求：(1)金属板AB 的长度； (2)电子穿出电场时的动能．[解析] (1)设电子飞离加速电场时的速度为v 0，由动能定理得eU 0＝12mv 2① 设金属板AB 的长度为L ，电子偏转时间t ＝L v 0② 电子在偏转电场中产生偏转加速度a ＝eU md③ 电子在电场中偏转y ＝12d ＝12at2④由①②③④得：L ＝d2U 0U.(2)设电子穿出电场时的动能为E k ，根据动能定理E k ＝eU 0＋e U 2＝e ⎝ ⎛⎭⎪⎫U 0＋U 2.[答案] (1)d2U 0U (2)e ⎝⎛⎭⎪⎫U 0＋U 2[能力提升练]一、选择题(本题共4小题，每小题6分)1.在空间有正方向水平向右、大小按如图所示的图线变化的电场，位于电场中A 点的电子在t ＝0时速度为零，在t ＝1 s 时，电子离开A 点的距离大小为l .那么在t ＝2 s 时，电子将处在( )A ．A 点B ．A 点左方l 处C ．A 点右方2l 处D ．A 点左方2l 处D [粒子在第1 s 内做初速度为零的匀加速运动，第2 s 内做末速度为零的匀减速运动，加速度大小相等，由于电子带负电，故向左方运动，距离A 点为2l ，故选D.]2．真空中的某装置如图所示，现有质子、氘核和α粒子都从O 点由静止释放，经过相同加速电场和偏转电场，射出后都打在同一个与OO ′垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点(已知质子、氘核和α粒子质量之比为1∶2∶4，电量之比为1∶1∶2，重力不计)．下列说法中正确的是( )A ．三种粒子在偏转电场中运动时间之比为2∶1∶1B ．三种粒子射出偏转电场时的速度相同C ．在荧光屏上将只出现1个亮点D ．偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶2∶2C [由U 1q ＝12mv 20，得v 1∶v 2∶v 3＝2∶1∶1，再由t ＝lv 0可得t 1∶t 2∶t 3＝1∶2∶2，A 错误；由y ＝U 0ql 22dmv 20＝U 0l 24dU 1可知，三种粒子从偏转电场同一点射出，且速度方向相同，故一定打在屏上的同一点，C 正确；由12mv 2＝U 1q ＋U 0dqy 可得v ＝（2U 1＋2U 0d y ）q m ，因qm不同，故三种粒子射出偏转电场的速度不相同，B 错误；由偏转电场对三种粒子做的功为W 电＝U 0dqy 可知，W 电1∶W 电2∶W 电3＝1∶1∶2，D 错误．]3.如图所示，在竖直放置间距为d 的平行板电容器中，存在电场强度为E 的匀强电场，有一质量为m ，电荷量为＋q 的点电荷从两极板正中间处静止释放，重力加速度为g ，则点电荷运动到负极板的过程( )A ．加速度大小为a ＝Eq m＋g B ．所需的时间为t ＝dm qEC ．下降的高度为y ＝d2D ．电场力所做的功为W ＝EqdB [点电荷受到重力、电场力，合力F ＝（qE ）2＋（mg ）2；根据牛顿第二定律有a ＝（qE ）2＋（mg ）2m，故A 错误；根据运动独立性，水平方向点电荷的运动时间为t ，水平方向上的加速度a ＝qE m ，根据位移公式可得d 2＝12·qE m t 2，化简得t ＝mdqE，故B 正确；竖直方向做自由落体运动，下降高度h ＝12gt 2＝mgd 2qE ，故C 错误；电荷运动位移为d2，故电场力做功W＝qEd2，故D 错误．]4．如图所示，矩形区域PQNM 内存在平行于纸面的匀强电场，一质量为m ＝2.0×10－11kg 、电荷量为q ＝1.0×10－5C 的带正电粒子(重力不计)从a 点以v 1＝1×104m/s 的初速度垂直于PQ 进入电场，最终从MN 边界的b 点以与水平边界MN 成30°角斜向右上方的方向射出，射出电场时的速度v 2＝2×104m/s ，已知MP ＝20 cm 、MN ＝80 cm ，取a 点电势为零，如果以a 点为坐标原点O ，沿PQ 方向建立x 轴，则粒子从a 点运动到b 点的过程中，电场的电场强度E 、电势φ、粒子的速度v 、电势能E p 随x 的变化图象正确的是( )D [匀强电场中场强处处相同，则知E x 图象是平行于x 轴的直线，故A 错误．φ x 的斜率等于场强E ，粒子从a 点运动到b 点的过程中，电势降低，则知φ x 图象是向下倾斜的直线，故B 错误．根据动能定理得qEx ＝12mv 2－12mv 21，得v ＝v 21＋2qExm，可知v x 图象是曲线，故C 错误．取a 点电势为零，粒子从a 点运动到b 点的过程中，动能的增加量为ΔE k ＝12mv 22－12mv 21，解得ΔE k ＝3×10－3 J ，电势能减少量为ΔE p ＝ΔE k ＝3×10－3J ，所以粒子到达b 点时的电势能为－3×10－3J ．竖直方向有MP ＝v 1t ，水平方向有x ＝v 22－v 212t ，联立解得x＝17.32 cm.根据电场力做功多少电势能减少多少，可得，E p ＝－qEx ，因此，E p x 图象是位于第四象限过原点的向下倾斜的直线，故D 正确．]二、非选择题(26分)5.(12分)如图所示，A 、B 为两块足够大的相距为d 的平行金属板，接在电压为U 的电源上．在A 板的中央P 点放置一个电子发射源．可以向各个方向释放电子．设电子的质量为m 、电荷量为e ，射出的初速度为v .求电子打在板上的区域面积．(不计电子的重力)[解析] 打在最边缘的电子，其初速度方向平行于金属板，在电场中做类平抛运动，在垂直于电场方向做匀速运动，即r ＝vt在平行电场方向做初速度为零的匀加速运动，即d ＝12at 2电子在平行电场方向上的加速度a ＝eE m ＝eUmd电子打在B 板上的区域面积S ＝πr 2由以上几式得S ＝2πmv 2d2eU.[答案]2πmv 2d2eU6．(14分)如图所示为一真空示波管的示意图，电子从灯丝K 发出(初速度可忽略不计)，经灯丝与A 板间的电压U 1加速，从A 板中心孔沿中心线KO 射出，然后进入两块平行金属板M 、N 形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场)，电子进入M 、N 间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过偏转电场后打在荧光屏上的P 点．已知M 、N 两板间的电压为U 2，两板间的距离为d ，板长为L ，电子的质量为m ，电荷量为e ，不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力．求：(1)电子穿过A 板时速度的大小． (2)电子从偏转电场射出时的偏移量．(3)若要使电子打在荧光屏上P 点的上方，可采取哪些措施？[解析] (1)设电子经电压U 1加速后的速度为v 0，由动能定理得eU 1＝12mv 20－0解得v 0＝2eU 1m.(2)电子以速度v 0进入偏转电场后，垂直于电场方向做匀速直线运动，沿电场方向做初速度为0的匀加速直线运动．由牛顿第二定律和运动学公式有t ＝L v 0，F ＝ma ，F ＝eE ，E ＝U 2d ，y ＝12at 2 解得偏移量y ＝U 2L 24U 1d.(3)由y ＝U 2L 24U 1d可知，减小U 1或增大U 2均可使y 增大，从而使电子打在P 点的上方．[答案] (1)2eU 1m (2)U 2L 24U 1d(3)减小加速电压U 1或增大偏转电压U 2。

高中物理第1章电场第6节示波器的奥秘课堂训练高二物理试题

点囤市安抚阳光实验学校第6节示波器的奥秘1. 电子平行于电场的方向飞入匀强电场，在电场力作用下发生加速，在加速过程中电子的( )A．速度变化B．加速度变化C．动能不变D．电势能增加【答案】A【解析】电子平行于电场的方向飞入匀强电场，电场力的方向与速度方向相同，速度增加，动能增加，方向不变，A正确，C错；电场力恒，加速度不变，B错，电场力做正功，电势能减少，D错．2. 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( )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【答案】B【解析】整个过程电场力做正功，只有电势能与动能之间相互转化，根据能量守恒，减小的电势能转化为动能，故A、C、D错误，B正确．3．(2017·期中)如图所示为说明示波器工作原理的示意图，已知两平行板间的距离为d、板长为l，电子经电压为U1的电场加速后从两平行板间的处垂直进入偏转电场，设电子质量为m、电荷量为e.(1)求经电场加速后电子速度v的大小；(2)要使电子离开偏转电场时的偏转角度最大，两平行板间的电压U2是多少？电子动能多大？【解析】(1)电子在电场加速过程，由动能理得eU1＝12mv2则得v＝2eU1m.(2)电子离开偏转电场偏转角度最大时的偏转量为y＝d2电子进入偏转电场后，所受的电场力F＝eE2＝eU2d电子沿偏转电场方向做初速度为零的匀加速直线运动，则有y＝12at2又垂直于电场方向做匀速直线运动，则有t＝lv联立求解，得U2＝2d2U1l2对于整个过程，由动能理得 eU 1＋e ·12U 2＝E k由以上两式得E k ＝eU 1(1＋d 2l2)．答案：(1)2eU 1m (2)2d 2U 1l2 eU 1⎝⎛⎭⎪⎫1＋d 2l 2。

