高中物理粵教版1第一章電場 第一章第六節(jié)示波器的奧秘

第一章電場第六節(jié)示波器的奧秘A級抓基礎(chǔ)1．一帶電粒子在電場中只受電場力作用時，它不可能出現(xiàn)的運動狀態(tài)是()A．勻速直線運動B．勻加速直線運動C．勻變速曲線運動 D．勻速圓周運動解析：因為粒子只受到電場力的作用，所以不可能做勻速直線運動．答案：A2．兩平行金屬板相距為d，電勢差為U，一電子質(zhì)量為m，電荷量為e，從O點沿垂直于極板的方向射出，最遠到達A點，然后返回，如圖所示，OA＝h，此電子具有的初動能是()\f(edh,U) B．edUh\f(eU,dh) \f(eUh,d)解析：由動能定理：－Fs＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，所以－eEh＝0－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，－eeq\f(U,d)h＝0－Ek0，所以Ek0＝eq\f(eUh,d).答案：D3．如圖所示，質(zhì)子(eq\o\al(1,1)H原子核)和α粒子(eq\o\al(4,2)He原子核)，以相同的初動能垂直射入偏轉(zhuǎn)電場(不計粒子重力)，則這兩個粒子射出電場時的側(cè)位移y之比為()A．1∶1 B．1∶2C．2∶1 D．1∶4解析：由y＝eq\f(1,2)eq\f(Eq,m)eq\f(L2,veq\o\al(2,0))和Ek0＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，得：y＝eq\f(EL2q,4Ek0)，可知y與q成正比，B正確．答案：B4.如圖所示，電子在電勢差為U1的加速電場中由靜止開始運動，然后射入電勢差為U2的兩塊平行板間的電場中，入射方向跟極板平行，整個裝置處于真空中，重力可忽略．在滿足電子能射出平行板的條件下，下述四種情況中，一定能使電子的偏角φ變大的是()A．U1變大，U2變大 B．U1變小，U2變大C．U1變大，U2變小 D．U1變小，U2變小解析：偏轉(zhuǎn)角：tanφ＝eq\f(vy,vx)，vy＝at＝eq\f(qU2l,mdv0)，在加速電場中有：eq\f(1,2)mv2＝qU1，v＝eq\r(\f(2qU1,m))，故：tanφ＝eq\f(U2l,2U1d)，所以B正確．答案：B5．(多選)一臺正常工作的示波管，突然發(fā)現(xiàn)熒光屏上畫面的高度縮小，則產(chǎn)生故障的原因可能是()A．加速電壓突然變大B．加速電壓突然變小C．偏轉(zhuǎn)電壓突然變大 D．偏轉(zhuǎn)電壓突然變小答案：AD6.如圖所示，電子由靜止開始從A板向B板運動，當?shù)竭_B板時速度為v，保持兩板間電壓不變，則()A．當增大兩板間距離時，v也增大B．當減小兩板間距離時，v增大C．當改變兩板間距離時，v不變D．當增大兩板間距離時，電子在兩板間運動的時間減少解析：由eq\f(1,2)mv2＝qU知，兩板距離變大時v不變，故C項對，又由d＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(qU,2md)t2可知，t＝eq\r(\f(2m,qU))d，則增大板間距離d時，時間t延長，故D項錯．答案：CB級提能力7．(多選)如圖所示，有三個質(zhì)量相等，分別帶正電、負電和不帶電小球，從平行板電場中的P點以相同的初速度垂直于E進入電場，它們分別落到A、B、C三點，則()A．落到A點的小球帶正電，落到B點的小球不帶電B．三小球在電場中運動的時間關(guān)系：tC<tB<tAC．三小球到達正極板時動能關(guān)系：EkA>EkB>EkCD．三小球在電場中運動的加速度關(guān)系：aA>aB>aC解析：帶負電的小球受到的合力為mg＋F電，帶正電的小球受到的合力為mg－F電，不帶電小球僅受重力mg，小球在板間運動時間t＝eq\f(x,v0)，所以tC<tB<tA，故B項正確；又y＝eq\f(1,2)at2，則aC>aB>aA，落在C點的小球帶負電，落在A點的小球帶正電，落在B點的小球不帶電，故A項正確；因為電場對帶負電的小球C做正功，對帶正電的小球A做負功，所以落在板上動能的大小EkC>EkB>EkA，C錯誤．答案：AB8．