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《人教版高中物理選修3-1帶電粒子在電場中的運動.docx》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、???????????????????????名校名推薦???????????????????帶電粒子在電場中的運動1.靜電除塵器是目前普遍采用的一種高效除塵器。某除塵器模型的收塵板是很長的條形金屬板,圖中直線AB為該收塵板的橫截面。工作時收塵板帶正電,其左側(cè)的電場線分布如圖所示;粉塵帶負電,在靜電力作用下向收塵板運動,最后落在收塵板上。若用粗黑曲線表示原來靜止于P點的帶電粉塵顆粒的運動軌跡,下列4幅圖中可能正確的是(忽略重力和空氣阻力)()答案:A解析:因粉塵帶負電,故帶電粉塵所受靜電力的方向與電場線的切線方向相反,軌跡上任何一點的切線方向為運動方向,若粒子做曲線運動,
2、軌跡應(yīng)出現(xiàn)在速度方向和靜電力的方向所夾的區(qū)域內(nèi)。從軌跡上找?guī)讉€點判斷一下,只有A項符合。2.如圖所示,在電場強度為E、方向水平向右的勻強電場中,A、B為一豎直線上的兩點,相距為l,外力F將質(zhì)量為m、帶電荷量為-q(q>0)的微粒從A點勻速移到B點,重力不能忽略,則下面說法中正確的是()1???????????????????????名校名推薦???????????????????A.外力的方向水平向右B.外力的方向豎直向上C.外力的大小等于qE+mgD.外力的大小等于答案:D解析:分析微粒受力,重力mg、靜電力qE、外力F,由于微粒做勻速運動,三個力的合力為零,外力的大小
3、和重力與靜電力的合力大小相等,F=,F的方向應(yīng)和重力與靜電力的合力方向相反,選項D正確。3.(多選)三個α粒子在同一地點沿同一方向垂直飛入偏轉(zhuǎn)電場,出現(xiàn)了如圖所示的運動軌跡,由此可判斷()A.在B飛離電場的同時,A剛好打在負極板上B.B和C同時飛離電場C.進入電場時,C的速度最大,A的速度最小D.動能的增加值C最小,A和B一樣大答案:ACD解析:由題意知,三個α粒子在電場中的加速度相同,A和B有相同的偏轉(zhuǎn)位移y,由公式2得,A和B在電場中運動時間相同由公式v0=得vB>vA同理,vC>vB故三y=at,,,個粒子進入電場時的初速度大小關(guān)系為vC>vB>vA故、正確,B錯誤
4、由題圖知,,AC;三個粒子的偏轉(zhuǎn)位移大小關(guān)系為yA=yB>yC,由動能定理可知,三個粒子的動能增加值為C最小,A和B一樣大,D正確。2???????????????????????名校名推薦???????????????????4.在顯像管的電子槍中,從熾熱的金屬絲不斷放出的電子進入電壓為U的加速電場,設(shè)其初速度為0,經(jīng)加速后形成橫截面積為S、電流為I的電子束。已知電子的電荷量為e、質(zhì)量為m,則在剛射出加速電場時,一小段長為l的電子束內(nèi)的電子個數(shù)是()A.B.C.D.答案:B解析:設(shè)電子剛射出電場時的速度為v,長為l的電子束內(nèi)的電子數(shù)為n,則eU=mv2,I=,t=。由以
5、上各式得n=。故選項B正確。5.一個初動能為Ek的電子,垂直電場線飛入平行板電容器中,飛出電容器的動能為2Ek,如果此電子的初速度增至原來的2倍,則它飛出電容器的動能變?yōu)?)A.4EkB.8EkC.4.5EkD.4.25Ek答案:D解析:平行板間電場可看成勻強電場。據(jù)動能定理得qU=2Ek-Ek=Ek。當電子的速度增為原來的2倍時,它的初動能變?yōu)?Ek,在電場中運動時間變?yōu)樵瓉淼?逆著電場線方向的位移由h=at2變?yōu)樵瓉淼?所以進入點與飛出點的電勢差U'=U,又由動能定理可得qU'=Ek'-4Ek,Ek'=4Ek+qU=4Ek+Ek=4.25Ek。6.如圖所示是一個說明示
6、波管工作原理的示意圖,電子經(jīng)電壓U1加速后垂直進入偏轉(zhuǎn)電場,離開電場時的偏轉(zhuǎn)量是h,兩平行板間的距離為d,電勢差為U2,板長為l。為了提高示波管的靈敏度(每單位電壓引起的偏轉(zhuǎn)量),可采用的方法是()3???????????????????????名校名推薦???????????????????A.增大兩板間的電勢差U2B.盡可能使板長l短些C.盡可能使板間距離d小一些D.使加速電壓U1升高一些答案:C解析:電子的運動過程可分為兩個階段,即加速和偏轉(zhuǎn)。分別根據(jù)兩個階段的運動規(guī)律,推導出靈敏度()的有關(guān)表達式,然后再判斷選項是否正確,這是解決此題的基本思路。電子經(jīng)電壓U1加速
7、有:eU1=m,電子經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場的過程有:l=v0t,h=at2=t2=。由以上各式可得=。因此要提高靈敏度,若只改變其中的一個量,可采取的辦法為增大l,或減小d,或減小U1。所以本題的正確選項為C。7.一個電子以4.0×107m/s的初速度沿電場線方向射入電場強度為2.5×104N/C的勻強電場中,問:這個電子在電場中能前進多遠?用的時間是多少?這段距離上的電勢差是多少?(電子質(zhì)量m=0.91×10-30kg)答案:0.182m9.1×10-9s4.55×103V解析:電子在電場中做勻減速直線運動,由牛頓第二定律得電子的加速
