2022版新教材高中物理第2章电势能与电势差4带电粒子在电场中的运动课堂检测含解析鲁科版必修第三册.doc

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1、带电粒子在电场中的运动1.如下图,正电子垂直电场方向入射到匀强电场中,不计重力,正电子做()A.匀速直线运动B.匀加速直线运动C.向下偏转的曲线运动D.向上偏转的曲线运动【解析】选D。正电子带正电,所受的电场力与场强方向相同,即竖直向上,且电场力与初速度垂直,所以正电子做类平抛运动,是一种匀变速曲线运动,故A、B错误。正电子所受的电场力向上,所以正电子做向上偏转的曲线运动,故C错误,D正确。应选D。2.原来都是静止的和粒子,经过同一电压的加速电场后,它们的速度大小之比为()A.1B.12C.1D.11【解析】选C。根据动能定理得qU=mv2,解得v=,因为两粒子的比荷之比为21,那么速度大小之

2、比为1,C正确。3.如下图,a、b两个带电量相同的粒子,从同一点平行于极板方向射入电场,a粒子打在B板的a点,b粒子打在B板的b点,假设不计重力,那么()A.a的初速度一定小于b的初速度B.a增加的动能一定等于b增加的动能C.b的运动时间一定大于a的运动时间D.b的质量一定大于a的质量【解析】选B。设任一粒子的速度为v,电量为q,质量为m,加速度为a,运动的时间为t,那么加速度为:a=,对竖直分运动,有:y=at2,对水平分运动,有:x=v0t,联立得到:v0=x,t=,m=;只有q、E、x、y的关系,无法比拟初速度、运动时间和质量的关系,故A、C、D均错误;由于只有电场力做功,故动能增加量等

3、于电场力做功,为:W=qEy,电量相等,故a增加的动能一定等于b增加的动能,故B正确。4.如下图,真空中有一对平行金属板,间距为d,接在电压为U的电源上,质量为m、电荷量为q的正离子穿过正极板上的小孔以v0进入电场,到达负极板时从负极板上正对的小孔穿出。(不计重力)(1)离子的加速度多大?做什么运动?(2)离子到达负极板时的速度多大?试用两种方法求解。【解析】(1)离子在电场中只受电场力,做匀加速直线运动,依牛顿第二定律可知其加速度a=。(2)方法一:动力学角度,因v2-=2ad,解得:v=。方法二:功能关系角度,由动能定理得:qU=mv2-m,解得v=。答案:(1)匀加速直线运动(2)情境:如下图是示波管原理图,电子被电压为U1的加速电场加速后射入电压为U2的偏转电场,离开偏转电场后电子打在荧光屏上的P点,P点与O点的距离叫作偏转距离,而单位偏转电压引起的偏转距离称为示波管的灵敏度。问题:欲提高示波管的灵敏度,行之有效的方法有哪些?【解析】电子在加速电场中加速,根据动能定理可得,eU1=m,所以电子进入偏转电场时速度的大小为v0=,电子进入偏转电场后的偏转的位移为h=at2=所以示波管的灵敏度=,所以要提高示波管的灵敏度可以增大l或减小d或减小U1。答案:增大极板长度l或减小极板间距d或减小加速电压U12