沪科版高中物理选修第二章第7课时《探究电子束运动》word同步练习

一、选择题1．水平固定放置的足够长的U形金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中，如图所示，在导轨上放着金属棒ab，开始时ab棒以水平初速度v0向右运动，最后静止在导轨上，就导轨光滑和粗糙两种情况比较，这个过程（）A．产生的总内能相等B．通过ab棒的电量相等C．电流所做的功相等D．安培力对ab棒所做的功相等2．如图甲是磁电式表头的结构示意图，其中线圈是绕在一个与指针、转轴固连的铝框骨架（图中未指出）上，关于图示软铁、螺旋弹簧、铝框和通电效果，下列表述中正确的是（）A．线圈带动指针转动时，通电电流越大，安培力越大，螺旋弹簧形变也越大B．与蹄形磁铁相连的软铁叫做极靴，其作用是使得磁极之间产生稳定的匀强磁场C．铝框的作用是为了利用涡流，起电磁驱动作用，让指针快速指向稳定的平衡位置D．乙图中电流方向a垂直纸面向外，b垂直纸面向内，线框将逆时针转动。

3．如图所示，导轨间的磁场方向垂直于纸面向里，当导体棒MN在导轨上沿水平方向在磁场中滑动时，正对电磁铁A的圆形金属环B，则（）A．若导体棒向左匀速运动时，B被A排斥B．若导体棒向左加速运动时，B被A排斥C．若导体棒向右加速运动时，B被A吸引D．因导体棒运动方向未知，故不能确定B被A吸引或排斥4．“凸”字形硬质闭合金属线框各边长如图所示，线框右侧有一宽度为3L的匀强磁场区t 时，线框域。

磁场方向垂直于纸面向里。

线框在纸面内始终以速度v向右匀速运动，0开始进入磁场。

选逆时针方向为正，在线框穿过匀强磁场区域的过程中，线框中的感应电流i随时间t变化的图像正确的是（）A．B．C．D ．5．如图所示，两条光滑金属导轨平行固定在斜面上，导轨所在区域存在垂直于斜面向上的匀强磁场，导轨上端连接一电阻。

0t 时，一导体棒由静止开始沿导轨下滑，下滑过程中导体棒与导轨接触良好，且始终与导轨垂直。

不计导轨电阻，则导体棒下滑过程受到的安培力F 、位移x 、速度v 、通过电阻的电流i 随时间t 变化的关系图中，可能正确的是（ ）A ．B ．C ．D ．6．如图所示，一正四边形导线框恰好处于匀强磁场的边缘，如果将导线框以某一速度匀速向右拉出磁场，则在此过程中，下列说法正确的是（ ）A ．如果导线框的速度变为原来的2倍，则外力做的功变为原来的4倍B ．如果导线框的速度变为原来的2倍，则电功率变为原来的2倍C ．如果导线框的材料不变，而边长变为原来的2倍，则外力做的功变为原来的2倍D ．如果导线框的材料不变，而边长变为原来的2倍，则电功率变为原来的2倍 7．近日，第二架国产大飞机919C 在上海浦东国际机场首飞成功，919C 在上海上空水平匀速飞行，由于地磁场的存在，其机翼就会切割磁感线，下列说法正确的是（）A．机翼左端的电势比右端电势低B．机翼左端的电势比右端电势高C．飞机飞行过程中洛伦兹力做正功D．飞机飞行过程中洛伦兹力做负功8．如图甲所示，正三角形导线框abc固定在磁场中，磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度B随时间变化的关系如图乙所示。