物理粤教版选修3-1课后训练：第一章第六节示波器的奥秘含解析

示波器的奥秘练习一、单项选择题1．如图所示，空间中有一水平匀强电场,在竖直平面内有初速度为v 0的带电微粒，沿图中虚线由A 运动至B ，其能量变化情况是( ）．A ．动能减小，重力势能增大，电势能减小B ．动能减小,重力势能增大，电势能增大C ．动能不变，重力势能增大，电势能减小D ．动能增加，重力势能增大，电势能减小2．一带电粒子在电场中只受电场力作用时,它不可能出现的运动状态是（）． A ．匀速直线运动 B ．匀加速直线运动 C ．匀变速曲线运动 D ．匀速圆周运动3．两平行金属板相距为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出，最远到达A 点，然后返回,如图所示，OA h ＝，此电子具有的初动能是（）．A ．edh U B ．edUh C ．eU dh D ．eUhd4．如图所示,一个质子以速度v 垂直电场方向飞入平行板电容器的两极板间的匀强电场中,它飞离匀强电场时的侧移量为d 1，如果改换一个α粒子以速度2v 垂直电场方向飞入该电场,飞离电场时的侧移量为d 2，则d 2应为（）．A ．d 1B ．d 1/4C ．d 1/16D ．d 1/85．图（a)为示波管的原理图．如果在电极YY ′之间所加的电压按图（b ）所示的规律变化，在电极XX ′之间所加的电压按图(c)所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是（）．图（a ）图（b）图（c）6．一个带正电的油滴从如图所示的匀强电场上方A点自由下落，油滴落入匀强电场后,能较准确地描述油滴运动轨迹的是下图中的（)．二、非选择题7．一束电子流在经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．若两板间距离d＝1.0 cm，板长l＝5。

0 cm，那么,要使电子能从平行板间飞出,两个极板上最大能加多大电压?8．如图所示为真空示波管的示意图，电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电压U1加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入由两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入偏转电场时的速度与电场方向垂直，电子经过偏转电场后打在荧光屏上的P点．已知M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L1，板右端到荧光屏的距离为L2，电子质量为m,电荷量为e．求：（1）电子穿过A 板时的速度大小；（2）电子从偏转电场射出时的侧移量；（3）P 点到O 点的距离．参考答案1．答案：B 解析:带电微粒受重力、电场力的作用，做直线运动,说明电场力、重力的合力方向与运动方向相反或相同．根据力的平行四边形定则，只有电场力水平向左，才能使电场力和重力的合力与运动方向在一条直线上．故电场力和重力都做负功．因此，重力势能和电势能都增大，动能减小,即B 正确．2．答案：A 解析：只在电场力的作用下,带电粒子受到的合外力为电场力,不为零，所以A 肯定不对；当带电粒子在匀强电场中由静止释放后,带电粒子做匀加速直线运动，B 对；当带电粒子垂直进入匀强电场后，带电粒子做类平抛运动，C 对；原子核周围的电子只在电场力的作用下做匀速圆周运动，D 对．3．答案：D 解析：电子从O 点到A 点,因受电场力作用，速度逐渐减小．根据题意和图示判断，电子仅受电场力，不计重力．这样，我们可以用能量守恒定律来研究问题，即2012OA mv eU =．因U E d =，U OA ＝Eh ＝Uh d，故2012eUhmv d=．所以D 正确． 4.答案:D 解析:带电粒子在电场中偏转的侧位移为22220011=222qU l qUl y at md v mv d⎛⎫==⎪⎝⎭，所以2112222112=8d q m v d m v q =⨯，D 项正确． 5．答案：B 解析：0时刻，在YY ′方向上位移为零，在XX ′方向上位移为负的最大值；在t 1时刻,在YY ′方向上位移为零，在XX ′方向上位移为零；在t 1/2时刻,在YY ′方向上位移为正的最大值，故B 图正确．6．答案：B 解析：油滴从A 点自由下落以一竖直速度进入电场,进入电场后受重力和电场力两恒力作用．如图，根据物体做曲线运动的条件，运动轨迹将向右弯曲，故选B ．7．答案：400 V解析：在加速电压一定时，偏转电压U ′越大，电子在极板间的偏距就越大，当偏转电压大到使电子刚好擦着极板的边缘飞出时，两板间的偏转电压即为题目要求的最大电压．加速过程中，由动能定理得2012eU mv =① 进入偏转电场,电子在平行于板面的方向上做匀速运动l ＝v 0t ② 在垂直于板面的方向做匀加速直线运动，加速度F eU a m dm'==③偏距21=2y at ④能飞出的条件2dy ≤⑤解①~⑤式得222222225000(1.010) V (5.010)Ud U l --⨯⨯⨯'≤=⨯＝4。

