高二物理寒假作業(yè) 第五天 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

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第五天 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 1．圖為示波管中電子槍的原理示意圖，示波管內(nèi)被抽成真空，A為發(fā)射熱電子的陰極，K為接在高電勢(shì)點(diǎn)的加速陽(yáng)極，A、K間電壓為U．電子離開(kāi)陰極時(shí)的速度可以忽略，電子經(jīng)加速后從K的小孔中射出時(shí)的速度大小為v．下面的說(shuō)法中正確的是（ ） A．如果A、K間距離減半而電壓仍為U不變，則電子離開(kāi)K時(shí)的速度變?yōu)?v B．如果A、K間距離減半而電壓仍為U不變，則電子離開(kāi)K時(shí)的速度變?yōu)? C．如果A、K間距離保持不變而電壓減半，則電子離開(kāi)K時(shí)的速度變?yōu)? D．如果A、K間距離保持不變而電壓減半，則電子離開(kāi)K時(shí)的速度變?yōu)? 2．如圖所示，氕核、氘核、氚核三種粒子從同一位置無(wú)初速度地飄入電場(chǎng)線水平向右的加速電場(chǎng)，之后進(jìn)入電場(chǎng)線豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，最后打在屏上，整個(gè)裝置處于真空中，不計(jì)粒子重力及其相互作用，那么（ ） A．偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)對(duì)三種粒子做功一樣多 B．三種粒子打到屏上時(shí)速度一樣大 C．三種粒子運(yùn)動(dòng)到屏上所用時(shí)間相同 D．三種粒子一定打到屏上的同一位置， 3．一帶正電的小球向右水平拋入范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向水平向左，不計(jì)空氣阻力，則小球（ ） A．做直線運(yùn)動(dòng) B．做曲線運(yùn)動(dòng) C．速率先減小后增大 D．速率先增大后減小 4．M N E 如圖所示的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中，將兩個(gè)帶電小球M和N分別沿圖示路徑移動(dòng)到同一水平線上的不同位置，釋放后，MN保持靜止，不計(jì)重力，則（ ） A．M的帶電量比N大 B．M帶負(fù)電荷，N帶正電荷 C．靜止時(shí)M受到的合力比N大 D．移動(dòng)過(guò)程中勻強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)M做負(fù)功 5．一個(gè)動(dòng)能為Ek的帶電粒子，以速度v垂直電場(chǎng)線方向飛入平行金屬板電容器，飛出時(shí)動(dòng)能增至飛入時(shí)動(dòng)能的2倍，如使這個(gè)帶電粒子的初速度增至原來(lái)的2倍，那么當(dāng)它飛出電容器時(shí)動(dòng)能為 （ ） A.4Ek B.8Ek C.5Ek D.4.25Ek 6．如圖所示，一絕緣光滑半圓環(huán)軌道放在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)為E.在與環(huán)心等高處放有一質(zhì)量為m、帶電＋q的小球，由靜止開(kāi)始沿軌道運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（ ） A．小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒 B．小球經(jīng)過(guò)環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)速度最大 C．小球經(jīng)過(guò)環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力為3(mg＋qE) D．小球經(jīng)過(guò)環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力為(mg＋qE) 7．如圖所示，水平放置的平行板電容器，原來(lái)兩板不帶電，上極板接地，它的極板長(zhǎng)L = 0.1m，兩板間距離 d = 0.4 cm，有一束相同微粒組成的帶電粒子流從兩板中央平行極板射入，由于重力作用微粒能落到下板上，已知微粒質(zhì)量為 m = 210-6kg，電量q = 110-8 C，電容器電容為C =10-6 F．求 L B m,q d v0 A （1）為使第一粒粒子的落點(diǎn)范圍在下板中點(diǎn)到緊靠邊緣的B點(diǎn)之內(nèi)，則微粒入射速度v0應(yīng)滿足什么條件？ （2）以上述速度入射的帶電粒子，最多能有多少落到下極板上？ 8．質(zhì)量為m、電量為+q的小球以初速度v0并與水平方向成θ角射出，如圖所示。如果在某方向上加一定大小的勻強(qiáng)電場(chǎng)后，為保證小球仍沿v0方向直線運(yùn)動(dòng)，試求： θ （1）所加勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的最小值； （2）加了這個(gè)電場(chǎng)后，經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間小球速度變?yōu)榱恪? 9. 如圖所示，一長(zhǎng)為內(nèi)壁光滑的絕緣細(xì)管豎直放置。管的底部固定一電荷量為的點(diǎn)電荷M?，F(xiàn)在管口處無(wú)初速釋放一電荷量為、質(zhì)量為的點(diǎn)電荷N，N在距離底部點(diǎn)電荷為的處速度恰好為零。再次從A處無(wú)初速釋放電荷量為、質(zhì)量為的點(diǎn)電荷P（已知靜電常數(shù)為,重力加速度為）。 求：（1）電荷P運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度最大處與底部點(diǎn)電荷距離； （2）電荷P運(yùn)動(dòng)到B處時(shí)的速度大小。 10．“電子能量分析器”主要由處于真空中的電子偏轉(zhuǎn)器和探測(cè)板組成。偏轉(zhuǎn)器是由兩個(gè)相互絕緣、半徑分別為RA和RB的同心圓金屬半球面A和B構(gòu)成，A、B為電勢(shì)值不等的等勢(shì)面，其過(guò)球心的截面如圖所示。一束電荷量為e、質(zhì)量為m的電子以不同的動(dòng)能從偏轉(zhuǎn)器左端M的正中間小孔垂直入射，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)區(qū)域，最后到達(dá)偏轉(zhuǎn)器右端的探測(cè)板N，其中動(dòng)能為Ek0的電子沿等勢(shì)面C做勻速圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)N板的正中間。忽略電場(chǎng)的邊緣效應(yīng)。 （1）判斷球面A、B的電勢(shì)高低，并說(shuō)明理由； （2）求等勢(shì)面C所在處電場(chǎng)強(qiáng)度E的大??； （3）若半球面A、B和等勢(shì)面C的電勢(shì)分別為φA、φB和φC，則到達(dá)N板左、右邊緣處的電子，經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)前、后的動(dòng)能改變量ΔEK左和ΔEK右分別為多少？ （4）比較|ΔEK左|和|ΔEK右|的大小，并說(shuō)明理由。  第五天 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 1．D 2．AD 3．BC 4．BD 5．D 6．BC 7．（1）2.5m/s≤v0≤5m/s （2）n=600個(gè) 8．， 9. 10． （1）B板電勢(shì)高于A板；（2）； （3）△Ek左=e（φC-φB），△Ek右=e（φC-φA）； （4）|△Ek左|＞|△Ek右|