高中物理 第1章 第9節(jié) 第2課時(shí) 示波管的原理 帶電體在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課后強(qiáng)化演練（含解析）新人教版選修3-1

1、 第一章第9節(jié)第2課時(shí)示波管的原理帶電體在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課后強(qiáng)化演練一、選擇題1(2014·南昌模擬)如圖所示，地面上某區(qū)域存在著豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一個(gè)質(zhì)量為m的帶負(fù)電的小球以水平方向的初速度v0由O點(diǎn)射入該區(qū)域，剛好通過(guò)豎直平面中的P點(diǎn)，已知連線OP與初速度方向的夾角為45°，則此帶電小球通過(guò)P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為()AmvBmvC2mvDmv解析：小球受到重力和電場(chǎng)力作用做類平拋運(yùn)動(dòng)，位移與豎直方向夾角為45°，根據(jù)速度夾角正切與位移夾角正切的關(guān)系，tan2tan45°2，即小球到達(dá)P點(diǎn)的速度為v0，動(dòng)能為mv，故D選項(xiàng)正確答案：D2(2015·深

2、圳中學(xué)期中)示波管是示波器的核心部件，它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成，如圖所示如果在熒光屏上P點(diǎn)出現(xiàn)亮斑，那么示波管中的()A極板X應(yīng)帶正電B極板X應(yīng)帶正電C極板Y應(yīng)帶正電D極板Y應(yīng)帶正電解析：電子受力方向與電場(chǎng)方向相反，電子向X極偏轉(zhuǎn)，電場(chǎng)方向?yàn)閄極到X極，則X極帶正電，同理可知Y極帶正電，A、C選項(xiàng)正確答案：AC3(2014·渭南一模)如圖所示，平行金屬板內(nèi)有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，一帶電粒子以平行于金屬板的初速度v0從板間某點(diǎn)射入電場(chǎng)，不計(jì)粒子受的重力，當(dāng)入射動(dòng)能為Ek時(shí)，此帶電粒子從場(chǎng)中射出的動(dòng)能恰好為2Ek.如果入射速度方向不變，初動(dòng)能變?yōu)?Ek，那么帶電粒子射出的動(dòng)能為()AEkB

3、EkCEkD3Ek解析：帶電粒子在平行板電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，當(dāng)入射動(dòng)能為Ek時(shí)，水平方向Lv0t，豎直方向d1t2，聯(lián)立解得d12，根據(jù)動(dòng)能定理得qEd12EkEkEk；當(dāng)入射動(dòng)能為2Ek時(shí)，同理得d2，根據(jù)動(dòng)能定理得qEd2Ek2Ek；聯(lián)立上式解得：Ek2EkqEEk ，故C選項(xiàng)正確，ABD選項(xiàng)錯(cuò)誤答案：C4如圖所示，有三個(gè)質(zhì)量相等，分別帶正電、負(fù)電和不帶電的小球，從平行板電場(chǎng)中的P點(diǎn)以相同的初速度垂直于電場(chǎng)線方向進(jìn)入電場(chǎng)，它們分別落到A、B、C三點(diǎn)()A落到A點(diǎn)的小球帶正電，落到B點(diǎn)的小球不帶電B三小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等C三小球到達(dá)正極板時(shí)動(dòng)能關(guān)系是EkAEkBEkCD三小球在電場(chǎng)中運(yùn)

4、動(dòng)的加速度關(guān)系是aAaBaC解析：初速度相同的小球，落點(diǎn)越遠(yuǎn)，說(shuō)明運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)，豎直方向加速度越小所以A、B、C三個(gè)落點(diǎn)上的小球的帶電情況分別為帶正電、不帶電、帶負(fù)電答案：A5.如圖所示，質(zhì)量相等的兩個(gè)帶電液滴q1和q2從水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中O點(diǎn)自由釋放后，分別抵達(dá)B、C兩點(diǎn)，若ABBC，則它們的帶電荷量之比q1q2等于()A12B21C1D1解析：將其運(yùn)動(dòng)分解為水平方向的勻加速運(yùn)動(dòng)和豎直方向的勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)ABh，AC2h，OAl.對(duì)液滴1：由得q1.對(duì)液滴2：由得q2.所以.答案：B6(2014·咸陽(yáng)一模)如圖所示，一帶負(fù)電粒子以某速度進(jìn)入水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，在電場(chǎng)力作用下形成

5、圖中所示的運(yùn)動(dòng)軌跡M和N是軌跡上的兩點(diǎn)，其中M點(diǎn)在軌跡的最右點(diǎn)不計(jì)重力，下列表述正確的是()A粒子在M點(diǎn)的速率最大B粒子所受電場(chǎng)力沿電場(chǎng)方向C粒子在電場(chǎng)中的加速度不變D粒子在電場(chǎng)中的電勢(shì)能始終在增加解析：粒子在電場(chǎng)中做曲線運(yùn)動(dòng)，受力指向軌跡的內(nèi)側(cè)，電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功，電勢(shì)能先增大后減小，動(dòng)能先減小后增大，M點(diǎn)速率最小，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤，D選項(xiàng)錯(cuò)誤；負(fù)電荷受到的電場(chǎng)力與電場(chǎng)方向相反，故B選項(xiàng)錯(cuò)誤；勻強(qiáng)電場(chǎng)中場(chǎng)強(qiáng)處處相等，即粒子在電場(chǎng)中的加速度不變，C選項(xiàng)正確. 答案：C二、非選擇題7如圖所示，帶負(fù)電的小球靜止在水平放置的平行板電容器兩板間，距下板h0.8 cm，兩板間的電勢(shì)差為300 V，如果兩

6、板間電勢(shì)差減小到60 V，則帶電小球運(yùn)動(dòng)到極板上需多長(zhǎng)時(shí)間？(板間距為d，取g10 m/s2)解析：取帶電小球?yàn)檠芯繉?duì)象，設(shè)它所帶電荷量為q，則帶電小球受重力mg和向上的電場(chǎng)力qE的作用當(dāng)U1300 V時(shí)，小球平衡，有mgq當(dāng)U260 V時(shí)，重力大于電場(chǎng)力，帶電小球向下極板做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律得mgqma又hat2聯(lián)立解得t代入數(shù)據(jù)得t4.5×102 s.答案：4.5×102 s8.兩平行金屬板A、B水平放置，一個(gè)質(zhì)量為m5×106 kg的帶電粒子，以v02 m/s的水平速度從兩板正中位置射入電場(chǎng)，如圖所示，A、B兩板間距離為d4 cm，板長(zhǎng)l10

7、cm.(1)當(dāng)A、B間的電壓為UAB1 000 V時(shí)，粒子恰好不偏轉(zhuǎn)，沿圖中虛線射出電場(chǎng)求該粒子的電荷量和電性；(g取10 m/s2)(2)令B板接地，欲使該粒子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，求A板所加電勢(shì)的范圍解析：(1)當(dāng)UAB1 000 V時(shí)，粒子恰好不偏轉(zhuǎn)，則mgqEq，即q，代入數(shù)據(jù)得q2×109 C重力方向豎直向下，電場(chǎng)力方向豎直向上，而電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向下(UAB0)，所以，粒子帶負(fù)電(2)當(dāng)qE>mg時(shí)，帶電粒子向上偏，從右上邊緣M點(diǎn)飛出，設(shè)此時(shí)A1，因?yàn)锽0，所以UAB1，電場(chǎng)力和重力都沿豎直方向，粒子在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度vxv0；在豎直方向ag，側(cè)移y，所以dat2，代入a和t，解得12 600 V當(dāng)qE