2019高中物理 第二章 電場與示波器 2.5 探究電子束在示波管中的運動練習（含解析）滬科選修3-1.docx
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探究電子束在示波管中的運動 一、選擇題（一） 1.下列粒子從初速度為零的狀態(tài)經過電壓為U的電場加速后,粒子速度最大的是( ) A.質子 B.氘核 C.α粒子 D.鈉離子Na+ 解析:由qU=12mv02得v0=2qUm,比荷越大的粒子,獲得的速度越大,質子的比荷最大,選項A正確。 答案:A 2.如圖所示,質子(11H)和α粒子(24He)以相同的初動能垂直射入偏轉電場(粒子不計重力),則這兩個粒子射出電場時的側位移y之比為( ) A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.1∶4 解析:由y=12EqmL2v02和Ek0=12mv02得y=EL2q4Ek0,可知,y與q成正比,選項B正確。 答案:B 3.如圖所示是一個示波管工作的原理圖,電子經過加速后以速度v0垂直進入偏轉電場,離開電場時偏轉量是h,兩平行板間距離為d,電勢差為U,板長為l,每單位電壓引起的偏移量(hU)叫示波管的靈敏度。若要提高其靈敏度,可采用下列哪種辦法( ) A.增大兩極板間的電壓 B.盡可能使板長l做得短些 C.盡可能使板間距離d減小些 D.使電子入射速度v0大些 解析:豎直方向上電子做勻加速運動,有h=12at2=qUl22mdv02,則有hU=ql22mdv02,可判斷選項C正確。 答案:C 4.(多選)如圖所示,M、N是真空中的兩塊平行金屬板。質量為m、電荷量為q的帶電粒子,以初速度v0由小孔進入電場,當M、N間電壓為U時,粒子恰好能達到N板。如果要使這個帶電粒子到達M、N板間距的12后返回,下列措施中能滿足要求的是(不計帶電粒子的重力)( ) A.使初速度減為原來的12 B.使M、N間電壓加倍 C.使M、N間電壓提高到原來的4倍 D.使初速度和M、N間電壓都減為原來的12 解析:由題意知,帶電粒子在電場中做減速運動,在粒子恰好能到達N板時,由動能定理可得-qU=-12mv02 要使粒子到達兩極板中間后返回,設此時兩極板間電壓為U1,粒子的初速度為v1,則由動能定理可得 -qU12=-12mv12 聯(lián)立兩方程得U12U=v12v02 可見,選項B、D均符合等式的要求。 答案:BD 5.如圖所示,質量相同的兩個帶電粒子P、Q以相同的速度沿垂直于電場方向射入兩平行板間的勻強電場中,P從兩極板正中央射入,Q從下極板邊緣處射入,它們最后打在同一點(重力不計),則從開始射入到打到上板的過程中( ) A.它們運動的時間tQ>tP B.它們運動的加速度aQ
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