高二物理示波器的奥秘试题

高二物理示波器的奥秘试题1.在练习使用示波器时,在调节好示波器后,将“扫描范围”旋钮置于最低挡.若缓慢地逆时针旋转“扫描微调”旋钮,则屏上亮斑的扫描速度将____________,扫描频率将____________;若缓慢逆时针旋转“X增益”旋钮,则扫描的幅度将______________.【答案】减小减小增大【解析】查阅示波器说明书，对照面板各旋钮调试其功能，并留心这些旋钮沿顺时针旋转或逆时针旋转所产生的效果思路分析：根据示波器的旋钮的功能分析试题点评：本题考查了示波器的旋钮的功能，关键是理解其原理，多操作以及阅读说明书有助于对仪器的使用2.关于带电粒子在匀强电场中的运动情况，下列说法正确的是（）A．一定是匀变速运动B．不可能做匀减速运动C．一定做曲线运动D．可能沿电场线方向运动【答案】AD【解析】带电粒子在匀强电场中受到的电场力恒定为，当速度方向和电场力方向共线时，做匀变速直线运动，当两者不共线时做匀变速曲线运动，所以粒子一定做匀变速运动，A正确C 错误，当粒子的速度方向和电场力方向相反时，做匀减速直线运动，B错误，当速度方向和电场力方向共线时，粒子可能沿电场线方向运动，D正确，思路分析：当物体受到的合力恒定时，物体做匀变速运动，若速度和合力方向共线做匀变速直线运动，若不共线做匀变速曲线运动，试题点评：本题考查了带电粒子在匀强电场中的运动，关键是理解速度方向和合力方向的关系导致物体的运动性质3.让原来静止的氢核（）、氘核（）和氚核（）的混合物通过同一电场后，各种核将具有()A．相同的速度B．相同的动能C．相同的动量D．以上物理量都不相同【答案】B【解析】氢核（）、氘核（）和氚核（）三种粒子所带的电荷量相同，但是质量不同，所以根据公式可得三种粒子具有相同的动能，但是由于质量不同，所以速度不同，又因为，所以动量也不同，故B正确，思路分析：根据三种粒子的电荷量相同，质量不同，公式以及分析解题试题点评：本题考查了不同粒子经相同电场加速后的速度，动能，动量的大小比较，关键是理解三种粒子的电荷量相同，质量不同，4.平行金属板间有一匀强电场，不同的带电粒子都可以垂直于电场线方向射入该匀强电场（不计重力），要使这些粒子经过匀强电场后有相同的偏转角，则它们应具有()A．相同的动能和相同的比荷（q/m）B．相同的动量和相同的比荷（q/m）C．相同的速度和相同的比荷（q/m）D．相同的比荷（q/m）【答案】C【解析】粒子在水平方向上做初速度为的匀速运动，在竖直方向上做初速度为零，加速度为的匀加速直线运动，粒子在电场中的运动时间为,粒子在离开偏转电场时发生的竖直方向上发生的偏转为，要使这些粒子经过匀强电场后有相同的偏转角，即偏转量相等，所以根据公式分析可得它们应具有相同的速度和相同的比荷（q/m），C正确，思路分析：先根据相关公式计算出粒子发生的偏转量表达式，然后根据公式分析试题点评：本题考查了带电粒子在电场中的偏转问题，关键是解出偏转量的表达式，结合表达式分析5.几种不同的离子都由静止开始经同一电场加速后，垂直电场方向射入同一偏转电场，已知它们在电场中的运动轨迹完全相同，则可以肯定，这几种离子的（）A．电性相同B．电荷量相同C．比荷相同D．射出偏转电场时速度相同【答案】A【解析】粒子经加速电场加速后（1）粒子射入偏转电场后在竖直方向上的加速度为（2）粒子在偏转电场里的运动时间为（3）粒子在离开偏转电场时发生的竖直方向上发生的偏转为（4）结合（1）（2）（3）（4）可得，即粒子在屏上的偏转量与粒子的m和q无关，只与加速电场的电压和偏转电场的电压，长度，宽度有关，它们的轨迹相同，只能判断它们的带电性质是相同的，所以A正确，思路分析：先根据算出粒子经加速电场后的速度，然后粒子进入偏转电场后在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，所以根据，，解出偏转量表达式，结合表达式分析试题点评：本题的可以当成一个结论来使用，即静止的带电粒子经同一电场加速后，再垂直射入偏转电场，射出粒子的偏转角度和侧位移与粒子的q、m无关加速后，垂直进入偏转电6.如图所示为电子加速、偏转装置示意图，初速度为零的电子经电压U1场，离开电场时的侧移量是y，偏转电场的两板间距离为d,偏转电压为U，板长为L,为了提高偏2转的灵敏度（每单位偏转电压引起的偏转量）可采用下面哪些办法（）A．增大偏转电压U2B．增大加速电压U1C．尽可能使板长L长一些D．尽可能使极板间距d小一些【答案】CD【解析】粒子经加速电场加速后（1）粒子射入偏转电场后在竖直方向上的加速度为（2）粒子在偏转电场里的运动时间为（3）粒子在离开偏转电场时发生的竖直方向上发生的偏转为（4）结合（1）（2）（3）（4）可得每单位偏转电压引起的偏转量为，所以要提高偏转的灵敏度可采取尽可能使板长L长一些，尽可能使极板间距d小一些CD正确，思路分析：先根据算出粒子经加速电场后的速度，然后粒子进入偏转电场后在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，所以根据，，解出每单位偏转电压引起的偏转量表达式，结合表达式分析试题点评：本题考查了带电粒子在电场中的偏转问题，关键是分清楚粒子在竖直方向和水平方向上的运动，以及所要求的条件7.如图所示,平行金属板的上下极板分别带等量异种电荷,板长为L,一束速度相同的电子束由正中央P点垂直电场线方向进入电场,飞出电场时速度(vt )方向如图,现作速度(vt)的反向延长线交初速度(v)方向延长线PM于O点,试分析计算O点的位置.【答案】O点在PM的中点处【解析】粒子在水平方向上做初速度为的匀速运动，在竖直方向上做初速度为零，加速度为的匀加速直线运动，粒子在电场中的运动时间为,设飞出电场时粒子发生的位移与水平方向夹角为，则设飞出电场时的速度方向与初速度方向的夹角为，则，所以设O点距离电场边缘的距离为，故解得,所以O点在PM的中点处思路分析：设飞出电场时粒子发生的位移与水平方向夹角为，飞出电场时的速度方向与初速度方向的夹角为，粒子在水平方向上做初速度为的匀速运动，在竖直方向上做初速度为零，加速度为的匀加速直线运动，只要能求出和的关系即可根据几何知识求出O点的位置，试题点评：从中央垂直电场方向射入的带电粒子在射出电场时的速度的方向延长线交电场中央线上的一点，该点与射入点间的距离为带电粒子在水平中央线上的位移的一半，这是一个结论，在以后的计算过程中可用来简单运算8.如图所示,静电分选的原理示意图,将磷酸盐和石英的混合颗粒由传送带送至两个竖直带电平行金属板上方中部,经电场区域下落,电场强度为5.0×105 V/m,磷酸盐颗粒带正电,石英颗粒带负电,这些颗粒带电率(颗粒所带电荷量与颗粒质量之比)均为1.0×10-5 C/kg,如果要求两种颗粒经电场区域后至少分离10 cm,粒子在电场中通过的竖直距离至少应多少?(g取10 m/s2)【答案】0.1 m【解析】这些颗粒在进入电场区后，在竖直方向上做自由落体运动，设粒子在电场中通过的竖直距离为L，则（1）粒子在水平方向上受电场力作用，做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为，因为要求两种颗粒经电场区域后至少分离10 cm,，所以每种颗粒在水平方向上的偏转距离，所以（2）结合（1）（2）两式可得，代入数据可得即，所以粒子在竖直方向上通过的距离至少为0.1m思路分析：些颗粒在进入电场区后，在竖直方向上做自由落体运动，即，在水平方向上做做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为，所以，因为要求两种颗粒经电场区域后至少分离10 cm,，所以每种颗粒在水平方向上的偏转距离，试题点评：本题考查了带电粒子在电场中的偏转问题，关键是分清楚粒子在竖直方向和水平方向上的运动，以及所要求的条件9.如图所示为一真空示波管，电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电压U1加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点。

