25探究电子束在示波管中的运动同步练习(沪科版选修3-1).docVIP

第2章 2.5探究电子束在示波管中的运动 1.如右图所示为示波管的示意图．左边为加速电场，右边水平放置的两极板之间有竖直方向的偏转电场．电子经电压为U1的电场加速后，射入偏转电压为U2的偏转电场，离开偏转电场后，电子打在荧光屏上的P点，离荧光屏中心O的侧移为y.单位偏转电压引起的偏转距离(y/U2)称为示波器的灵敏度．设极板长度为L，极板间距为d，通过调整一个参量，下列方法可以提高示波器的灵敏度的是(　　) A．L越大，灵敏度越高 B．d越大，灵敏度越高 C．U1越大，灵敏度越小 D．U2越大，灵敏度越小 【解析】　L越大，偏转时间越长，偏转距离越大，则灵敏度越高．U1越大，进入偏转电场的速度越大，偏转时间越短，偏转距离越小，灵敏度越小，可知AC正确．d越大，偏转电场场强越小，偏转距离越小，灵敏度越低；距运动的分解可知，U2越大，灵敏度不变．可知BD错误． 【答案】　AC 2.真空中的某装置如图所示．其中平行金属板A、B之间有加速电场，C、D之间有偏转电场，M为荧光屏．今有质子、氘核和α粒子均由加速电场加速后，以相同的初速度垂直于电场方向进入偏转电场，最后打在荧光屏上．已知质子、氘核和α粒子的质量之比为1∶2∶4，电荷量之比为1∶1∶2，则下列判断中正确的是(　　) A．三种粒子从B板运动到荧光屏经历的时间相同 B．三种粒子打到荧光屏上的位置相同 C．偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶1∶2 D．偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为2∶1∶2 【答案】　AD 3.如右图所示，一个带正电的质量为m的液滴在有界的匀强电场外的上方A点自由下落，当液滴进入匀强电场后在电场中的运动轨迹可能是(以水平向右为x轴的正方向，竖直向下为y轴的正方向)(　　) 【解析】　带电液滴进入电场前做自由落体运动，进入电场后受电场力、重力，且二者的合力方向与初速度的方向有夹角，且不垂直，它做曲线运动，B错．y方向始终加速，x方向始终加速，故D错．刚进入时初速度沿y方向，故A对、C错．要突破此题必须善于把力学的思想运用到电场中去，善于利用等效的思想把曲线运动分解为两个直线运动，分析好力和运动之间的关系． 【答案】　A 4.一束一价正离子流垂直于电场方向进入匀强电场，若它们飞出电场的偏向角相同(如右图所示)，则可断定它们进入电场时(　　) A．一定具有相同的质量 B．一定具有相同的速度 C．一定具有相同的动能 D．一定具有相同的动量 【解析】　设离子进入电场时的速度为v0，板长为L，板间距离为d，偏转电压为U，则t＝，vy＝at＝·，tan θ＝＝，所以一定具有相同的动能，C正确． 【答案】　C 5．示波管的内部结构如图甲所示．如果在偏转电极XX′、YY′之间都没有加电压，电子束将打在荧光屏中心．如果在偏转电极XX′之间和YY′之间加上图丙所示的几种电压，荧光屏上可能会出现图乙中(a)、(b)所示的两种波形．则(　　) A．若XX′和YY′分别加电压(3)和(1)，荧光屏上可以出现图乙中(a)所示波形 B．若XX′和YY′分别加电压(4)和(1)，荧光屏上可以出现图乙中(a)所示波形 C．若XX′和YY′分别加电压(3)和(2)，荧光屏上可以出现图乙中(b)所示波形 D．若XX′和YY′分别加电压(4)和(2)，荧光屏上可以出现图乙中(b)所示波形 【答案】　AC 6.如右图所示，在光滑绝缘水平面上，两个带等量正电的点电荷M、N，分别固定在A、B两点，O为AB连线的中点，CD为AB的垂直平分线．在CO之间的F点由静止释放一个带负电的小球P(设不改变原来的电场分布)，在以后的一段时间内，P在CD连线上做往复运动．若(　　) A．小球P的带电荷量缓慢减小，则它往复运动过程中振幅不断减小 B．小球P的带电荷量缓慢减小，则它往复运动过程中每次经过O点时的速率不断减小 C．点电荷M、N的带电荷量同时等量地缓慢增大，则小球P往复运动过程中周期不断减小 D．点电荷M、N的带电荷量同时等量地缓慢增大，则小球P往复运动过程中振幅不断减小 【解析】　小球带电量减小，分析受力可知A错．每次过O点速率减小，B正确．若MN带电量同时等量增大，则P往复运动周期变小，振幅变小，CD正确． 【答案】　BCD 7.一平行板电容器板长为L，板间距离为d，将其倾斜放置，如右图所示，两板间形成一匀强电场，现有一质量为m，电量为＋q的油滴以初速度v0自左侧下板边缘水平进入两板之间，沿水平方向运动并恰从右侧上板边缘处离开电场，求两板间电势差的大小． 【解析】　设板间电势差为U，则板间场强E＝ 设板与水平面的夹角tg θ＝ 油滴的受力如右图所示，由qEcos θ＝mg 得：·＝mg；解得U＝ 【答案】　 8.如右图所示，一个质量为m，带电荷量为q的带电小球，用长为L的绝缘轻质细线悬挂