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第十章 静电场中的能量
10.5 带电粒子在电场中的运动
一、单选题:
1.两平行金属板相距为d,电势差为U,一电子质量为m、电荷量为e,从O点沿垂直于极板的方向
射出,最远到达A点,然后返回,如图10所示,OA=L,则此电子具有的初动能是( )
A. B.edUL
C. D.
2.图甲为示波管的原理图。如果在电极 YY′之间所加的电压按图乙所示的规律变化,在电极 XX′之
间所加的电压按图丙所示的规律变化,则在荧光屏上看到的图形是( )
3.当今医学上对某些肿瘤采用质子疗法进行治疗,该疗法用一定能量的质子束照射肿瘤杀死癌细胞。
现用一直线加速器来加速质子,使其从静止开始被加速到 1.0×107 m/s。已知加速电场的场强为
1.3×105 N/C,质子的质量为1.67×10-27 kg,电荷量为1.6×10-19 C,则下列说法正确的是( )
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂A.加速过程中质子电势能增加
B.质子所受到的电场力约为2×10-15 N
C.质子加速需要的时间约为8×10-6 s
D.加速器加速的直线长度约为4 m
4.如图所示,两极板与电源相连接,电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场,且恰好从正极
板边缘飞出,现在使电子入射速度变为原来的两倍,而电子仍从原位置射入,且仍从正极板边缘飞
出,则两极板的间距应变为原来的( )
A.2倍 B.4倍 C. D.
5.如图所示,三块平行放置的带电金属薄板 A、B、C中央各有一小孔,小孔分别位于O、M、P点.
由O点静止释放的电子恰好能运动到P点.现将C板向右平移到P′点,则由O点静止释放的电子(
)
A.运动到P点返回
B.运动到P和P′点之间返回
C.运动到P′点返回
D.穿过P′点
6.如图所示,一个正的点电荷q从图中两平行带电金属板左端中央处以初动能E 射入匀强电场中,
k
它飞出电场时的动能变为2E ;若此点电荷飞入电场时速度大小增加为原来的 2倍而方向不变,它
k
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂飞出电场时的动能变为( )
A.4E B.4.25E
k k
C.5E D.8E
k k
7.一水平放置的平行板电容器的两极板间距为 d,极板分别与电池两极相连,上极板中心有一小孔
(小孔对电场的影响可忽略不计).小孔正上方处的P点有一带电粒子,该粒子从静止开始下落,经
过小孔进入电容器,并在下极板处(未与极板接触)返回.若将下极板向上平移,则从P点开始下落
的相同粒子将( )
A.打到下极板上 B.在下极板处返回
C.在距上极板处返回 D.在距上极板d处返回
8.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为发射热电子的阴极,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不变,则电子离开K时的速度变为2v
B.如果A、K间距离减半而电压仍为U不变,则电子离开K时的速度变为
C.如果A、K间距离保持不变而电压减半,则电子离开K时的速度变为
D.如果A、K间距离保持不变而电压减半,则电子离开K时的速度变为 v
9.在如图甲所示平行的A、B两极板上加上如图乙所示的交变电压,开始B板的电势比A板高,这
时两极板中间原来静止的电子在静电力作用下开始运动,设电子在运动中不与极板发生碰撞,则下
述说法正确的是(不计电子重力)( )
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂A.电子先向A板运动,然后向B板运动,再返回A板做周期性来回运动
B.电子一直向A板运动
C.电子一直向B板运动
D.电子先向B板运动,然后向A板运动,再返回B板做周期性来回运动
10.如图所示,竖直放置的两个平行金属板间有匀强电场,在两板之间等高处有两个质量相同
的带电小球,P小球从紧靠左极板处由静止开始释放,Q小球从两板正中央由静止开始释放,两小
球最后都能打在右极板上的同一点.则从开始释放到打到右极板的过程中( )
A.它们的运行时间t >t
P Q
B.它们的电荷量之比q ∶q =2∶1
P Q
C.它们的动能增加量之比ΔE ∶ΔE =4∶1
kP kQ
D.它们的电势能减少量之比ΔE ∶ΔE =2∶1
P Q
二、多选题
11..两个平行的极板与水平地面成一角度,两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所
示水平直线通过电容器,则在此过程中,该粒子( )
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂A.所受重力与静电力平衡
B.电势能逐渐增加
C.动能逐渐增加
D.做匀变速直线运动
12.如图所示是某示波管的示意图,电子先由电子枪加速后进入偏转电场,如果在偏转电极上加一
个电压,则电子束将会偏转,并飞出偏转电场.下列措施中能使电子偏转距离变大的是( )
A.尽可能把偏转极板L做得长一点
B.尽可能把偏转极板L做得短一点
C.尽可能把偏转极板间的距离d做得小一点
D.将电子枪的加速电压提高
13.如图所示,有一质量为m、带电荷量为q的油滴,被置于竖直放置的两平行金属板间的匀强
电场中.设油滴是从两板中间位置,并以初速度为零进入电场的,可以判定( )
A.油滴在电场中做抛物线运动
B.油滴在电场中做匀加速直线运动
C.油滴打在极板上的运动时间只取决于电场强度和两板间距离
D.油滴打在极板上的运动时间不仅决定于电场强度和两板间距离,还取决于油滴的比荷
14.带正电的微粒放在电场中,场强的大小和方向随时间变化的规律如图所示。带电微粒只在静电
力的作用下由静止开始运动,则下列说法中正确的是( )
更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂A.微粒在0~1 s内的加速度与1~2 s内的加速度相同
B.微粒将沿着一条直线运动
C.微粒做往复运动
D.微粒在第1 s内的位移与第3 s内的位移相同
三、非选择题
15.如图所示,A、B两块带异号电荷的平行金属板间形成匀强电场,一电子以v =4×106 m/s
0
的速度垂直于场强方向沿中心线由 O点射入电场,从电场右侧边缘C点飞出时的速度方向与v 方
0
向成30°的夹角.已知电子电荷e=1.6×10-19 C,电子质量m=0.91×10-30 kg.求:
(1)电子在C点时的动能是多少J?
(2)O、C两点间的电势差大小是多少V?
16.如图所示,边长为L的正方形区域ABCD内有竖直向下的匀强电场,电场强度为E,与区域边界
BC相距L处竖直放置足够大的荧光屏,荧光屏与AB延长线交于O点.现有一质量为m、电荷量为
+q的粒子从A点沿AB方向以一定的初速度进入电场,恰好从BC边的中点P飞出,不计粒子重力.
(1)求粒子进入电场前的初速度v 的大小;
0
(2)其他条件不变,增大电场强度使粒子恰好能从CD边的中点Q飞出,求粒子从Q点飞出时的动能
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k
(3)求粒子从Q点飞出时打在荧屏上的点离O点的距离y.
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