高中物理第1章电场第6节示波器的奥秘课后提能训练粤教版选修3-1

第6节示波器的奥秘基础达标一、选择题(在每小题给出的四个选项中，第1～4题只有一项符合题目要求，第5～6题有多项符合题目要求)1．两平行金属板相距为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出，最远到达A 点，然后返回，如图所示，OA ＝h ，此电子具有的初动能是( )A ．edh UB ．edUhC ．eU dhD ．eUh d【答案】D【解析】由动能定理得－e U d h ＝－E k ，所以E k ＝eUh d. 2．电子以初速度v 0沿垂直场强方向射入两平行金属板中间的匀强电场中，现增大两板间的电压，但仍使电子能够穿过平行板间，则电子穿越平行板所需要的时间 ( )A ．随电压的增大而减小B ．随电压的增大而增大C ．加大两板间距离，时间将减小D ．与电压及两板间距离均无关【答案】D【解析】电子垂直于场强方向射入两平行金属板中间的匀强电场中，在平行于金属板的方向电子不受力而做匀速直线运动，由L ＝v 0t 得，电子穿越平行板所需要的时间为t ＝Lv 0，与金属板的长成正比，与电子的初速度大小成反比，与其他因素无关，即与电压及两板间距离均无关．3．(2018·泉州名校期中)某学生用示波器观察按正弦规律变化的电压图象时，他将衰减旋钮置于“∽”挡，将旋钮置于第一挡(10～100 Hz)，把同步极性选择开关置于“＋”位置，调节扫描微调旋钮，在屏幕上出现了如图甲所示的正弦曲线，后来他又进行了调节，使图象变成如图乙所示的曲线，这调节可能是( )甲乙A ．将衰减调节旋钮换挡并调节标有“↑↓”的竖直位移旋钮B ．将衰减调节旋钮换挡并调节Y 增益旋钮C ．调节扫描范围旋钮和调节Y 增益旋钮D ．将同步极性选择开关置于“－”位置并调节Y 增益旋钮【答案】D【解析】由图示波形曲线可知：①图线平衡线并没有上下移动，所以没有调节竖直位移旋钮；②因纵向幅度变大，要增加Y 增益；③两位置波形图相反，故同步极性选择开关选择置于“－”位置．故A 、B 、C 错误，D 正确．4．(2018·河池名校期中)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2vB ．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v2C ．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v2D ．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22v 【答案】D【解析】根据动能定理得eU ＝12mv 2，得v ＝2eUm，可知，v 与A 、K 间距离无关，则若A 、K 间距离减半而电压仍为U 不变时，电子离开K 时的速度仍为v ，故A 、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22v ，故C 错误，D 正确． 5．(2018·南阳期中)图甲是示波器中核心部件示波管的原理图，要想在荧光屏的屏幕上观察到如图乙所示的图象，下面给出几组偏转电极XX ′、YY ′之间所加电压随时间变化的关系图象，其中可能符合要求的是( )甲乙ABCD【答案】CD【解析】要显示一个周期的信号电压，XX ′偏转电极要接入锯齿形电压，YY ′加图乙波形电压．则有C 、D 项符合要求，故C 、D 正确，A 、B 错误．6．光滑水平面上有一边长为l 的正方形区域处在场强为E 的匀强电场中，电场方向与正方形一边平行．一质量为m 、带电荷量为q 的小球由某一边的中点，以垂直于该边的水平初速度v 0进入该正方形区域．当小球再次运动到该正方形区域的边缘时，具有的动能可能为( )A ．0B ．12mv 20＋12qElC ．12mv 20D ．12mv 20＋23qEl 【答案】ABC【解析】由题意知，小球从进入电场至穿出电场时可能存在下列三种情况：从穿入处再穿出时，静电力不做功．C 项对；从穿入边的邻边穿出时，静电力做正功W ＝qE ·l2，由功能关系知B 项对；从穿入边的对边穿出时，若静电力做负功，且功的大小等于12mv 20，则A 项对；而静电力做正功时，不可能出现W ＝23qEl .D 项错．二、非选择题7．电子电量为e ，质量为m ，以速度v 0沿着电场线射入场强为E 的匀强电场中，如图所示，电子从A 点入射到达B 点速度为零，则AB 两点的电势差为多少？AB 间的距离为多少？【解析】由分析知，电子进入电场，只在电场力作用下运动，所以电场力对电子做负功．由动能定理得－qU ＝0－12mv 20，故U ＝mv 202e ；又U ＝Ed ，故d ＝U E ＝mv 22eE.答案：mv 202e mv 202eE8．如图所示，xOy 平面内0<x <32L 的范围内存在电场强度沿x 轴正方向的匀强电场，一个质量为m 、带电量为＋q 的粒子从坐标原点O 以速度v 0沿y 轴正方向开始运动，然后从虚线上的P 点(32L ，L )离开电场，不计粒子的重力，求：(1)电场强度的大小； (2)粒子从P 点射出时的速度.【解析】(1)粒子的电场中做类平抛运动，沿y 方向匀速y ＝v 0t 沿x 方向做匀加速运动，加速度a ＝qE m ，偏转距离x ＝12at 2，粒子从O 到P ，x ＝32L ，y ＝L ，解得E ＝3mv 0qL.(2)水平方向的速度v x ＝at ＝Eq m ·Lv 0＝3v 0 粒子从P 点射出时的速度v ＝v 20＋v 2x ＝2v 0，方向与竖直方向夹角60°. 答案：(1)E ＝3mv 0qL(2)2v 0，方向与竖直方向夹角60°能力提升9．(多选) 如图所示，竖直放置的两个平行金属板间有匀强电场，在两板之间等高处有两个质量相同的带电小球，P 小球从紧靠左极板处由静止开始释放，Q 小球从两板正中央由静止开始释放，两小球最后都能打在右极板上的同一点．则从开始释放到打到右极板的过程中( )A ．它们的运行时间t P ＞t QB ．它们的电荷量之比q P ∶q Q ＝2∶1C ．它们的动能增加量之比ΔE k P ∶ΔE k Q ＝4∶1D ．它们的电势能减少量之比ΔE P ∶ΔE Q ＝4∶1 【答案】BD【解析】在竖直方向加速度均为g ，位移相等，所以它们运行时间相等，A 项错误；水平位移x P ＝2x Q ，12a P t 2＝2×12a Q t 2，F P ＝2F Q ，q P ＝2q Q ，q P ∶q Q ＝2∶1，B 项正确；ΔE k P ＝mgh ＋F P x ，ΔE k Q ＝mgh ＋F Q x 2，所以ΔE k P ∶ΔE k Q ≠4∶1，C 项错误；ΔE P ∶ΔE Q ＝F P x ∶F Q x2＝4∶1，D项正确．10．如图所示，A 、B 两块带异号电荷的平行金属板间形成匀强电场，一电子以v 0＝4×106m/s 的速度垂直于场强方向沿中心线由O 点射入电场，从电场右侧边缘C 点飞出时的速度方向与v 0方向成30°的夹角．已知电子电荷e ＝1.6×10－19C ，电子质量m ＝0.91×10－30kg.求：(1)电子在C 点时的动能是多少焦？ (2)O 、C 两点间的电势差大小是多少伏？【答案】【解析】(1)依据几何三角形解得：电子在C 点时的速度为v t ＝v 0cos 30°，①而E k ＝12mv 2，②联立①②得E k ＝12m ⎝ ⎛⎭⎪⎫v 0cos 30°2＝9.7×10－18 J.(2)对电子从O 到C ，由动能定理，有eU ＝12mv 2t －12mv 20，③联立①③得U ＝mv 2t －v 202e＝15.2 V.答案：(1)9.7×10－18J (2)15.2 V11．(2019·武汉名校期中)在测阴极射线比荷的实验中，汤姆逊采用了如图所示的阴极射线管，从C 出来的阴极射线经过AB 间的电场加速后，沿平行板DE (平行板DE 长为L 、两板距离为d )中线射出，接着在荧光屏中心F 出现荧光斑．若在DE 间加上偏转电压(D 接正极)为U ，阴极射线将向上偏转，亮点偏离到F ′点．如果再利用通电线圈在DE 电场区加上一垂直纸面的磁感应强度为B 的匀强磁场(图中未画出)，荧光斑恰好回到荧光屏中心．平行板DE 的右端到荧光屏水平距离为2L ，F 与F ′点的竖直距离为h .试解决下列问题：(1)阴极射线的电性和磁场方向； (2)阴极射线的初速度；(3)阴极射线的比荷．(用L 、d 、U 、B 、h 表示) 【答案】(1)负电，垂直纸面向里 (2)U Bd(3)2Uh 5B 2dL2 【解析】(1)电场力与洛伦兹力平衡，电场力向上，因此射线带负电．由于洛伦兹力向下，根据左手定则，磁场方向垂直纸面向里．(2)根据平衡条件，有eE ＝evB ，且E ＝U d解得v ＝U Bd.(3)仅有电场时，电子在电场中做类平抛运动，依据类平抛运动规律，将出电场的速度分解成沿着虚线与垂直虚线方向，则有v y ＝at而a ＝qU md ，t ＝L v 0因电子做类平抛运动，速度的反向延长线交于板间虚线的中点，依据几何关系，则有v y v 0＝h52L 解得q m ＝2Uh 5B 2dL2.。

