1、热点专题突破系列(六)专题强化训练1(2016河南郑州三模)如图所示为某粒子分析器的简化结构。金属板 P、Q 相互平行，两板通过直流电源、开关相连，其中 Q 板接地一束带电粒子，从 a 处以一定的初速度平行于金属板 P、Q 射入两板之间的真空区域，经偏转后打在 Q 板上如图所示的位置。在其他条件不变的情况下，要使该粒子束能从 Q 板上 b 孔射出 (不计粒子重力和粒子间的相互影响)，下列操作中可能实现的是 ( A )导 学 号 51342730A保持开关 S 闭合，适当上移 P 极板 B保持开关 S 闭合，适当左移 P 极板C先断开开关 S，再适当上移 P 极板 D先断开开关 S，再适当左移
2、P 极板来源:学优高考网解析 保持开关 S 闭合，则两极板间 U 不变，适当上移 P 极板，由 E 知两板间的Ud电场强度减小，由 y at2解得粒子从 a 到 b 的时间增大，水平位移 xv 0t 增大，可能从 b12孔射出，A 正确；保持开关 S 闭合，适当左移 P 极板，粒子在板间的电场强度不变，运动时间和水平位移均不变，B 错误；先断开开关 S，再适当上移 P 极板，两板间的电场强度不变，粒子运动的时间不变，水平位移不变，C 错误；先断开开关 S，再适当左移 P 极板，电容 C 减小，再由 U 知，电压 U 增大，电场强度 E 增大，粒子在板间的运动时间减小，QC水平位移减小，D 错误
3、。来源:学优高考网 2(多选)(2016安徽黄山一模)如图所示，平行板电容器水平放置，电源通过二极管给电容器充电，上、下极板正中有一小孔。质量为 m、电荷量为q 的小球从小孔正上方高 h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板小孔处速度恰为零( 空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场)，则 ( BC )导 学 号 51342731A若将上极板稍向上移动，则小球到达下极板小孔处速度恰为零来源:学优高考网B若将上极板稍向下移动，则小球到达下极板小孔处速度恰为零C若将下极板稍向上移动，则小球到达下极板小孔前速度就已为零D若将下极板稍向下移动，则小球到达下极板小孔处速度恰为零解析 若上极板向上移动，电
4、容变小，两板之间的电势差变大，由于二极管的单向导电性，电容器不会反向放电，若小球下落到达下极板时重力做功与原来相同，电场力做功比原来的多，所以在小球到达下极板前速度变为零，A 错误；若上极板下移，电容变大，电容器正向充电，充电结束后电势差与原来相同，小球到达下极板时重力做功与原来相同，电场力做功也与原来相同，所以小球到达下极板时速度恰好为零，B 正确；若下极板向上移动，电容变大，电容器正向充电，最后电势差与原来相同，若小球下落到下极板时重力做功变小，电场力做功与原来相同，所以小球没有到达下极板时速度已经为零了，C 正确；若下极板向下移动，电容变小，由于电容器不能反向放电，所以电荷量不变，两板间
5、电场强度不变，由题意可知 Eqmg，若小球到达下极板时重力做功小于电场力做功，则小球到达下极板前速度变为零，D 错误。3(2016湖北孝感第一次联考) 如图甲所示，A、B 为两块平行金属板，极板间电压为UAB1125V ，现有大量的电子由 A 板从静止开始加速后，沿两平行金属板 CD 的中线进入到偏转电场。平行金属板 C、 D 长 L1410 2 m，板间距离 d810 3 m，在距离 C、D右侧边缘 L2 0.1m 处有一足够大的荧光屏 P，当 C、D 之间未加电压时电子沿 C、D 板的中线穿过，打在荧光屏上的 O 点并发出荧光。现给金属板 C、D 之间加一个如图乙所示的变化电压 UDC(D
6、 板接电源的正极) 。已知电子质量为 m 9.01031 kg，电荷量为e1.610 19 C。求： 导 学 号 51342732(1)电子从 B 板上的小孔射出时的速率 v0；(2)打在荧光屏上的电子的最大动能；(3)一起上下调整 A、B，使电子能够在 C、D 板左侧任意位置仍以速度 v0 沿平行于C、D 板的方向进入到偏转电场中，求电子打到荧光屏上亮线的长度(只考虑竖直方向) 。答案 (1)2.0 107m/s (2)1.910 16 J (3)3.8 102 m解析 (1)电子经 A、B 两块金属板加速，由eUAB mv 得到 v02.010 7m/s。12 20(2)电子在水平方向做匀
7、速运动，通过 C、D 板间的时间t 2.010 9 s。L1v0电子通过时间极短，可认为通过时电场恒定，电子在电场中做类平抛运动，当 C、D 间电压最大时，竖直方向的位移y ayt2 t26.010 3 m，12 eUmax2dm竖直方向位移大于 ，电子将打到下极板上而不出电场，d2所以电子刚好从下极板边缘飞出时，竖直方向速度最大，动能最大，由平抛运动推论得 ，可以得到v0vy 0.5L10.5dvy4.0 106m/s，电子的最大动能Ekmax mv2 m(v v )1.910 16 J。来源:gkstk.Com12 12 20 2y(3)当电子在靠近上极板射入，偏转电压为 0 时，电子做匀速直线运动通过偏转电场，此时打在荧光屏上亮线最上端。当电子从 D 板下端边缘通过，竖直方向速度最大时，电子能打到荧光屏上亮线最下端，来源:学优高考网根据 ymax6.0 103 m 可得到，当电子从距离 D 板高度 6.0103 m 处射入偏转电场时，能够达到荧光屏上亮线最下端，设此时电子竖直方向位移为 y2，则由平抛运动推论可得 ，0.5L10.5L1 L2 ymaxy2解得 y23.610 2 m，所以电子打到荧光屏上亮线的长度是Y3.610 2 m2.010 3 m3.810 2 m。
