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1、1.9 带电粒子在电场中的运动课时检测区基础达标1.(2018太原高二检测)如图所示,重力可忽略的墨汁微滴,经带电室后带负电,以速度v垂直匀强电场飞入极板间,最终打在纸上,则微滴在极板间电场中()A.向负极板偏转B.电势能逐渐增大C.运动轨迹是抛物线D.运动轨迹与带电荷量无关【解析】选C。因为墨汁微滴带负电,故它穿过极板时,要向正极板偏转,选项A错误;在这个过程中,电场力做正功,故它的电势能减小,动能增大,选项B错误;墨汁微滴在极板间做类平抛运动,故它的运动轨迹是抛物线,选项C正确;墨汁在电场中的偏转位移为y=12,故它与所带电荷量是有关系的,带电荷量越大,偏转位移越大,故选项D错误。【补偿训
2、练】(多选)如图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的小孔中射出时的速度大小为v。下面的说法中正确的是()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vB.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vD.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 【解析】选A、C。由qU=mv2可得,v= ,所以速度v与板间距离d无关,只与电压U有关。故A正确,B错误。由上式可知
3、,电压减半时,则电子离开K时的速度变为 v,故C正确,D错误。故选A、C。2.如图所示,氕、氘、氚的原子核以初速度为零经同一电场加速后,又经同一匀强电场偏转,最后打在荧光屏上,那么()A.经过加速电场的过程中,电场力对氚核做的功最多B.经过偏转电场的过程中,电场力对三种核做的功一样多C.三种原子核打在屏上的速度一样大D.三种原子核都打在屏上同一位置处【解析】选B、D。同一加速电场、同一偏转电场,三种原子核带电荷量相同,故在同一加速电场中电场力对它们做的功都相同,在同一偏转电场中电场力对它们做的功也相同,A错,B对;由于质量不同,所以三种原子核打在屏上的速度不同,C错;再根据偏转距离公式或偏转角
4、公式y=l2U24dU1,tan=知,与带电粒子无关,D对。3.一束电子流在经U=5 000 V的加速电压加速后,在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示。若两板间距d=1.0 cm,板长l=5.0 cm,那么要使电子能从平行板间飞出,两个极板上最多能加多大电压?【解析】加速过程,由动能定理得eU=12m 进入偏转电场,电子在平行于板面的方向上做匀速运动,l=v0t在垂直于板面的方向做匀加速直线运动,加速度a=Fm= 偏距y=12at2能飞出的条件为yd2 联立式解得U=4.0102 V。即要使电子能飞出,所加电压最大为400 V。答案:400 V【补偿训练】如图所示,粒子发生器
5、发射出一束质量为m,电荷量为q的粒子,从静止经加速电压U1加速后获得速度v0,并沿垂直于电场方向射入两平行板中央,受偏转电压U2作用后,以某一速度离开电场,已知平行板长为L,两板间距离为d,求:(1)粒子从静止经加速电压U1加速后,获得速度v0。(2)粒子在偏转电场中运动的时间t。(3)粒子在离开偏转电场时纵向偏移量y。【解析】(1)由动能定理得:W=qU1=12m 解得v0= 。(2)粒子在偏转电场中水平方向做匀速直线运动,运动时间为t,且L=v0t解得t=L (3)粒子在偏转电场中竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动,加速度a=Fm=纵向偏移量y=12at2解得:y=L2U24dU1 答案:(1) (2)L (3)L2U24dU1 4