高中物理 1.6 示波器的奥秘课时作业高二物理试题

实蹲市安分阳光实验学校示波器的奥秘一、单项选择题1．一带电粒子在电场中只受到电场力作用时，它不可能出现的运动状态是( )A ．匀速直线运动B ．匀加速直线运动C ．匀变速曲线运动D ．匀速圆周运动解析：选A.只在电场力的作用下，说明电荷受到的合外力的大小为电场力，不为零，则粒子做变速运动，所以选项A 不可能；当电荷在匀强电场中由静止释放后，电荷做匀加速直线运动，选项B 可能；当电荷垂直进入匀强电场后，电荷做类平抛运动，选项C 可能；正电荷周围的负电荷只受电场力作用下且电场力恰好充当向心力时，可以做匀速圆周运动，选项D 可能．2.如图所示，在xOy 平面上第Ⅰ象限内有平行于y 轴的有界匀强电场，方向如图．y 轴上一点P 的坐标为(0，y 0)，有一电子垂直于y 轴以初速度v 0从P 点射入电场中，当匀强电场的场强为E 时，电子从A 点射出，A 点坐标为(x A ，0)，则A 点速度v A 的反向线与速度v 0的线交点坐标为( )A ．(0，y 0)B.⎝ ⎛⎭⎪⎫x A 3，y 0 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫12x A ，y 0 D ．(x A ，y 0)解析：选C.电子离开电场时，其速度v A 的反向线与速度v 0的线交点的横坐标一为12x A .3.如图所示，质子(11H)和α粒子(42He)，以相同的初动能垂直射入偏转电场(粒子不计重力)，则这两个粒子射出电场时的侧位移y 之比为( )A ．1∶1B ．1∶2C ．2∶1D ．1∶4解析：选B.由y ＝12Eq m L 2v 20和E k0＝12mv 20，得：y ＝EL 2q4E k0可知，y 与q 成正比，故选B.4．两平行金属板间有匀强电场，不同的带电粒子都以垂直于电场线方向飞入该电场，要使这些粒子经过匀强电场后有相同大小的偏转角，则它们具备的条件是(不计重力作用)( )A ．有相同的动能和相同的比荷B ．有相同的速度和相同的比荷C ．只要有相同的比荷就可以D ．无法确解析：选B.设金属板长为L ，两板间电压为U ，板间距为d ，粒子进入电场时速度为v ，在电场中运动时间为t ＝Lv ，在离开电场时沿电场线方向上的速度为v y ，则v y ＝at ＝qU md ·Lv .所以设带电粒子离开电场时与原速度方向的夹角为θ，即偏转角，如图所示．tan θ＝v y v ＝qUL mdv 2，要使θ相同，只需要qm相同即可，选B.5.如图所示，氕、氘、氚的原子核自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 ．经过加速电场过程，电场力对氚核做的功最多B ．经过偏转电场过程，电场力对三种原子核做的功一样多C ．三种原子核打在屏上时的速度一样大D ．三种原子核打在屏上的位置不同解析：选B.同一加速电场、同一偏转电场，三种粒子带电荷量相同，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 ＝l 2U 24dU 1，tan θ＝lU 22dU 1知偏转距离或偏转角与带电粒子无关，D 错．6.如图所示，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U 1时，带电粒子沿①轨迹从两板间飞出；当偏转电压为U 2时，带电粒子沿②轨迹落到B 板中间；设粒子两次射入电场的水平速度相同，则两次偏转电压之比为( )A ．U 1∶U 2＝1∶8B ．U 1∶U 2＝1∶4C ．U 1∶U 2＝1∶2D ．U 1∶U 2＝1∶1解析：选A.由t ＝xv 0知前后两种情况下运动的时间比为t 1∶t 2＝2∶1，由于y ＝12qU mdt 2，2y 1＝y 2，所以U 1∶U 2＝1∶8，A 选项正确．二、双项选择题7.如图所示，电量和质量都相同的带正电粒子以不同的初速度通过A 、B 两板间的加速电场后飞出，不计重力的作用，则( )A ．它们通过加速电场所需的时间相B ．它们通过加速电场过程中动能的增量相C ．它们通过加速电场过程中速度的增量相D ．它们通过加速电场过程中电势能的减少量相解析：选BD.由于电量和质量都相，因此产生的加速度相，初速度越大的带电粒子经过电场所用时间越短，加速时间越短，则速度的变化量越小；由于电场力做功W ＝qU 与初速度及时间无关，因此电场力对各带电粒子做功相，则它们通过加速电场过程中电势能的减少量相，动能增加量也相．8．(·高二质检)如图所示，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．如果在荧光屏上P 点出现亮斑，那么示波管中的( )A ．极板X 带正电B ．极板X ′带正电C ．极板Y 带正电D ．极板Y ′带正电解析：选AC.由图可以判断电子要向X 方向和Y 方向偏转，所以极板X 、Y带正电，极板X ′、Y ′带负电，选项A 、C 正确，B 、D 错误．9．(·高二检测)如图所示是一个示波器工作原理图，电子经过加速后以速度v 0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，可采用的办法是( )A ．增大两极板间的电压B ．尽可能使板长l 做得长些C ．尽可能使板间距离d 减小些D ．使电子入射速度v 0大些解析：选BC.偏移量h ＝12at 2＝qUl 22mdv 20，故灵敏度h U ＝ql22mdv 20，可见B 、C 项正确．☆10.如图所示，M 、N 是竖直放置的两平行金属板，分别带量异种电荷，两极间产生一个水平向右的匀强电场，场强为E ，一质量为m 、电量为＋q 的微粒，以初速度v 0竖直向上从两极板间的A 点射入匀强电场中，微粒垂直打到N 板上的C 点．已知AB ＝BC .不计空气阻力，则可知( )A ．微粒在电场中作抛物线运动B ．微粒打到C 点时的速率与射入电场时的速率相 C ．MN 板间的电势差为2mv 2qD ．MN 板间的电势差为Ev 202g解析：选AB.由题意可知，微粒受水平向右的电场力qE 和竖直向下的重力mg 作用，合力与v 0不共线，所以微粒做抛物线运动，A 正确；因AB ＝BC ，即v 02·t＝v C2·t 可见v C ＝v 0.故B 项正确；由q ·U 2＝12mv 2C ，得U ＝mv 2C q ＝mv 2q，故C 项错误；又由mg ＝qE 得q ＝mg E ，代入U ＝mv 20q 得U ＝Ev20g，故D 项错误．三、非选择题11．如图所示，电子以v 0沿与电场线垂直的方向从A 点飞进匀强电场，并从另一端B 沿与场强方向成150°角飞出，则A 、B 两点电势差是多少？(设电子电荷量为e 、质量为m )解析：由题图知电子在B 点的速度v ＝2v 0 由A →B 用动能理得 eU ＝12m (v 2－v 20)解得U ＝3mv 22e .答案：3mv 202e12．如图所示，边长为L ＝0.8 m 的正方形ABCD 区域内存在竖直方向的匀强电场，一带负电的粒子从A 点沿AB 方向以初速v 0＝2×105m/s 射入电场，最后从C 点离开电场．已知带电粒子的荷质比为q m＝1×108C/kg ，不计粒子重力．(1)试判断电场强度的方向；(2)粒子从A 点飞到C 点所用的时间t ； (3)电场强度E 的大小．解析：(1)带负电粒子向上偏转，说明所受电场力竖直向上，所以电场强度方向竖直向下．(2)粒子做类平抛运动，沿AB 方向做匀速直线运动：L ＝v 0t所以粒子从A 点飞到C 点所用的时间：t ＝L v 0＝0.82×105 s ＝4×10－6s.(3)沿AD 方向，小球做匀加速直线运动：L ＝12at 2根据牛顿第二律：qE ＝ma代入数值，解得：E ＝2mv 20qL＝1×103N/C.答案：(1)竖直向下 (2)4×10－6 s (3)1×103N/C。

