1、第 5 课时 探究电子束在示波管中的运动1.氘核(电荷量为e ，质量为 2m)和氚核(电荷量为e、质量为 3m)经相同电压加速后，垂直偏转电场方向进入同一匀强电场飞出电场时，运动方向的偏转角的正切值之比为(已知原子核所受的重力可忽略不计) ( )A12 B21 C11 D14答案：C2.如图 259 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 v0 由小孔进入电场，当M、N 间电压为 U 时，粒子恰好能达到 N 板如果要使这个带电粒子到达 M、N 板间距的 1/2 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 1
2、/2B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 1/2解析：由题意知，带电粒子在电场中做减速运动，在粒子恰好能到达 N板时，由动能定理可得：qU mv02.12要使粒子到达两极板中间后返回，设此时两极板间电压为 U1，粒子的初速度为 v1，则由动能定理可得：q mv12.U12 12联立两方程得： .U12U v12v02可见，选项 B、D 均符合等式的要求，本题的答案为 B、D 项答案：BD图 2593.如图 2510 所示，从静止出发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移
3、距离 y 增大为原来的 2 倍(在保证电子不会打到极板上的前提下)，可选用的方法有 ( )A使 U1 减小为原来的 1/2B使 U2 增大为原来的 2 倍C使偏转电场极板长度增大为原来的 2 倍D使偏转电场极板的间距减小为原来的 1/2答案：ABD4.平行金属板 A、B 分别带等量异种电荷，A 板带正电荷，B 板带负电荷，a、b 两个带正电荷的粒子，以相同的速率先后垂直于电场线从同一点进入两金属板间的匀 强电场中，并分别打在 B 板上的 a、b两点，如图2511 所示，若不计重力，则( )Aa 粒子的带电荷量一定大于 b 粒子的带电荷量Ba 粒子的质量一定小于 b 粒子的质量Ca 粒子的带电荷
4、量与质量之比一定大于 b 粒子的带电荷量与质量之比Da 粒子的带电荷量与质量之比一定小于 b 粒子的带电荷量与质量之比答案：C5如图 2512 所示，场强为 E 的水平方向匀强电场中，有一质量为 m，电量为q 的微粒在外力作用下，从 A 点竖直向上运动到 B 点且速度不变，若 AB 长为 h，则在这一过程中外力的大小及外力做功为 ( )Amg、mgh BmgqE，mghC. ， D. ，mghm2g2 q2E2 m2g2 q2E2h m2g2 q2E2答案：D6一个初动能为 Ek 的电子，垂直电场线飞入平行板电容器中，飞出电容器的动能为 2Ek，如果此电子的初速度增至原来的 2 倍，则它飞出电
5、容器的动能变为 ( )图 2510图 2511图 2512A4E k B8E k C4.5E k D4.25E k答案：D7.平行板间有如图 2513 所示周期变化的电压重力不计的带电粒子静止在平行板中央，从 t0 时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况，下图中，能正确定性描述粒子运动的速度时间图像的是 ( )解析：0 时间内粒子做初速度为零的匀加速直线运动 . T 时间内做加T2 T2速度恒定的匀减速直线运动，由对称性可知，在 T时速度减为零此后周期性重复，故 A 对答案：A8在匀强电场中，同一条电场线上有 A、B 两点，有两个带电粒子先后由静止从 A 点出发并通过 B 点若两粒子的质量之比为
6、 21，电荷量之比为41，忽略它们所受重力，则它们由 A 点运动到 B 点所用时间之比为( )A1 B. 12 2C12 D21答案：A9如图 2514，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 v0 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 ( ) 图 2514图 2513A0 B. mv02 qEl12 12C. mv02 D. mv02 qEl12 12 23解析：如题图所示，如果电场方向是 AB方向，则电场力可以做正功，也可
7、以做负功，做负功时有可能使其动能变为零，故选项 A 正确如果电场的方向是 AC方向，带电小球到达 AB或 CD时，电场力做功为 qEl/2，故选项 B 可能是正确的如果带电小球回到同一个边界上，即回到等势面上，电场力不做功，故选项 C 是正确的D 是无论如何也不可能的答案：ABC10在一次使用示波器的过程中，某同学欲按要求先在荧光屏上调出亮斑，为此，他进行了如下操作：首先将辉度旋钮逆时针转到底，竖直位移和水平位移旋钮转到某位置，将衰减调节旋钮置于 1 000 挡，扫描范围旋钮置于“外X”挡，然后打开电源开关(指示灯亮)，过 2 min 后，顺时针旋转辉度调节旋钮，结果屏上始终无亮斑出现(示波器
8、完好)那么，他应再调节下列哪个旋钮才有可能在屏上出现亮斑( )A竖直位移旋钮 B水平位移旋钮C聚焦调节旋钮 D辅助聚焦旋钮答案：AB11如图 2515(a) 所示，两块平行金属板，相距为 d，加上如图2515(b)所示的方波形电压，电压的最大值为 Um，周期为 T.现有一离子束，其中每个粒子的带电荷量为 q，从两板左端与两板等距处的 O 点，沿与板平行的直线 OO方向连续地射入设粒子通过平行板所用的时间为 T(和电压变化的周期相同)，且已知所有的粒子最后都可以通过平行板间的空间而打在右端的靶子上，试求粒子最后打在靶上的位置范围(即与 O 的最大距离与最小距离，重力的影响不计) (a) (b)图
9、 2515解析：画出粒子的速度时间图像可知，在 t0、 T、2T、3T 、时刻入射的粒子将有最大的侧位移：ymax a( )2a .12 T2 T2T2 3qUmT28md在 t 、 、 、时刻入射的粒子将有最小的侧位移：T2 3T2 5T2ymin a( )2 .12 T2 qUmT28md答案：见解析12.一束电子流在经 U5 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2516 所示若两板间距离 d1.0 cm，板长 l5.0 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？解析：在加速电压一定时，偏转电压 U越大，电子在极板间的偏移的距离就越大，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eU mv02 12进入偏转电场，电子在平行于板面的方向上做匀速直线运动：lv 0t 在垂直于板面的方向做匀加速直线运动，加速度图 2516a Fm eUdm偏移的距离 y at2 12能飞出的条件 y d2解式得U V4.010 2 V2Ud2l2 25 0001.010 225.010 22即要使电子能飞出，两极板间所加电压最大为 400 V.答案：400 V
