人教版高中物理选修3-1高二9月22日课后作业(带电粒子在电场中的加速和偏转练习2)答案 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/11/17 14:47:15星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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1.如图5所示为示波管中电子枪的原理示意图,示波管内被抽成真空。A为发射电子的阴极,K为接在高电势点的加速阳极,A、K间电压为U,电子离开阴极时的速度可以忽略,电子经加速后从K的小孔中射出的速度大小为v。下列说法中正确的是( )

图5

A.如果A、K间距离减半而电压仍为U,则电子离开K时的速度仍为v B.如果A、K间距离减半而电压仍为U,则电子离开K时的速度变为v/2 C.如果A、K间距离不变而电压减半,则电子离开K时的速度变为

2v 2

D.如果A、K间距离不变而电压减半,则电子离开K时的速度变为v/2 1

解析:由Ue=mv2可得:v=

2

2Ue

,可见电子离开K时的速度与A、K间距无关,A正m

2

v,C正确,D错误。 2

确,B错误;若电压U减半,则速度为

答案:AC

MN是在真空中竖直放置的两块平行金属板,2. 如图14-6-1所示,质量为m、

带电量为?q的带电粒子,以初速度v0由小孔进入电场,当M、N间电压

为U时,粒子刚好能到达N板,如果要使这个带电粒子能到达M、N两板

图14-6-1

间的1/2处返回,则下述措施能满足要求的是(不计粒子的重力)( ) A、使初速度减为原来的一半; B、使M、N间的电压加倍;

C、使M、N间的电压变为原来的4倍;

D、使初速度和M、N间电压减为原来的一半。

思维点拨: 带电粒子在电容器间运动时只有电场力做功,且没有关于运动时间的选项,可

采用动能定理求解

[解析]带电粒子在金属板间运动,有

12mv0=qU ① 2若要使粒子在M、N两板间的1/2处返回,设M、N间电压为U/,粒子的初速度为v,有

11mv2=qU/ ② 22U/v①、②两式相比得= ③

v02U由③可知:若电压不变,初速度应为原来的

12;若初速度不变则电压U/=2U;若初速度

和M、N间电压减为原来的一半,③式成立。

[答案]B、D

4

3.如图6-3-5所示,质子(11H)和α粒子(2He)以相同的初动能垂直射入偏转电场(粒子不计重力),

则这两个粒子射出电场时的侧位移y之比为( )

图6-3-5

A.1∶1 C.2∶1

B.1∶2 D.1∶4

1EqL21EL2q2

解析:选B 由y=,得:y=可知,y与q成正比,B正确。 2和Ek0=mv 2mv 204Ek00

4.如图6所示是一个说明示波管工作原理的示意图,电子经电压U1加速后以速度v0垂直进入偏转电场,离开电场时的偏转量是h,两平行板间距离为d,电势差是U2,板长是l。为提高示波器的灵敏度(每单位电压引起的偏转量)可采用以下哪些方法( )

图6

A.增大两板间电势差U2 B.尽可能使板长l短一些 C.尽可能使板距d小一些 D.使加速电压U1升高一些

h

解析:应先导出示波管的灵敏度()与有关物理量(d、l、U1等)的关系,然后做出选择。

U2

对于电子的加速过程,有 1

eU1=mv02①

2

对于电子的偏转过程有 水平方向:l=v0t② 11eE2

竖直方向:h=at2=t③

22m将②式代入③式,结合 E=

U2 d

eU2l2

推导出h=④

2dmv02将①式代入④式得 hl2= U24dU1

据上式可知,增大l和减小U1或d均可提高偏转灵敏度,故应选C。 答案:C

5.(2012·榆林高二检测)示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,如图2-3-4所示,如果在荧光屏上P点出现亮斑,那么示波管中的( )

图2-3-4

A.极板X应带负电 C.极板Y应带正电

B.极板X′应带正电 D.极板Y′应带正电

解析:电子枪发射的电子带负电,在偏转电极作用下要偏转,可知极板X应带正电,极板Y应带正电,故C正确。

答案:C

6.(2012·广元高二检测)在示波器中,电子经过加速电场加速后,穿过偏转电极,打在荧光屏上,如果偏转电极上没有加偏转电压,则电子将( )

A.不能打到荧光屏上 B.将打到荧光屏的正中心

C.将打到荧光屏正中心的正下方某处 D.将打到荧光屏正中心的正上方某处

解析:如果偏转电极上无偏转电压,电子在运动过程中不会发生偏转,将打在荧光屏的正中心上,B正确。