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带电粒子电场中的运动 课时作业
1．质子(H)、α粒子(He)、钠离子(Na＋)三个粒子分别从静止状态经过电压为U的同一电场加速后，获得动能最大的是( )
A．质子(H) B．α粒子(He)
C．钠离子(Na＋) D．都相同
解析：选B.由qU＝mv2－0得U相同，α粒子带2个单位的正电荷，电荷量最大，所以α粒子获得的动能最大，故选B.
2.
(2022·芜湖一中高二检测)如图所示，电子由静止开头从A板向B板运动，当到达B板时速度为v，保持两板间电压不变，则( )
A．当增大两板间距离时，v增大
B．当减小两板间距离时，v增大
C．当转变两板间距离时，v不变
D．当增大两板间距离时，电子在两板间运动的时间增大
解析：选CD.转变两极板之间间距但不转变电压值，电场力做功的大小不变，所以末速度不变．末速度确定，平均速度是末速度的，距离增大，运动时间增加．故选CD.
3.
平行金属板A、B分别带等量异种电荷，A板带正电，B板带负电，a、b两个带正电粒子，以相同的速领先后垂直于电场线从同一点进入两金属板间的匀强电场中，并分别打在B板上的a′、b′两点，如图所示．若不计重力，则( )
A．a粒子的带电荷量确定大于b粒子的带电荷量
B．a粒子的质量确定小于b粒子的质量
C．a粒子的带电荷量与质量之比确定大于b粒子的带电荷量与质量之比
D．a粒子的带电荷量与质量之比确定小于b粒子的带电荷量与质量之比
解析：选C.y＝·2，y相同，xa＜xb，所以＞，故选C.
4．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，如图所示．假如在荧光屏上P点毁灭亮斑，那么示波管中的( )
A．极板X应带正电 B．极板X′应带正电
C．极板Y应带正电 D．极板Y′应带正电
解析：AC.依据亮点的位置，偏向XY区间，说明电子受到电场力作用发生了偏转，因此极板X、极板Y应带正电．故选AC.
选做题
5.
如图所示，有一电子(电荷量为e)经电压U0加速后，进入两块间距为d、电压为U的平行金属板间．若电子从两板正中间垂直电场方向射入，且正好能穿过电场，求：
(1)金属板AB的长度；
(2)电子穿出电场时的动能．
解析：(1)设电子飞离加速电场时的速度为v0，由动能定理得eU0＝mv①
设金属板AB的长度为L，电子偏转时间t＝②
电子在偏转电场中产生偏转加速度
a＝③
电子在电场中偏转y＝d＝at2④
由①②③④得：L＝d.
(2)设电子穿出电场时的动能为Ek，依据动能定理
Ek＝eU0＋e＝e.
答案：(1)d (2)e
6.
如图所示，A、B为两块足够大的相距为d的平行金属板，接在电压为U的电源上．在A板的中心P点放置一个电子放射源．可以向各个方向释放电子．设电子的质量为m、电荷量为e，射出的初速度为v.求电子打在B板上的区域面积？(不计电子的重力)
解析：
打在最边缘的电子，其初速度方向平行于金属板，在电场中做类平抛运动，在垂直于电场方向做匀速运动，即r＝vt①
在平行电场方向做初速度为零的匀加速运动，即
d＝at2②
电子在平行电场方向上的加速度
a＝＝③
电子打在B板上的区域面积
S＝πr2④
由①②③④得S＝.
答案：
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