10.5带电粒子在电场中的运动
1.如图所示,一带电粒子通过电压为U1的加速电场从静止开始加速,然后进入偏转电压为U2的平行板电容器中,最终射到右侧竖直放置的荧光屏上。已知粒子的质量为m(不计重力),电荷量为q,该平行板电容器两极板之间的距离为d,板长为l。下列说法正确的是( )
A.粒子一定带正电 B.粒子在偏转电场的加速度为
qU1 md22qU22l2qU1qU2lC.粒子射出电场时合速度为 D.粒子射到荧光屏上时的动能为qU1? ?4U1d2mmd2U12.如图甲所示,在两极板a、b之间有一静止的电子,当在a、b之间加上如图乙所示的变化电压时(开始时a板带正电),电子的运动情况是(不计重力,板间距离足够大,a、b间电压大小不变)( )
A.电子一直向a板运动 B.电子一直向b板运动
C.电子先向a板运动,再返回一直向b板运动 D.电子在两板间做周期性往返运动
3.电子束焊接机中的电场线如图中虚线所示.K为阴极,A为阳极,两极之间的距离为d,在两极之间加上高压U,有一电子在K极由静止被加速.不考虑电子重力,元电荷为e,则下列说法正确的是( )
A.A、K之间的电场强度为U/d B.电子到达A极时的动能大于eU C.由K到A电子的电势能减小了eU D.由K沿直线到A电势逐渐降低
4.如图所示,电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中,射入方向跟极板平行,整个装置处在真空中,重力可忽略,在满足电子能射出平行板区的条件下,下述四种情况中,一定能使电子的偏转角θ变大的是( )
A.U1变大、U2变大 C.U1变大、U2变小
B.U1变小、U2变大 D.U1变小、U2变小
5.如图,带电荷量之比为qA:qB?1:3的带电粒子A、B以相等的速度v0从同一点出发,沿着跟电场强度垂直的方向射入平行板电容器中,分别打在C、D点,若OC?CD,忽略粒子重力的影响,则( )
A.A和B在电场中运动的时间之比为2:1 B.A和B运动的加速度大小之比为4:1
C.A和B的质量之比为1:2 D.A和B的位移大小之比为1:1
6.如图所示,M、N是在真空中竖直放置的两块平行金属板.质量为m、电荷量为q的带负电的粒子(不计重力)以初速度v0由小孔水平射入电场,当M、N间的电压为U时,粒子刚好能到达N板.如果要使该带电粒子到达M、N两板中点位置处即返回,则下列措施能满足要求的是( )
A.使初速度减小为原来的一半 B.使M、N间的电压加倍
C.使M、N间的电压提高到原来的4倍
D.使初速度减小为原来的一半,同时M、N间的电压加倍
7.如图所示,水平放置的平行板电容器之间存在匀强电场。A、B两个带电粒子同时分别从上极板的左、右边缘处水平射入板间电场,并恰好在P点相遇,P点与两极板间距相同。不计粒子重力,忽略两个带电粒子之间的相互作用,则( )
A.两个带电粒子的质量一定相同 B.两个带电粒子的电荷量一定相同 C.若两个带电粒子的初速度均变为原来的D.若两个带电粒子的初速度均变为原来的
1,它们在到达下极板前仍能相遇 21,它们在到达下极板前不会相遇 28.如图所示,正六面体真空盒置于水平面上,它的ADHE面与BCGF面均为金属板,BCGF面带正电,ADHE面带负电,其他面为绝缘材料。从小孔P沿水平方向平行于ABFE面以相同速率射入三个质量相同的带正电液滴a、b、c,最后分别落在1、2、3三点。下列说法正确的是( )
A.三个液滴在空中运动的时间相同 B.三个液滴落到底板时的速率相同 C.液滴c所带的电荷量最少
D.整个运动过程中液滴a的动能增量最大
9.质子和α粒子(氦核)分别从静止开始经同一加速电压U1加速后,垂直电场方向进入同一偏转电场,偏转电场电压U2。两种粒子都能从偏转电场射出并打在荧光屏MN上,粒子进入偏转电场时速度方向正对荧光屏中心O点。下列关于两种粒子运动的说法正确的是( )
A.两种粒子会打在屏MN上的同一点
B.两种粒子不会打在屏MN上的同一点,质子离O点较远 C.两种粒子离开偏转电场时具有相同的动能
D.两种粒子离开偏转电场时具有不同的动能,α粒子的动能较大
10.如图所示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的小孔中射出时的速度大小为v.下面的说法中正确的是( )
A.如果A、K间距离减半而电压仍为U,则电子离开K时的速度仍为v B.如果A、K间距离减半而电压仍为U,则电子离开K时的速度变为
v 2C.如果A、K间距离不变而电压减半,则电子离开K时的速度变为D.如果A、K间距离不变而电压减半,则电子离开K时的速度变为
2v 2v 211.如图所示,矩形区域ABCD内存在竖直向下的匀强电场,两个带正电的粒子a和b以相同的水平速度射入电场,粒子a由顶点A射入,从BC的中点P射出,粒子b由AB的中点O射入,从顶点C射出.若不计重力,则( )
A.a和b在电场中运动的时间之比为1:2 B.a和b在电场中运动的时间之比为2: 1 C.a和b的比荷之比为1:8 D.a和b的比荷之比为8:1
12.如图,一束电子从静止开始经加速电场加速后进入偏转电场,已知电子的电荷量为e,质量为m,加速电场的电压为U1,偏转电场两极板间的距离为d,极板长度为L,忽略电子受到的重力及空气阻力作用,试求: