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1、名校名 推荐第一章第 9 节第 1 课时带电粒子在电场中的加速和偏转课后强化演练一、选择题1.如图所示是真空中A、B 两板间的匀强电场，一电子由A 板无初速度释放运动到B 板，设电子在前一半时间内和后一半时间内的位移分别为s1 和 s2，在前一半位移和后一半位移所经历的时间分别是t1 和 t 2，下面选项正确的是 ()A s1 s2 1 4， t1 t2 2 1Bs1 s2 13， t1 t2 2 1Cs1 s2 14， t1 t2 1( 2 1)D s1 s2 1 3， t1 t2 1 ( 21)12121232122x12解析： s1 at，s2 a(2t)2at at，s1 s2 1 3
2、，x at1，t1a，2xat，22222t2 t t14x2x， t1 t2 1 (2 1)故 D 正确aa答案： D2 (2014 惠州模拟 ) 带电粒子垂直进入匀强电场中偏转时(除电场力外不计其他力的作用)()A 电势能增加，动能增加B电势能减小，动能增加C电势能和动能都不变D上述结论都不正确解析：根据能量守恒定律可知，只有电场力做功的情况下，动能和电势能之和保持不变，即带电粒子受电场力做正功，电势能减小，动能增加，故B 选项正确答案： B3欧洲核子研究中心于2008 年 9 月启动了大型强子对撞机，如图(甲 )所示，将一束质子流注入长 27 km 的对撞机隧道， 使其加速后相撞， 创造
3、出与宇宙大爆炸之后万亿分之一秒时的状态相类似的条件，为研究宇宙起源和各种基本粒子特性提供强有力的手段设 n 个金属圆筒沿轴线排成一串，各筒相间地连到正负极周期性变化的电源上，图(乙 )所示为其简化示意图质子束以一定的初速度v0 沿轴线射入圆筒实现加速，则()A 质子在每个圆筒内都做加速运动1名校名 推荐B质子只在圆筒间的缝隙处做加速运动C质子穿过每个圆筒时，电源的正负极要改变D每个筒长度都是相等的解析：由于同一个金属筒所在处的电势相同，内部无场强， 故质子在筒内必做匀速直线运动；而前后两筒间有电势差，故质子每次穿越缝隙时将被电场加速，则B 对， A 错质子要持续加速，下一个金属筒的电势要低，所
4、以电源正负极要改变，故C 项对质子速度增加，而电源正、负极改变时间一定，则沿质子运动方向，金属筒的长度要越来越长，故D项错答案： BC4 (2014 邢台一模 )2013 年 12 月初，雾霾施虐宁波，有同学想通过静电除尘的方法净化空气，设计原理图如图所示她用玻璃圆桶密闭含灰尘的空气，圆桶的高和直径相等第一种除尘方式是：在圆桶顶面和底面间加上电压 U ，沿圆桶的轴线方向形成一个匀强电场，尘粒的运动方向如图甲所示； 第二种除尘方式是： 在圆桶轴线处放一直导线， 在导线与桶壁间加上的电压也等于 U ，形成沿半径方向的辐向电场， 尘粒的运动方向如图乙所示 已知空气阻力与尘粒运动的速度成正比，即F 阻
5、 kv(k 为一定值 )，假设每个尘粒的质量和带电荷量均相同，则在这两种方式中()A 尘粒最终一定都做匀速运动B尘粒受到的电场力大小相等C电场对单个尘粒做功的最大值相等D乙容器中的尘粒运动为类平抛运动解析： 尘粒在电场作用下做加速运动，最终落在圆柱筒上，故A 选项错误；甲方式中尘粒处于匀强电场中，乙方式中尘粒处于辐射状电场中，两种方式中， 尘粒受到的电场力大小不等，故 B 选项错误；两种方式下，电场力做功等于qU ，即电场对单个尘粒做功的最大值相等，故 C 选项正确；乙容器中尘粒运动过程中阻力随速度在变化，所受合力不为恒力，故尘粒做的不是类平抛运动，故D 选项错误答案： C5有一束正离子，以相
6、同速率从同一位置进入带电平行板电容器的匀强电场中，所有离子运动轨迹一样，说明所有离子()A 具有相同的质量B具有相同的电荷量qC具有相同的比荷 (即 m)D属于同一元素同位素解析： 根据 y1qU x 2，由于轨迹相同， v0 相同，则所有离子的比荷q一定相同，选2md v0m项 C 正确答案： C2名校名 推荐6 (2015 陵市模拟醴)光滑水平面上有一边长为L的正方形区域处在电场强度为 E 的匀强电场中，电场方向与正方形一边平行一质量为m、带电量为 q 的小球由某一边的中点， 以垂直于该边的水平速度v0 进入该正方形区域当小球再次运动到该正方形区域的边缘时，具有的动能可能为()1212A
7、mv0B mv0qEL22122qEL121qELCmv0 D mv02324解析： 电场方向未知，可能平行于AD 向右，根据动能定理得qEL 1mv2 1mv02，解得221212AD 向左，小球减速运动到CD 边得12末动能 mv mv0 qEL；电场方向可能平行于mv22212AB 边，末动能为12mv0 qEL， B 选项正确；如果小球先减速到零再加速返回mv0，A 选项22正确； 电场方向可能平行于AB 向下或向上，如果运动到121BC 边或是 AD 边，末动能mv 222L，如果运动到对边CD，末动能大于1212L，C 选项错误， D 选项mv0 qE2mv0，小于 mv0qE22
8、2正确答案： ABD二、非选择题7如图所示，一个电子(质量为m)电荷量为e，以初速度v0 沿着匀强电场的电场线方向飞入匀强电场，已知匀强电场的场强大小为E，不计重力，问：(1)电子进入电场的最大距离；(2)电子进入电场最大距离的一半时的动能2解析： (1)设电子进入电场的最大距离为d，根据动能定理eEd 1mv20，故 dmv0 .22eE(2)设电子进入电场最大距离的一半时的动能为Ek，d 1 2由动能定理得 eE2 Ek 2mv0，所以 Ek12d1 22mv0 eE mv0.24答案： (1)mv02122eE(2) mv048(2014 德庆县一模 )一束初速度不计的电子在经U 的加速
9、电压加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，若板间距离为d，板长为 l ，偏转电极边缘到荧光屏的距离为L，偏转电场只存在于两个偏转电极之间已知电子质量为m，电荷量为e，求：3名校名 推荐(1)电子离开加速电场时速度大小；(2)电子经过偏转电场的时间；(3)要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最多能加多大电压？(4)电子最远能够打到离荧光屏上中心O 点多远处？解析： (1)根据动能定理得，qU 1mv20，解得， v02qU.2m(2)电子在偏转电场中水平方向做匀速直线运动，时间llmt.2dqU 0l(3)设电子刚好从平行板间飞出时，板间电压为U0 ，沿电场方向得偏移量，y 2，22d U解得， U0l 2 .(4)电子从极板边缘飞出时，打到荧光屏上的点离中心O 点最远，此时的偏转角，tan U 0l d，最远距离 Y tan l L d l L .2dU l2l22qUl m2d2Udl L答案： (1)(2)(3)2(4) l2m2qUl4