学业达标测评(七)(建议用时：45分钟)1．下列说法正确的是()A．运动电荷在磁感应强度不为零的地方，一定受到洛伦兹力的作用B．运动电荷在某处不受洛伦兹力的作用，则该处的磁感应强度一定为零C．洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能，也不能改变带电粒子的速度D．洛伦兹力对带电粒子不做功【解析】运动电荷受到洛伦兹力不仅跟磁场有关，还跟电荷的速度方向有关，在磁感应强度不为零的地方，当速度方向与磁场方向平行时，不受洛伦兹力作用．反之，洛伦兹力为零时，可能是因为运动电荷的速度方向与磁场方向平行，而不一定是磁感应强度为零，故选项A，B都错误；洛伦兹力的方向始终与速度方向垂直，洛伦兹力只改变带电粒子的速度方向，不改变带电粒子的速度大小，因此带电粒子的动能保持不变；速度是矢量，速度的大小不变，但速度的方向是改变的，因此选项C错误，选项D是正确的．【答案】D2．有关洛伦兹力和安培力的描述，正确的是()A．通电直导线处于匀强磁场中一定受到安培力的作用B．安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现C．带电粒子在匀强磁场中运动受到的洛伦兹力对带电粒子做正功D．通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行【解析】通电直导线与磁场平行，不受安培力，选项A错误，安培力方向与磁场方向垂直，选项D错误．洛伦兹力对带电粒子不做功，选项C错误，安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现，选项B正确．【答案】B3．(多选)在只受洛伦兹力的条件下，关于带电粒子在匀强磁场中运动，下列说法正确的有()A．只要粒子的速度大小相同，带电量相同，粒子所受洛伦兹力大小就相同B．洛伦兹力只改变带电粒子的运动轨迹C．洛伦兹力始终与速度垂直，所以洛伦兹力不做功D．洛伦兹力始终与速度垂直，所以粒子在运动过程中的动能、速度保持不变【解析】洛伦兹力的大小与电荷进入磁场的速度方向有关系，但洛伦兹力永远垂直速度方向，不做功．不改变速度大小，但可以改变速度的方向．带电粒子在匀强磁场中所受的洛伦兹力的大小不但与速度的大小有关，而且与速度的方向有关，当带电粒子的速度方向与磁场方向垂直时，粒子所受的洛伦兹力最大；当粒子的速度方向与磁场方向平行时，带电粒子不受洛伦兹力的作用．速度大小相同的粒子，沿不同方向进入磁场时所受的洛伦兹力的大小不同，所以选项A不正确．由于洛伦兹力的方向始终与速度方向垂直，所以洛伦兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小，动能保持不变，洛伦兹力不做功；但在洛伦兹力的作用下，粒子的运动方向要发生变化，速度就要发生变化，所以本题的正确选项应为B、C.【答案】BC4．下面几个选项是表示磁场B、正电荷运动方向v和磁场对电荷作用力F 的相互关系图，其中正确的是(B、F、v两两垂直)()【解析】带电粒子所受洛伦兹力垂直于B和v决定的平面，用左手定则分析，让B的方向垂直手心，四指指向正电荷运动方向，大拇指所指即为洛伦兹力方向．【答案】D5．图中带电粒子所受洛伦兹力的方向向上的是()【解析】A图中带电粒子受力方向向上，B图中带电粒子受力方向向外，C图中带电粒子受力方向向左，D图中带电粒子受力方向向外，故A正确．【答案】A6．初速度为v0的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图2-4-14所示，则()图2-4-14A．电子将向右偏转，速率不变B．电子将向左偏转，速率改变C．电子将向左偏转，速率不变D．电子将向右偏转，速率改变【解析】由右手定则判定直线电流右侧磁场的方向垂直纸面向里，再根据左手定则判定电子所受洛伦兹力偏离电流，由于洛伦兹力不做功，电子动能不变．【答案】A7．在学校操场的上空中停着一个热气球，从它底部脱落一个塑料小部件，下落过程中由于和空气的摩擦而带负电，如果没有风，那么它的着地点会落在气球正下方地面位置的()A．偏东B．偏西C．偏南D．偏北【解析】地磁场在水平方向上的分量方向是水平向北，小部件带负电，根据左手定则可得气球受到向西的洛伦兹力，故向西偏转，B正确．【答案】B8．如图2-4-15所示，一带负电的物体从光滑斜面顶端滑到底端时的速度为v，若加上一垂直纸面向外的磁场，在滑到底端时()图2-4-15A．