学业分层测评第1章第6节示波器的奥秘

学业分层测评(六)示波器的奥秘(建议用时：45分钟)[学业达标]1．一带电粒子在电场中只受到电场力作用时，它不可能出现的运动状态是A．匀速直线运动B．匀加速直线运动C．匀变速曲线运动D．匀速圆周运动【解析】只在电场力的作用下，说明电荷受到的合外力的大小为电场力，不为零，则粒子做变速运动．所以选项A不可能；当电荷在匀强电场中由静止释放后，电荷做匀加速直线运动，选项B可能；当电荷垂直进入匀强电场后，电荷做类平抛运动，选项C可能；正电荷周围的负电荷只在电场力作用下且电场力恰好充当向心力时，可以做匀速圆周运动，选项D可能．【答案】 A2．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)下列说法中正确的是()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】在带电粒子垂直进入匀强电场偏转过程中，电场力对粒子做正功，根据动能定理，粒子的动能增加，根据电场力做功与电势能的关系，电势能减小，选项B正确．【答案】 B3．一电子以初速度v0沿垂直于场强方向射入两平行金属板间的匀强电场中，现减小两板间的电压，则电子穿越两平行板所需的时间() 【导学号：62032114】A．随电压的减小而减小B．随电压的减小而增大C．与电压无关D．随两板间距离的增大而减小【解析】因粒子在水平方向做匀速直线运动，极板长度和粒子初速度都未变化，故由t＝知C选项正确．【答案】 C4．如图1-6-8所示，电子由静止开始从A板向B板运动，到达B板的速度为v，保持两板间的电压不变，则()图1-6-8A．当减小两板间的距离时，速度v增大B．当减小两板间的距离时，速度v减小C．当减小两板间的距离时，速度v不变D．当减小两板间的距离时，电子在两板间运动的时间变长【解析】由动能定理得＝2，当改变两极板间的距离时，U不变，v就不变，故选项A、B错误，C正确．粒子做初速度为零的匀加速直线运动，＝，＝，即t＝，当d减小时，v不变，电子在两极板间运动的时间变短，故选项D错误．【答案】 C5.喷墨打印机的简化模型如图1-6-9所示．重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，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()图1-6-9A．向负极板偏转B．电势能逐渐增大C．运动轨迹是抛物线D．运动轨迹与带电量无关【解析】由于微滴带负电，其所受电场力指向正极板，故微滴在电场中向正极板偏转，A项错误．微滴在电场中所受电场力做正功，电势能减小，B项错误．由于极板间电场是匀强电场，电场力不变，故微滴在电场中做匀变速曲线运动，并且轨迹为抛物线，C项正确．带电量影响电场力及加速度大小，运动轨迹与加速度大小有关，故D项错误．【答案】 C6.质量为m的物块，带正电q，开始时让它静止在倾角α＝60°的固定光滑绝缘斜面顶端，整个装置放在水平方向、大小为E＝的匀强电场中，如图1-6-10所示，斜面高为H，释放物块后，物块落地的速度大小为()图1-6-10B．2C．2【解析】由动能定理得＋＝2，而U＝E·α)＝，故物块落地时的速度大小v＝2，B正确．【答案】 B7.(多选)如图1-6-11，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连．若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子()图1-6-11A．所受重力与电场力平衡B．电势能逐渐增加C．动能逐渐增加D．做匀变速直线运动【解析】带电粒子在平行板电容器之间受到两个力的作用，一是重力，方向竖直向下，二是电场力F＝，方向垂直于极板向上．因二力均为恒力，已知带电粒子做直线运动，所以此二力的合力一定在粒子运动的直线轨迹上，根据牛顿第二定律可知，该粒子做匀减速直线运动，选项D正确，选项A、C错误；从粒子运动的方向和电场力的方向可判断出，电场力对粒子做负功，粒子的电势能增加，选项B正确．【答案】8.在空间有正方向水平向右、大小按如图1-6-12所示的图线变化的电场，位于电场中A点的电子在t＝0时速度为零，在t＝1 s时，电子离开A点的距离大小为l.那么在t＝2 s时，电子将处在()图1-6-12A．A点B．A点左方l处C．A点右方2l处D．A点左方2l处【解析】粒子在第1 s内做初速度为零的匀加速运动，第2 s内做末速度为零的匀减速运动，加速度大小相等，由于电子带负电，故向左方运动，距离A 点为2l，故选D.【答案】 D[能力提升]9．(多选)如图1-6-13所示，带正电的粒子以一定的初速度v0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内，恰好沿下板的边缘飞出，已知板长为L，平行板间距离为d，板间电压为U，带电粒子的电荷量为q，粒子通过平行板的时间为t，则(不计粒子的重力)()图1-6-13A．在前时间内，电场力对粒子做的功为B．在后时间内，电场力对粒子做的功为C．在粒子下落前和后的过程中，电场力做功之比为1∶2D．在粒子下落前和后的过程中，电场力做功之比为1∶1【解析】粒子在电场中做类平抛运动的加速度为a＝＝，t时间内加速度方向上的位移y＝2＝，前加速度方向上的位移y1＝＝，后加速度方向上的位移y2＝y－y1＝d.由公式W＝F·l可知前、后、前、后电场力做的功分别为W1＝，W2＝，W3＝，W4＝.【答案】10．如图1-6-14所示，边长为L的正方形区域内存在着匀强电场．质量为m，电荷量为q的带电粒子以速度v0从a点进入电场，恰好从c点离开电场，离开时速度为v，不计重力，求电场强度大小．图1-6-14【解析】从a点到c点静电力做功W＝根据动能定理得W＝2－20所以＝2－20场强大小E＝.【答案】11．如图1-6-15所示为真空示波管的示意图，电子从灯丝K发出(初速度不计)，经灯丝与A板间的加速电压U1加速，从A板中心孔沿中心线射出，然后进入由两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场)，电子进入偏转电场时的速度与电场方向垂直，电子经过偏转电场后打在荧光屏上的P 点．已知M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L1，板右端到荧光屏的距离为L2，电子质量为m，电荷量为e.求：图1-6-15(1)电子穿过A板时的速度大小；(2)电子从偏转电场射出时的侧移量；(3)P点到O点的距离．【解析】(1)设电子经电压U1加速后的速度为v0，根据动能定理得1＝解得v0＝.(2)电子以速度v0进入偏转电场后，垂直于电场方向做匀速直线运动，沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动．设偏转电场的电场强度为E，电子在偏转电场中运动的时间为t1，电子的加速度为a，离开偏转电场时的侧移量为y1，根据牛顿第二定律和运动学公式得F＝E＝F＝t1＝y1＝解得y1＝.(3)设电子离开偏转电场时沿电场方向的速度为，根据运动学公式得＝1，电子离开偏转电场后做匀速直线运动，设电子离开偏转电场后打在荧光屏上所用的时间为t2，电子打到荧光屏上的侧移量为y2，如图所示．有t2＝，y2＝2解得y2＝P点到O点的距离为y＝y1＋y2＝.【答案】(1)(2)(3)12.如图1-6-16所示，在一块足够大的铅板A的右侧固定着一小块放射源P，P向各个方向放射出电子，速率为107m.在A板右方距A为2 处放置一个与A 平行的金属板B，在B、A之间加上直流电压．板间的匀强电场场强E＝3.64×104，方向水平向左．已知电子质量m＝9.1×10－31kg、电荷量e＝1.6×10－19C，求电子打在B板上的范围．图1-6-16【解析】电子离开放射源后做匀变速运动．初速度垂直板的电子直接沿电场线运动到B板的O点．其他电子打在以O点为中心的周围某一位置．设初速度与板平行的电子打在B板上的N点，且距O点最远．电子竖直方向上的分运动＝v0t①水平方向上的分运动d＝t2②将v0＝107，e＝1.6×10－19 C，m＝9.1×10－31，E＝3.64×104，d＝2×10－2 m代入①②求得＝2.5×10－2 m＝2.5 .即电子打在B板上的范围是以O为圆心，以2.5 为半径的圆面．【答案】以O为圆心，以2.5 为半径的圆面．。

高中物理课时跟踪检测(六)示波器的奥秘粤教版选修31

课时跟踪检测（六）示波器的奥秘1．(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1所示。

如果在荧光屏上P 点出现亮斑，那么示波管中的( )图1A ．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 由题意可知，在XX ′方向上向X 方向偏转，X 带正电，A 对B 错；在YY ′方向上向Y 方向偏转，Y 带正电，C 对D 错。

2. (多选)如图2所示，M 、N 是真空中的两块平行金属板，质量为m 、电荷量为q 的带电粒子，以初速度v 0由小孔进入电场，当M 、N 间电压为U 时，粒子恰好能到达N 板，如果要使这个带电粒子到达M 、N 板间距的12后返回，下列措施中能满足要求的是(不计带电粒子的重力)( )图2A ．使初速度减为原来的12B ．使M 、N 间电压加倍C ．使M 、N 间电压提高到原来的4倍D ．使初速度和M 、N 间电压都减为原来的12解析：选BD 由qE ·l ＝12mv 02，当v 0变为22v 0时l 变为l 2；因为qE ＝q U d，所以qE ·l ＝q U d ·l ＝12mv 02，通过分析知B 、D 选项正确。

3.如图3所示，质量相等的两个带电液滴1和2从水平方向的匀强电场中O 点自由释放后，分别抵达B 、C 两点，若AB ＝BC ，则它们带电荷量之比q 1∶q 2等于( )图3A ．1∶2B ．2∶1C ．1∶ 2D.2∶1解析：选B 竖直方向有h ＝12gt 2，水平方向有l ＝qE 2m t 2，联立可得q ＝mgl Eh ，所以有q 1q 2＝21，B 对。

4．一束正离子以相同的速率从同一位置，沿垂直于电场方向飞入匀强电场中，所有离子的运动轨迹都是一样的，这说明所有粒子( )A ．都具有相同的质量B ．都具有相同的电荷量C ．具有相同的荷质比D ．都是同一元素的同位素解析：选C 由偏转距离y ＝12qE m ⎝ ⎛⎭⎪⎫l v 02＝qEl22mv 02可知，若运动轨迹相同，则水平位移相同，偏转距离y 也应相同，已知E 、l 、v 0是相同的，所以应有qm相同。

高中物理2.1学习使用示波器专项测试同步训练2229

高中物理2.1学习使用示波器专项测试同步训练
2020.03
1,初速度为零的带有相同电量的两种粒子，它们的质量之比为m1∶m2=1∶4，使它们经过同一加速电场后，垂直进入同一个匀强磁场中作匀速圆周运动，则它们所受向心力之比F1∶F2等于
（）
A．2∶1 B．1∶2 C．4∶1 D．1∶4
2,如图所示，MN是一条水平放置的固定长直导线，通电电流大小为I1，方向如图。