(多選)如圖所示，平行板電容器兩極板間的電場可看作是勻強電場，兩板水平放置，板間相距為d，一帶負電粒子從上板邊緣射入，沿直線從下板邊緣射出，粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m，下列說法中正確的是()A．粒子的加速度為零B．粒子的電勢能減少3mgdC．兩板間的電勢差為eq\f(mgd,q)D．M板比N板電勢低解析：由題可知粒子做勻速直線運動，故A對，又mg＝qE，則U＝eq\f(mgd,q)，故C對；粒子帶負電，電場力向上，則M板帶正電，N板帶負電，M板電勢比N板高，故D錯．又由電場力做負功可知電勢能增加mgd.答案：AC9．(多選)如圖所示，電量和質(zhì)量都相同的帶正電粒子以不同的初速度通過A、B兩板間的加速電場后飛出，不計重力的作用，則()A．它們通過加速電場所需的時間相等B．它們通過加速電場過程中速度的增量相等C．它們通過加速電場過程中動能的增量相等D．它們通過加速電場過程中電勢能的減少量相等解析：粒子在勻強電場中做勻加速直線運動滿足：vt＋eq\f(1,2)at2＝d，又因為a＝eq\f(qU,md)，由于電量和質(zhì)量都相同，故加速度相同，由于初速度不同，故時間不等，故A錯誤．因為帶電粒子的電荷量相等，故電場力做功相等W電＝qU，根據(jù)動能定理，電場力做功等于動能的增量，由W電＝Ek－Ek0，故它們通過加速電場過程中動能的增量相等，即ΔE＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)相等，雖然質(zhì)量相等，但速度的增量不等，故B錯誤、C正確．因為電場力W電＝qU一定，而電場力做功等于電勢能的減少量，故D正確．答案：CD10．如圖所示，質(zhì)量為m的小球用絕緣細線懸掛在O點，放在勻強電場中，在圖示位置保持靜止．勻強電場場強的大小為E，方向水平向右，那么小球的帶電性質(zhì)是____，將細線剪斷，小球在電場中的運動軌跡是________．解析：由圖看出，細線向右偏離豎直方向，小球受到的電場力方向水平向右，場強方向也水平向右，則小球應(yīng)帶正電．將細線剪斷后，小球受到重力和電場力兩個恒力作用，將沿它們的合力方向做勻加速直線運動，即將細線剪斷，小球在電場中的運動軌跡是直線．答案：帶正電直線11．如圖所示，水平放置的平行板電容器，與某一電源相連，它的極板長L＝m，兩板間距離d＝4×10－3m，有一束由相同帶電微粒組成的粒子流，以相同的速度v0從兩板中央平行極板射入，開關(guān)S閉合前，兩板不帶電，由于重力作用微粒能落到下板的正中央，已知微粒質(zhì)量m＝4×10－5kg，電量q＝＋1×10－8C(g取10m(1)微粒入射速度v0為多少？(2)為使微粒能從平行板電容器的右邊射出電場，電容器的上板應(yīng)與電源的正極還是負極相連？所加的電壓U應(yīng)取什么范圍？解析：(1)由eq\f(L,2)＝v0t，eq\f(d,2)＝eq\f(1,2)gt2，可解得：v0＝eq\f(L,2)eq\r(\f(g,d))＝10m/s.(2)電容器的上板應(yīng)接電源的負極．當所加的電壓為U1時，微粒恰好從下板的右邊緣射出：eq\f(d,2)＝eq\f(1,2)a1eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(L,v0)))eq\s\up12(2)，a1＝eq\f(mg－q\f(U1,d),m)，解得：U1＝120V.當所加的電壓為U2時，微粒恰好從上板的右邊緣射出：eq\f(d,2)＝eq\f(1,2)a2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(L,v0)))eq\s\up12(2)，a2＝eq\f(q\f(U2,d)－mg,m)，解得：U2＝200V，所以120V<U<200V.答案：(1)10m/s(2)與負極相連120V<U12.如圖所示，A、B為兩塊足夠大的平行金屬板，接在電壓為U的電源上．在A板的中央P點處放置一個電子放射源，可以向各個方向釋放電子．設(shè)電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，射出的初速度為v.求電子打在B板上的區(qū)域面積(不計電子的重力)．解析：研究打在最邊沿處的電子，即