2019高中物理 第二章 電場(chǎng)與示波器 2.5 探究電子束在示波管中的運(yùn)動(dòng)練習(xí)（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(yùn)動(dòng) 一、選擇題（一） 1.下列粒子從初速度為零的狀態(tài)經(jīng)過(guò)電壓為U的電場(chǎng)加速后,粒子速度最大的是(　　) A.質(zhì)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(zhì)子的比荷最大,選項(xiàng)A正確。 答案:A 2.如圖所示,質(zhì)子(11H)和α粒子(24He)以相同的初動(dòng)能垂直射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)(粒子不計(jì)重力),則這兩個(gè)粒子射出電場(chǎng)時(shí)的側(cè)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(xiàng)B正確。 答案:B 3.如圖所示是一個(gè)示波管工作的原理圖,電子經(jīng)過(guò)加速后以速度v0垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)量是h,兩平行板間距離為d,電勢(shì)差為U,板長(zhǎng)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(zhǎng)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(yùn)動(dòng),有h=12at2=qUl22mdv02,則有hU=ql22mdv02,可判斷選項(xiàng)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(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子,以初速度v0由小孔進(jìn)入電場(chǎng),當(dāng)M、N間電壓為U時(shí),粒子恰好能達(dá)到N板。如果要使這個(gè)帶電粒子到達(dá)M、N板間距的12后返回,下列措施中能滿(mǎn)足要求的是(不計(jì)帶電粒子的重力)(　　) A.使初速度減為原來(lái)的12 B.使M、N間電壓加倍 C.使M、N間電壓提高到原來(lái)的4倍 D.使初速度和M、N間電壓都減為原來(lái)的12 解析:由題意知,帶電粒子在電場(chǎng)中做減速運(yùn)動(dòng),在粒子恰好能到達(dá)N板時(shí),由動(dòng)能定理可得-qU=-12mv02 要使粒子到達(dá)兩極板中間后返回,設(shè)此時(shí)兩極板間電壓為U1,粒子的初速度為v1,則由動(dòng)能定理可得 -qU12=-12mv12 聯(lián)立兩方程得U12U=v12v02 可見(jiàn),選項(xiàng)B、D均符合等式的要求。 答案:BD 5.如圖所示,質(zhì)量相同的兩個(gè)帶電粒子P、Q以相同的速度沿垂直于電場(chǎng)方向射入兩平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)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(diǎn)(重力不計(jì)),則從開(kāi)始射入到打到上板的過(guò)程中(　　) A.它們運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tQ>tP B.它們運(yùn)動(dòng)的加速度aQd,故不能射出。 若恰能射出,則B板需向右平移Δd,板間距變?yōu)閐,則d=12eUmdt2 解得d=teU2m=10-81.610-1918229.110-31m=0.04m 故Δd=d-d=0.02m。 答案:不能,向右平移0.02 m