P是一个通有电流I2的与MN共面的金属环，圆环P在磁场作用下将（）
A．沿纸面向上运动
B．沿纸面向下运动
C．上半部分垂直纸面向外，下半部分垂直纸面向里运动
D．上半部分垂直纸面向里，下半部分垂直纸面向外运动
3,电视机显像管简单原理如图所示，初速度不计的电子经加速电场加速后进入有限边界宽度为L的匀强磁场，磁感应强度为B，如要求电子束偏转角为，求加速电场的电势差U。

（已知电子电量为e，质量为m）
答案
1, A
2, B
3, 解：电子经加速电场加速后，速度为v ，则由动能定理得221mv eU =
电子进入匀强磁场中作匀速圆周运动，轨迹如图，
由几何关系得，电子运动半径αsin L
R =
由牛顿第二定律，有
R v m evB 2
= 由以上各式解得加速电压
α22
2sin 2m L eB U =。

高中物理 1.6 示波器的奥秘第1课时课时精练高二物理试题

实蹲市安分阳光实验学校1.6 示波器的奥秘第1课时带电粒子的加速运动图1－8－61．(双选)如图1－8－6所示，电荷量和质量都相同的带正电粒子以不同的初速度通过A、B两板间的加速电场后飞出，不计重力的作用，则( )A．它们通过加速电场所需的时间相B．它们通过加速电场过程中动能的增量相C．它们通过加速电场过程中速度的增量相D．它们通过加速电场过程中电势能的减少量相答案BD解析由于电荷量和质量相，因此产生的加速度相，初速度越大的带电粒子经过电场所用时间越短，A错误；加速时间越短，则速度的变化量越小，C错误；由于电场力做功W＝qU与初速度及时间无关，因此电场力对各带电粒子做功相，则它们通过加速电场的过程中电势能的减少量相，动能增加量也相，B、D正确．带电粒子的偏转图1－8－72．如图1－8－7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；设粒子两次射入电场的水平速度相同，则两次偏转电压之比为( )A．U1∶U2＝1∶8 B．U1∶U2＝1∶4C．U1∶U2＝1∶2 D．U1∶U2＝1∶1答案A解析由y＝12at2＝12Uqmd·l2v20得：U＝2mv20dyql2，所以U∝yl2，可知A项正确．示波管的偏转原理图1－8－83．示波管是一种多功能电学仪器，它的工作原理可以效成下列情况：如图1－8－8所示，真空室中电极K发出电子(初速度不计)，经过电压为U1的加速电场后，由小孔S沿水平金属板A、B间的中心线射入板中．金属板长为L，相距为d，当A、B间电压为U2时电子偏离中心线飞出电场打到荧光屏上而显示亮点．已知电子的质量为m、电荷量为e，不计电子重力，下列情况中一能使亮点偏离中心距离变大的是( )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变小答案B解析当电子离开偏转电场时速度的反向线一经过偏转电场中水平位移的中点，所以电子离开偏转电场时偏转角度越大(偏转距离越大)，亮点距离中心就越远．设电子经过U1加速后速度为v0，离开偏转电场时侧向速度为vy.根据题意得：eU1＝12mv20.①电子在A、B间做类平抛运动，当其离开偏转电场时侧向速度为vy＝at＝eU2md·Lv0.②结合①②式，速度的偏转角θ满足：tan θ＝vy v0＝U2L2dU1.显然，欲使θ变大，该增大U2、L ，或者减小U1、d.正确选项是B.(时间：60分钟)题组一带电粒子的直线运动1．下列带电粒子均从静止开始在电场力作用下做加速运动，经过相同的电势差U 后，哪个粒子获得的速度最大( )A ．质子1HB ．氘核21HC ．α粒子42HeD ．钠离子Na ＋答案 A解析所有四种带电粒子均从静止开始在电场力作用下做加速运动，经过相同的电势差U ，故根据动能理， qU ＝12mv2－0得v ＝2qU m 由上式可知，比荷qm越大，速度越大；显然A 选项中质子的比荷最大，故A 正确．图1－8－92．如图1－8－9所示，M 和N 是匀强电场中的两个势面，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通过势面M 射入两势面之间，则该粒子穿过势面N 的速度是( ) A.2qU/m B ．v0＋2qU/m C.v20＋2qU/m D.v20－2qU/m 答案 C解析 qU ＝12mv2－12mv20，v ＝v20＋2qU/m ，选C.图1－8－103．(双选)如图1－8－10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答案 CD解析根据动能理研究电子由静止开始从A 板向B 板运动列出式：Uq ＝12mv2，得v ＝2qUm，所以当改变两板间距离时，v 不变，故A 、B 错误，C 正确；由于两极板之间的电压不变，所以极板之间的场强为E ＝U d ，电子的加速度为a ＝qE m ＝qUmd ，电子在电场中一直做匀加速直线运动，由d ＝12at2＝12qUmd t2，所以电子加速的时间为t ＝d2m qU，由此可见，当增大两板间距离时，电子在两板间的运动时间增大，故D 正确．故选C 、D.题组二带电粒子的偏转图1－8－114．如图1－8－11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 的电荷量一大于b 的电荷量 B ．b 的质量一大于a 的质量 C ．a 的比荷一大于b 的比荷 D ．b 的比荷一大于a 的比荷答案 C解析粒子在电场中做类平抛运动，h ＝12qE m (xv0)2得：x ＝v02mhqE.由v0 2hmaEqa ＜v0 2hmb Eqb 得qa ma ＞qbmb. 图1－8－125．(双选)三个α粒子在同一地点沿同一方向垂直电场线飞入偏转电场，出现了如图1－8－12所示的运动轨迹，由此可判断( ) A ．在B 飞离电场的同时，A 还没有打在负极板上 B ．B 和C 同时飞离电场C ．进入电场时，C 的速度最大，A 的速度最小D ．动能的增加值C 最小，A 和B 一样大答案 CD解析由题意知，三个α粒子在电场中的加速度相同，A 和B 有相同的偏转位移y ，由公式y ＝12at2得，A 和B 在电场中运动时间相同，由公式v0＝x t ，得vB>vA ，同理，vC>vB ，故三个粒子进入电场时的初速度大小关系为vC>vB>vA ，故C 正确，A 、B 错误；由题图知，三个粒子的偏转位移大小关系为yA ＝yB>yC ，由动能理可知，三个粒子的动能增加值C 最小，A 和B 一样大，D 正确．题组三示波管的原理6．如图1－8－13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( ) 图1－8－13A ．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 接电源的负极答案 D解析若要使电子打在题图所示坐标系的第Ⅲ象限，电子在x 轴上向负方向偏转，则使X′接正极，X 接负极；电子在y 轴上也向负方向偏转，则使Y′接正极，Y 接负极，所以选项D 正确．7．如图1－8－14所示，是一个说明示波管工作原理的示意图，电子经电压U1加速后垂直进入偏转电场，离开电场时的偏转量是h ，两平行板间的距离为d ，电势差为U2，板长为L.为了提高示波管的灵敏度(每单位电压引起的偏转量hU2)，可采用的方法是( )图1－8－14A ．增大两板间的电势差U2B ．尽可能使板长L 短些C ．尽可能使板间距离d 小一些D ．使加速电压U1升高一些答案 C解析电子的运动过程可分为两个阶段，即加速和偏转，分别根据两个阶段的运动规律，推导出灵敏度hU2的有关表达式，然后再判断选项是否正确，这是解决此题的基本思路．电子经电压U1加速有：eU1＝12mv20，①电子经过偏转电场的过程有：L ＝v0t ，② h ＝12at2＝eU22md t2＝U2L24dU1，③由①②③可得h U2＝L24dU1.因此要提高灵敏度，若只改变其中的一个量，可采取的办法为增大L 、减小d ，或减小U1，所以本题的正确选项为C. 题组四综合用8．一束正离子以相同的速率从同一位置，沿垂直于电场的方向飞入匀强电场中，所有离子的运动轨迹都是一样的，这说明所有粒子( ) A ．都具有相同的质量 B ．都具有相同的电荷量 C ．具有相同的比荷 D ．都是同一元素的同位素答案 C解析由偏转距离y ＝12qE m (l v0)2＝qEl22mv20可知，若运动轨迹相同，则水平位移相同，偏转距离y 也相同，已知E 、l 、v0是相同的，所以有qm相同．图1－8－159．(双选)如图1－8－15所示，一电子沿x 轴正方向射入电场，在电场中的运动轨迹为OCD ，已知OA ＝AB ，电子过C 、D 两点时竖直方向的分速度为vCy 和vDy ；电子在OC 段和OD 段动能的变化量分别为ΔEk1和ΔEk2，则( ) A ．vCy ∶vDy ＝1∶2 B ．vCy ∶vDy ＝1∶4C ．ΔEk1∶ΔEk2＝1∶3D ．ΔEk1∶ΔEk2＝1∶4 答案 AD 图1－8－1610．真空中的某装置如图1－8－16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 ．偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶2∶2D ．偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶2∶4 答案 B解析粒子加速过程qU1＝12mv2，从B 到M 用时t ＝BMv，得t ∝mq，所以t1∶t2∶t3＝1∶2∶2，选项A 错误．偏转位移y ＝12qU2md (l v )2＝U2l4dU1，所以三种粒子打到荧光屏上的位置相同，选项B 正确．因W ＝qEy ，得W1∶W2∶W3＝q1∶q2∶q3＝1∶1∶2，选项C 、D 错误．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．已知质子电荷量为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. 答案 (1)U d (2)eU 2md (3)R 2deU m解析 (1)极板间场强E ＝Ud(2)α粒子电荷量为2e ，质量为4m ，所受电场力F ＝2eE ＝2eUdα粒子在极板间运动的加速度a ＝F 4m ＝eU2dm(3)由d ＝12at2，得t ＝2da＝2d m eU ，v0＝R t ＝R 2deUm图1－8－1712．一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1－8－17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.答案U2l 2U1d (l2＋L) 解析电子经U1的电场加速后，由动能理可得 eU1＝mv202①电子以v0的速度进入U2的电场并偏转t ＝lv0②E ＝U2d ③a ＝eE m ④v ⊥＝at ⑤由①②③④⑤得射出极板的偏转角θ的正切值tan θ＝v ⊥v0＝U2l2U1d .所以OP ＝(l 2＋L)tan θ＝U2l 2U1d (l2＋L)．。

