《高一物理备课导学案（人教版2019必修第三册）》10.5 带电粒子在电场中的运动（作业）（解析版）

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第5节 带电粒子在电场中的运动
（作业时间：30 分钟）
一、带电粒子在电场中的加速
1．如图，P、Q是真空中竖直放置的两块平行金属板，在 P板附近有一电子由静止开始向 Q板运动。已知
两极板间电势差为 U，板间距为 d，电子质量为 m、电荷量为 e，不计重力。则关于电子在两板间的运动情
况，下列叙述正确的是（　　）
A．若将板间距 d增大一倍，则电子到达 Q板的速率保持不变
B．若将板间距 d增大一倍，则电子到达 Q板的速率也增大一倍
C．若将两极板间电势差 U增大为原来的四倍，则电子到达 Q板的时间保持不变
D．若将两极板间电势差 U增大为原来的四倍，则电子到达 Q板的时间减为原来的
【答案】AD
【详解】AB．根据动能定理得 ，可得电子到达 Q板的速度 ，将板间距增大一倍，因
为电压不变，则电子到达 Q板的速率不变，故 A正确，B错误；
CD．电子的加速度 根据 ，得 ，U增大四倍，则电子到达 Q板的时间变为
原来的 ，故 C错误，D正确。故选 AD。
2．如图甲所示，在间距足够大的平行金属板 A、B之间有一电子，在 A、B之间加上按如图乙所示规律变
化的电压，在 时刻电子静止且 A板电势比 B板电势高，则（　　）
A．电子一直在 A、B两板间做往复运动
B．当 时，电子的速度最大
C．当 时，电子将回到出发点
D．在足够长的时间内，电子一定会碰上 B板
【答案】D
【详解】 时，A板电势比 B板电势高，则电场方向竖直向下，电子受向上的电场力，电场力与重力
二力平衡， 时，场强改变方向，电子受向下的电场力和重力作用，电子向下加速运动，直到 后电
子匀速向下运动，然后再加速运动，之后重复上述向下运动，故电子一直向下运动，在足够长的时间内，
电子一定会碰上 B板。故 D正确，ABC 错误。故选 D。
二、带电粒子在电场中的偏转
3．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 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 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． 变小， 变大 B． 变大， 变小
C． 变大， 变大 D． 变小， 变小
【答案】A
【详解】设经过电压为 的加速电场后，速度为 v，在加速电场中，由动能定理可得
电子进入偏转电场后做类平抛运动，在水平方向上 在竖直方向上 解得
由此可知，当 变小， 变大。y变大，BCD 错误，A正确。故选 A。
4．如图所示，有三个质量相等，分别带正电，负电和不带电的微粒，从极板左侧中央以相同的水平初速
度v先后垂直场强射入，分别落到极板 A、B、C处，如图所示，则正确的有(　 　)
A．粒子 A带负电，B不带电，C带正电
B．三个粒子在电场中运动时间相等
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