2022-2022学年高中物理课时作业6示波器的奥秘含解析粤教版选修3-.doc

课时分层作业(六)示波器的奥秘(时间：40分钟分值：100分)根底达标练一、选择题(此题共6小题，每题6分)1(多项选择)如下图，一带电小球以速度v0水平射入接入电路中的平行板电容器中，并沿直线打在屏上O点，假设仅将平行板电容器上极板平行上移一些后，让带电小球再次从原位置水平射入并能打在屏上，其他条件不变，两次相比拟，那么再次射入的带电小球()A将打在O点的下方B将打在O点的上方C穿过平行板电容器的时间将增加D到达屏上时的动能将增加AD由题意可知，要考虑小球的重力，第一种情况重力与电场力平衡；U不变，假设仅将平行板电容器上极板平行上移一些后，极板间的距离d变大，场强变小，电场力变小，重力与电场力的合力向下，带电小球将打在O点的下方由于水平方向运动性质不变，故时间不变；而由于第二种情况合力做正功，故小球的动能将增加2平行板间有如下图周期变化的电压不计重力的带电粒子静止在平行板中央，从t0时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况如图中，能正确定性描述粒子运动的速度图象的是()A粒子在第一个内，做匀加速直线运动，时刻速度最大，在第二个内，电场反向，粒子做匀减速直线运动，到T时刻速度为零，以后粒子的运动要重复这个过程3.如下图，在点电荷Q激发的电场中有A、B两点，将质子和粒子分别从A点由静止释放到达B点时，它们的速度大小之比为()A12 B21C.1D1C质子和粒子都带正电，从A点释放将受静电力作用加速运动到B点，设A、B两点间的电势差为U，由动能定理可知，对质子：mHvqHU，对粒子：mvqU.所以1.4如下图，一价氢离子(H)和二价氦离子(He2)的混合体，经同一加速电场加速后，垂直射入同一偏转电场中，偏转后，打在同一荧光屏上，那么它们()A同时到达屏上同一点B先后到达屏上同一点C同时到达屏上不同点D先后到达屏上不同点B一价氢离子(H)和二价氦离子(He2)的比荷不同，由qUmv2可知经过加速电场获得的末速度不同，因此在加速电场及偏转电场中的运动时间均不同，但在偏转电场中偏转距离yat2相同，所以会打在同一点，B正确5如下图的示波管，当两偏转电极XX、YY电压为零时，电子枪发射的电子经加速电场加速后会打在荧光屏上的正中间(图示坐标系的O点，其中x轴与XX电场的场强方向重合，x轴正方向垂直于纸面向里，y轴与YY电场的场强方向重合，y轴正方向竖直向上)假设要电子打在图示坐标系的第象限，那么()AX、Y极接电源的正极，X、Y接电源的负极BX、Y极接电源的正极，X、Y接电源的负极CX、Y极接电源的正极，X、Y接电源的负极DX、Y极接电源的正极，X、Y接电源的负极D假设要使电子打在题图所示坐标系的第象限，电子在x轴上向负方向偏转，那么应使X接正极，X接负极；电子在y轴上也向负方向偏转，那么应使Y接正极，Y接负极，所以选项D正确6喷墨打印机的简化模型如下图重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度v垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上那么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运动轨迹与带电量无关C由于微滴带负电，其所受电场力指向正极板，故微滴在电场中向正极板偏转，A项错误微滴在电场中所受电场力做正功，电势能减小，B项错误由于极板间电场是匀强电场，电场力不变，故微滴在电场中做匀变速曲线运动，并且轨迹为抛物线，C项正确带电量影响电场力及加速度大小，运动轨迹与加速度大小有关，故D项错误二、非选择题(14分)7.如下图，有一电子(电荷量为e)经电压U0由静止加速后，进入两块间距为d、电压为U的平行金属板间假设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eU0mv设金属板AB的长度为L，电子偏转时间t电子在偏转电场中产生偏转加速度a电子在电场中偏转ydat2由得：Ld.(2)设电子穿出电场时的动能为Ek，根据动能定理EkeU0ee.答案(1)d(2)e能力提升练一、选择题(此题共4小题，每题6分)1.在空间有正方向水平向右、大小按如下图的图线变化的电场，位于电场中A点的电子在t0时速度为零，在t1 s时，电子离开A点的距离大小为l.