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高二物理选修示波器的奥秘同步测试题
一、选择题
A．只适用于匀强电场中，v0＝0的带电粒子被加速
B．只适用于匀强电场中，粒子运动方向与场强方向平行的情况
C．只适用于匀强电场中，粒子运动方向与场强方向垂直的情况
D．适用于任何电场中，v0＝0的带电粒子被加速
2．如图1，P和Q为两平行金属板，板间电压为U，在P板附近有一电子由静止开始向Q 板运动．关于电子到达Q板时的速率，下列说法正确的是[ ]
A．两板间距离越大，加速时间越长，获得的速率就越大
B．两板间距离越小，加速度越大，获得的速率就越大
C．与两板间距离无关，仅与加速电压U有关
D．以上说法都不正确
3．带电粒子以初速v0垂直电场方向进入平行金属板形成的匀强
A．粒子在电场中作类似平抛的运动
C．粒子飞过电场的时间，决定于极板长和粒子进入电场时的初速度
D．粒子偏移距离h，可用加在两极板上的电压控制
4．带电粒子垂直进入匀强电场中偏转时（除电场力外不计其它力的作用）[ ]
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
5．电子以初速度v0沿垂直场强方向射入两平行金属板中间的匀强电场中，现增大两板间的电压，但仍使电子能够穿过平行板间，则电子穿越平行板所需要的时间[ ]
A．随电压的增大而减小
B．随电压的增大而增大
C．加大两板间距离，时间将减小
D．与电压及两板间距离均无关
6．如图2所示，从灯丝发出的电子经加速电场加速后，进入偏转电场，若加速电压为U1，偏转电压为U2，要使电子在电场中的偏转量y增大为原来的2倍，下列方法中正确的是[ ]
B．使U2增大为原来的2倍ABD
C．使偏转板的长度增大为原来2倍
7．如图3所示，A、B、C、D是某匀强电场中的4个等势面，一个质子和一个α粒子（电荷量是质子的2倍，质量是质子的4倍）同时在A等势面从静止出发，向右运动，当到达D 面时，下列说法正确的是[ ]
A．电场力做功之比为1∶2 AC
B．它们的动能之比为2∶1
C.它们的动能之比为1:4
D．它们运动的时间之比为1∶1
8．真空中水平放置的两金属板相距为d，两板电压是可以调节的，一个质量为m、带电量
为＋q的粒子，从负极板中央的小孔以速度
A．使v0增大1倍
B．使板间电压U减半
C．使v0和U同时减半
9．分别将带正电、负电和不带电的三个等质量小球，分别以相同的水平速度由P点射入水平放置的平行金属板间，已知上板带负电，下板接地．三小球分别落在图4中A、B、C三
点，则[ ]
A．A带正电、B不带电、C带负电
B．三小球在电场中加速度大小关系是：a A＜a B＜a C
C．三小球在电场中运动时间相等
D．三小球到达下板时的动能关系是E kC＞E kB＞E kA
10．如5所示，带电粒子以平行极板的速度从左侧中央飞入匀强电场，恰能从右侧擦极板边缘飞出电场（重力不计），若粒子的初动能变为原来的2倍，还要使粒子保持擦极板边缘飞出，可采用的方法是[ ]
A．将极板的长度变为原来的2倍
C．将两板之间的电势差变为原来的2倍
D．上述方法都不行
二、填空题
11．如图6所示，B板电势为U，质量为m的带电粒子（重量不计）以初速v0水平射入电场．若粒子带－q电量，则粒子到达B板时速度大小为______；若粒子带＋q电量，它到达B板时速度大小为______．
12．电子电量为e，质量为m，以速度v0沿着电场线射入场强为E的匀强电场中，如图7所示，电子从A点入射到达B点速度为零，则AB两点的电势差为______；AB间的距离为______．
13．电子垂直场强方向进入匀强电场，初速为v0，如图8所示，电子离开电场时偏离原来方向h距离．若使两极板间电压变为原来的2倍，则电子离开电场时偏离原来方向的距离为_______．
14．如图9，真空中有一束电子流以一定的速度v0沿与场强垂直的方向，自O点进入匀强电场，以O点为坐标原点，x、y轴分别垂直于、平行于电场方向．若沿x轴取OA＝AB＝BC，分别自A、B、C作与y轴平行的线与电子流的径迹交于M、N、P，则电子流经M、N、P三点时，沿y轴方向的位移之比y1∶y2∶y3＝_____；在M、N、P三点电子束的即时速度与x 轴夹角的正切值之比tgθ1∶tgθ2∶tgθ3＝_______；在OM、MN、NP这三段过程中，电子动能的增量之比△E k1∶△E k2∶△E k3＝_______．
15．如图10，两带电粒子P1、P2先后以相同的初速度v从带电的平行金属板A、B正中央O 点垂直于电场线进入匀强电场，偏转后分别打在A板上的C点和D点．已知AC＝CD，P1带电量是P2的3倍，则P1、P2的质量比为___________．
16．两金属板间距离为4×10-2m，所加电压为100V．现有一个具有一定速度的电子沿垂直于电场方向飞入，离开电场时，侧向位移为1.2×10-2m，那么电子经过电场加速后的动能增量为_________eV．
17．一个质量为m、电量为q的带电粒子（不计重力），以平行于电场的初速v0射入匀强电场．经过t秒时间，带电粒子具有的电势能与刚射入到电场时具有的电势能相同，则此匀强电场的场强E＝_______，带电粒子在电场中所通过的路程是________．
18．如图11所示，电子的电量为e，质量为m，以v0的速度沿与场强垂直的方向从A点飞入匀强电场，并从另一侧B点沿与场强方向成150°角飞出．则A、B两点间的电势差为________．
三、计算题
19．如图12所示，AB板间有一匀强电场，两板间距为d，所加电压为U，有一带电油滴以初速v竖直向上自M点飞入电场，到达N点时，速度方向恰好变为水平，大小等于初速v，试求：
油滴以初速v竖直向上自M点飞入电场，到达N点时，速度方向恰好变为水平，大小等于初速v，试求：
（1）油滴从M点到N点的时间．
（2）MN两点间的电势差．
20．如图13所示，一个半径为R的绝缘光滑半圆环，竖直放在场强为E的匀强电场中，电场方向竖直向下．在环壁边缘处有一质量为m，带有正电荷q的小球，由静止开始下滑，求小球经过最低点时对环底的压力．
答案
一、选择题
1．D
2．C
3．ACD
4．B
5．D
6．ABD
7．AC
8．B
9．ABD
10．C
二、填空题
13．2h
14．1∶4∶9，1∶2∶3，1∶3∶5 15．3∶4
16．30
17．2mv0/qt，v0t/2
三、计算题
19．v/g，Uv2/2gd
20．3（mg＋qE）。