《高二物理课后强化作业（人教版选修3-1）》1.9 带电粒子在电场中的运动(解析版)

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1.9 带电粒子在电场中的运动

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

【答案】A

【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．

2．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，则电子离开 K时的速度仍为 v

B．如果 A、K间距离减半而电压仍为 U，则电子离开 K时的速度变为 v/2

C．如果 A、K间距离不变而电压减半，则电子离开 K时的速度变为 2v

D．如果 A、K间距离不变而电压减半，则电子离开 K时的速度变为 v/2

【答案】A

【解析】

电子在两个电极间加速电场中进行加速，由动能定理 eU＝mv2－0得v＝，当电压不变，

A、K间距离变化时，不影响电子的速度，故 A正确；电压减半，则电子离开 K时的速度

为v，C、D项错误．

3．如图所示，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的电荷量一定大于 b的电荷量

B．b的质量一定大于 a的质量

C．a的比荷一定大于 b的比荷

D．b的比荷一定大于 a的比荷

【答案】C

【解析】

粒子在电场中做类平抛运动，h＝()2 得：x＝v0 .

由v0 ＜v0 得＞.

4．如图所示，质子(H)和α粒子(He)，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．1：1

B．1：2

C．2：1

D．1：4

【答案】B

【解析】

由y＝和 Ek0＝mv，得：y＝可知，y与q成正比，B正确．

5．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(　　)

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相等

C．三小球到达正极板时动能关系：EkA>EkB>EkC

D．三小球在电场中运动的加速度关系：aA>aB>aC

【答案】A

【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＝，所以 tC<tB<tA，故 aC>aB>aA；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．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：EkC>EkB>EkA.

6．如图所示，在场强为 E，方向水平向右的匀强电场中，A、B为一竖直线上的两点，相

距为 L，外力 F将质量为 m，带电量为－q的微粒，从 A点匀速移到 B点，重力不能忽略，

则下面说法中正确的是(　　)

A．外力的方向水平

B．外力的方向竖直向上

C．外力的大小等于 qE＋mg

D．外力的大小等于

【答案】D

【解析】

分析微粒受力，重力 mg、电场力 qE、外力 F，由于微粒作匀速运动，三个力的合力为零，

外力的大小和重力与电场力的合力大小相等． F＝

F的方向应和重力与电场力的合力方向相反，选项 D正确．

7．示波管是一种多功能电学仪器，它的工作原理可以等效成下列情况：如图所示，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，下列情况中一定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延长线一定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＝mv.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＝·.②

结合①②式，速度的偏转角 θ满足：tan θ＝＝.

显然，欲使 θ变大，应该增大 U2、L，或者减小 U1、d.正确选项是 B.

8．(多选)如图所示，两金属板(平行)分别加上如下图中的电压，能使原静止在金属板中央

的电子(不计重力)有可能做往返运动的电压图象应是(设两板距离足够大)(　　)

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