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带电粒子在电场中的运动专题 训练


电场专题

(二)

题型一: 带电粒子在电场中的加速问题(处理方法: 用动能定理或力的观点解题)
1 2 3 1.让原来静止的氢核( 1 H ) 、氘核( 1 H )和氚核( 1 H )的混合物通过同一加速电

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.以上都不相同 2.如图所示

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.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动能的增量相等 C、它们通过加速电场过程中动量的增量相等 D、它们通过加速电场过程中电势能的减少量相等 4. 如上图所示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 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 v/2 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 v/2 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
5.如下图:A、B为平行金属板,两板相距为d,分别与电源两极相连,两
p d M d N A B

2 v 2

板的中央各有一小孔M、N。今有一带电质点自A板上方相距为d 的P点由静止自由下落(P、M、N在同一竖直线上),空气阻力忽 略不计,到达N孔时速度恰好为零,然后沿原路返回。若保持两板 间的电压不变,则: A.把A板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落后仍能返回

B.把A板向下平移一小段距离,质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落 C.把B板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落后仍能返回 D.把B板向下平移一小段距离,质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落
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题型二:带电粒子偏转问题(处理方法:灵活应用运动的合成和分解《类平抛》
或运动能定理) 6.如图所示,一带电粒子沿与电场线垂直的方向从电场中央进入两平行金属板间的 匀强电场, 已知粒子的带电量为 q, 两板间的电势差为 U, 则粒子运动过程中 ( ) A、若粒子从电场中射出,则粒子动能增加了 qU B、若粒子从电场中射出,则电场力一定对粒子做了 qU/2 的功 C、若粒子打在极板上,则电场力一定对粒子做了 qU/2 的功 D、若粒子打在极板上,则粒子的动能一定增加了 qU 7.三个电子在同一地点沿同一直线垂直飞入偏转电场,如图所示。则由此可判断 A、 b 和 c 同时飞离电场 B、在 b 飞离电场的瞬间,a 刚好打在下极板上 C、进入电场时,c 速度最大,a 速度最小 D、c 的动能增量最小,a 和 b 的动能增量一样大
8.如图所示,带电粒子以平行于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2倍,而仍能擦极板 边缘飞出,可采用的措施为( A、将板的长度变为原来的2倍, B、将板之间的距离变为原来的1/2 C、将两板之间的电压变为原来的2倍, D、以上措施均不对
9.一电子以速度v0垂直于电场线飞入偏转匀强电场,它飞离电场时,偏离原方向h距



离,若其初速度为原来的2倍,则其偏转距离为: A.2h B.4h C.h/2 D.h/4

10. 如图 1-9-19 所示,一个质量为 m、带电荷量为 q 的粒子,从两平行板左侧中

点沿垂直场强方向射入,当入射速度为 v 时,恰好穿过电场而不碰金属板.要使 粒子的入射速度变为 v/2 ,仍能恰好穿过电场,则必须再使( ) A.粒子的电荷量变为原来的 1/4 B.两板间电压减为原来的 1/2 C.两板间距离增为原来的 4 倍 D.两板间距离增为原来的 2 倍

题型三:带电粒子经加速电场后进入偏转电场
11.如图右所示,电子在电势差为 U1 的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势 差为 U2 的两块平行极板间的电场中,入射方向跟极板平 行,整个装置处在真空中,重力可忽略。在满足电子能射 出平行板区的条件下, 下述四种情况中, 一定能使电子的 偏转角变大的是 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 变大小
2

12.从灯丝发射的电子经电压为 U1 的加速电场加速后,进入偏转电场 U2,若要使电 子在电场中的偏转量增大为原来的 2 倍,可供选用的方法是( ) A.使 U1 减速为原来的 1/2; B.使 U2 增大为原来的 2 倍; C.使偏转电极板的长度 L 增大为原来的 2 倍; D.使偏转电极板的距离减小为原来的 1/2。 13.如图 1-9-13 所示是一个示波管工作的原理图,电子经过加速后以速度 v0 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, 可采用下列哪种办法( ) A.增大两极板间的电压 B.尽可能使板长 l 做得短些 C.尽可能使板间距离 d 减小些 D.使电子入射速度 v0 大些 14.一个带正电的粒子,从 A 点射入水平方向的匀强电场中,粒子沿直线 AB 运动, 如图 1-9-21 所示.已知 AB 与电场线夹角 θ=30° ,带电粒子的质量 m=1.0× 10 -7 kg,电荷量 q=1.0× 10-10C,A、B 相距 L=20 cm.(取 g=10 m/s2,结果保留两位有效数字)求: (1)粒子在电场中运动的性质,要求说明理由. (2)电场强度的大小和方向. (3)要使粒子从 A 点运动到 B 点,粒子射入电场时的最小速度是多少?

15.如图所示,一个电子以 4×10 m/s 的速度沿与电场垂直的方向从 A 点飞进匀强 电场, 并且从另一端 B 点沿与场强方向成 150°角方向飞出, 那 -31 么,A、B 两点间的电势差为多少伏?(电子的质量为 9.1×10 kg).

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3

16.一束电子流在 U1=500V 的电压作用下得到一定速度后垂直于平行板间的匀强电 场飞入两板间的中央,如图 3-37 所示。若平行板间的距离 d=1cm,板长 l=5cm,问 至少在平行板上加多大电压 U2 才能使电子不再飞出平行 板?

17.如图,一束电子经加速电场加速后进入偏转电场,已知电子的电荷量为 e,质量 为 m,加速电场的电压为 U1,偏转电场两极板间的距离 为 d,极板长度为 L.问: (1)电子进入偏转电场时的速度大小; (2)若要使得电子在飞出偏转电场时的侧位移恰好为 d/2, 则需在偏转电场两极板间加上多大电压.

18.如图所示的示波管,电子由阴极发射后,经电子枪加速水平飞入偏转电场,最后 打在荧光屏上,已知加速电压为 U1,偏转电压为 U2,两偏转极板间距为 d,板长为 L1,从偏转极板到荧光屏的距离为 L2,求电子打在荧光屏上的偏距 OP.

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