高二物理同步训练：1.9《带电粒子在电场中的运动》（新人教版选修3-1）.docVIP

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高二物理同步训练试题解析

一、选择题

1．一带电粒子在电场中只受电场力作用时，它不可能出现的运动状态是()

A．匀速直线运动 B．匀加速直线运动

C．匀变速曲线运动 D．匀速圆周运动

答案：A

2．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1－9－15所示．如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的()

图1－9－15

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：选AC.由题意可知，在XX′方向上向X方向偏转，X带正电，A对B错；在YY′方向上向Y方向偏转，Y带正电，C对D错．

3．下列粒子从静止状态经过电压为U的电场加速后速度最大的是()

A．质子eq\o\al(1,1)H B．氘核eq\o\al(2,1)H

C．α粒子eq\o\al(4,2)He D．钠离子Na＋

解析：选A.Uq＝eq\f(1,2)mv2得v＝eq\r(\f(2Uq,m))，比荷最大的获得的速度最大．

4．一个带正电的油滴从图1－9－16所示的匀强电场上方A点自由下落，油滴落入匀强电场后，能较准确地描述油滴运动轨迹的是图1－9－17中的()

图1－9－16

图1－9－17

解析：选B.油滴从A点自由下落以一竖

直速度进入电场，进入电场后受重力和电场力两恒力作用．如图，根据物体做曲线运动的条件，运动轨迹将向右弯曲，故选B.

5．一束正离子以相同的速率从同一位置，垂直于电场方向飞入匀强电场中，所有离子的轨迹都是一样的，这说明所有离子()

A．都具有相同的质量 B．都具有相同的电量

C．具有相同的荷质比 D．都是同一元素的同位素

解析：选C.轨迹相同的含义为：偏转位移、偏转角度相同，即这些离子通过电场时轨迹不分叉．

tanθ＝eq\f(v⊥,v0)＝eq\f(UqL,dmv\o\al(2,0))，所以这些离子只要有相同的荷质比，轨迹便相同，故只有C正确．

6.三个α粒子在同一点沿同一方向垂直飞入偏转电场，出现了如图1－9－18所示的运动轨迹，由此可判断()

图1－9－18

A．在b飞离电场的同时，a刚好打在负极板上

B．b和c同时飞离电场

C．进入电场时，c的速度最大，a的速度最小

D．动能的增加值c最小，a和b一样大

答案：ACD

7.如图1－9－19所示，一个质量为m、带电荷量为q的粒子，从两平行板左侧中点沿垂直场强方向射入，当入射速度为v时，恰好穿过电场而不碰金属板．要使粒子的入射速度变为eq\f(v,2)，仍能恰好穿过电场，则必须再使()

图1－9－19

A．粒子的电荷量变为原来的eq\f(1,4)

B．两板间电压减为原来的eq\f(1,2)

C．两板间距离增为原来的4倍

D．两板间距离增为原来的2倍

解析：选AD.粒子恰好穿过电场时，它沿平行板的方向发生位移L所用时间与垂直板方向上发生位移eq\f(d,2)所用时间t相等，设两板电压为U，则有：恰好穿过电场时eq\f(d,2)＝eq\f(1,2)·eq\f(qU,md)·(eq\f(L,v))2，得时间t＝eq\f(L,v)＝eq\r(\f(md2,qU)).当入射速度变为eq\f(v,2)，它沿平行板的方向发生位移L所用时间变为原来的2倍，由上式可知，粒子的电荷量变为原来的eq\f(1,4)或两板间距离增为原来的2倍时，均使粒子在与垂直板方向上发生位移eq\f(d,2)所用时间增为原来的2倍，从而保证粒子仍恰好穿过电场，因此选项A、D正确．

8.图1－9－20为示波管中电子枪的原理示意图，示波管内被抽成真空，A为发射热电子的阴极，K为接在高电势点的加速阳极，A、K间电压为U.电子离开阴极时的速度可以忽略．电子经加速后从K的小孔中射出的速度大小为v.下面的说法中正确的是()

图1－9－20

A．如果A、K间距离减半而电压仍为U不变，则电子离开K时的速度变为2v

B．如果A、K间距离减半而电压仍为U不变，则电子离开K时的速度变为eq\f(v,2)

C．如果A、K间距离保持不变而电压减半，则电子离开K时的速度变为eq\f(v,2)

D．如果A、K间距离保持不变而电压减半，则电子离开K时的速度变为eq\f(\r(2),2)v

解析：选D.由动能定理qU＝eq\f(1,2)mv2得v＝eq\r(\f(2qU,m))，带电粒子确定，v与eq\r(U)成正比，与A、K间距离无关，故D正确．

9．一个动能为Ek的带电粒子，垂直于电场线方向飞入平行板电容器，飞出电容器时动能为2Ek，如果使这个带电粒子的初速度变为原来的两倍，那么它飞出电容器时的动能变为()

A．8Ek B．5Ek

C．4.25Ek