那么在t2 s时，电子将处在()AA点BA点左方l处CA点右方2l处DA点左方2l处D粒子在第1 s内做初速度为零的匀加速运动，第2 s内做末速度为零的匀减速运动，加速度大小相等，由于电子带负电，故向左方运动，距离A点为2l，应选D.2真空中的某装置如下图，现有质子、氘核和粒子都从O点由静止释放，经过相同加速电场和偏转电场，射出后都打在同一个与OO垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点(质子、氘核和粒子质量之比为124，电量之比为112，重力不计)以下说法中正确的选项是()A三种粒子在偏转电场中运动时间之比为211B三种粒子射出偏转电场时的速度相同C在荧光屏上将只出现1个亮点D偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为122C由U1qmv，得v1v2v311，再由t可得t1t2t31，A错误；由y可知，三种粒子从偏转电场同一点射出，且速度方向相同，故一定打在屏上的同一点，C正确；由mv2U1qqy可得v，因不同，故三种粒子射出偏转电场的速度不相同，B错误；由偏转电场对三种粒子做的功为W电qy可知，W电1W电2W电3112，D错误3.如下图，在竖直放置间距为d的平行板电容器中，存在电场强度为E的匀强电场，有一质量为m，电荷量为q的点电荷从两极板正中间处静止释放，重力加速度为g，那么点电荷运动到负极板的过程()A加速度大小为agB所需的时间为tC下降的高度为yD电场力所做的功为WEqdB点电荷受到重力、电场力，合力F；根据牛顿第二定律有a，故A错误；根据运动独立性，水平方向点电荷的运动时间为t，水平方向上的加速度a，根据位移公式可得· t2，化简得t，故B正确；竖直方向做自由落体运动，下降高度hgt2，故C错误；电荷运动位移为，故电场力做功W，故D错误4如下图，矩形区域PQNM内存在平行于纸面的匀强电场，一质量为m2.0×1011 kg、电荷量为q1.0×105 C的带正电粒子(重力不计)从a点以v11×104 m/s的初速度垂直于PQ进入电场，最终从MN边界的b点以与水平边界MN成30°角斜向右上方的方向射出，射出电场时的速度v22×104 m/s，MP20 cm、MN80 cm，取a点电势为零，如果以a点为坐标原点O，沿PQ方向建立x轴，那么粒子从a点运动到b点的过程中，电场的电场强度E、电势、粒子的速度v、电势能Ep随x的变化图象正确的选项是()D匀强电场中场强处处相同，那么知E­x图象是平行于x轴的直线，故A错误 ­x的斜率等于场强E，粒子从a点运动到b点的过程中，电势降低，那么知 ­x图象是向下倾斜的直线，故B错误根据动能定理得qExmv2mv，得v，可知v ­x图象是曲线，故C错误取a点电势为零，粒子从a点运动到b点的过程中，动能的增加量为Ekmvmv，解得Ek3×103 J，电势能减少量为EpEk3×103 J，所以粒子到达b点时的电势能为3×103 J竖直方向有MPv1t，水平方向有xt，联立解得x17.32 cm.根据电场力做功多少电势能减少多少，可得，EpqEx，因此，Ep­x图象是位于第四象限过原点的向下倾斜的直线，故D正确二、非选择题(26分)5.(12分)如下图，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板的中央P点放置一个电子发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rvt在平行电场方向做初速度为零的匀加速运动，即dat2电子在平行电场方向上的加速度a电子打在B板上的区域面积Sr2由以上几式得S.答案6(14分)如下图为一真空示波管的示意图，电子从灯丝K发出(初速度可忽略不计)，经灯丝与A板间的电压U1加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场)，电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过偏转电场后打在荧光屏上的P点M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L，电子的质量为m，电荷量为e，不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力求：(1)电子穿过A板时速度的大小(2)电子从偏转电场射出时的偏移量(3)假设要使电子打在荧光屏上P点的上方，可采取哪些措施？解析(1)设电子经电压U1加速后的速度为v0，由动能定理得eU1mv0解得v0.(2)电子以速度v0进入偏转电场后，垂直于电场方向做匀速直线运动，沿电场方向做初速度为0的匀加速直线运动由牛顿第二定律和运动学公式有t，Fma，FeE，E，yat2解得偏移量y.(3)由y可知，减小U1或增大U2均可使y增大，从而使电子打在P点的上方答案(1)(2)(3)减小加速电压U1或增大偏转电压U2- 6 -