v变大B．v变小C．v不变D．无法确定【解析】洛伦兹力对电荷不做功，故只有重力做功，v不变．【答案】C9．(多选)1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图2-4-16所示，这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是()【导学号：17592032】图2-4-16A．离子由加速器的中心附近进入加速器B．离子由加速器的边缘进入加速器C．离子从磁场中获得能量D．离子从电场中获得能量【解析】离子由加速器的中心附近进入加速器，从电场中获取能量，最后从加速器边缘离开加速器，选项A、D正确．【答案】AD10．图2-4-17中各图已标出磁场方向、电荷运动方向、电荷所受洛伦兹力方向三者中的两个，试标出第三个的方向图2-4-17【解析】用左手定则判断，对－q，四指应指向其运动方向的反方向．分别可得，图(1)中＋q受洛伦兹力方向垂直于v斜向左；图(2)中－q受洛伦兹力方向垂直于v向左；图(3)中－q运动方向平行于斜面向下；图(4)中匀强磁场方向垂直纸面指向读者．【答案】(1)受力方向垂直于v斜向上(2)受力方向垂直于v向左(3)运动方向平行于斜面向下(4)磁场方向垂直纸面指向读者11．三个粒子a、b、c(不计重力)以相同的速度射入匀强磁场中，运动轨迹如图2-4-18所示，其中b粒子做匀速直线运动，试判断三个粒子的带电情况．图2-4-18【解析】三粒子垂直于磁场方向射入，其中b的运动方向不变，说明b 不带电，伸出左手，让磁感线垂直穿过手心，四指向下，则拇指指向右，即c粒子带正电，a带负电．【答案】a带负电b不带电c带正电极光现象太阳的外层大气称为日冕，日冕具有百万度以上的高温，在这样的高温下，气体处于高度的电离状态，成为等离子体．日冕的一部分气体克服太阳的引力向太空膨胀，形成等离子体稳定地向外辐射，这就是太阳风．太阳风把地磁场压缩成为一个很有限的区域，形成地球磁层，地球磁层起着保护地球的作用，它能使宇宙中那些高速冲向地球的带电粒子偏转方向．一些闯入地球磁层的太阳风粒子在地磁场的作用下向两个地磁极运动，与那里高层大气作用时，引起气体辉光放电．美丽的极光就是围绕着地球南北两极的一种大规模气体放电过程的表现形式．地球像一个巨大的磁铁，也有两个磁极．地磁极与地理极并不重合，它们之间夹一个约为11.5°的角．极光集中在地磁极周围．来自太阳风的带电微粒流，有一部分沿着漏斗状的地球极区磁感线进入高层大气，与那里的稀薄气体发生碰撞，使大气中的原子和分子电离，这些受到电离的气体吸收了部分能量后被激发到高能态，随后又立即将这额外的能量以辐射光子的形式释放，并回到原来的状态．在这种过程中扰动的气体发出了明亮的光线——极光．如果将一只玻璃管内的空气基本上抽空，然后使电流在这些稀薄气体中通过，管内部气体导电，发出美丽的辉光，这就是放电管．在地球高空所看到的极光与放电管相同，都是带电粒子通过稀薄气体发生辉光放电形成的．情感语录1.爱情合适就好，不要委屈将就，只要随意，彼此之间不要太大压力2.时间会把最正确的人带到你身边，在此之前，你要做的，是好好的照顾自己3.女人的眼泪是最无用的液体，但你让女人流泪说明你很无用4.总有一天，你会遇上那个人，陪你看日出，直到你的人生落幕5.最美的感动是我以为人去楼空的时候你依然在6.我莫名其妙的地笑了，原来只因为想到了你7.会离开的都是废品，能抢走的都是垃圾8.其实你不知道，如果可以，我愿意把整颗心都刻满你的名字9.女人谁不愿意青春永驻，但我愿意用来换一个疼我的你10.我们和好吧，我想和你拌嘴吵架，想闹小脾气，想为了你哭鼻子，我想你了11.如此情深，却难以启齿。

沪科版高中物理目录 LELE was finally revised on the morning of December 16, 2020必修一开篇激动人心的万千体验1、物理学——理性的追求2、物理学——人类文明的3、学物理——探究求真第一章怎样描述物体的运动1、走近运动2、怎样描述运动的快慢3、怎样描述运动的快慢4、怎样描述速度变化的快第二章研究匀变速直线运动的规律1、伽利略对落体运动的研2、自由落体运动的规律3、匀变速直线运动的规律4、匀变速直线运动规律的第三章力与相互作用1、牛顿第三定律2、形变的力3、摩擦力4、分析物体的受力情况第四章怎样求合力与分力1、怎样求合力2、怎样分解力3、共点力的平衡及其应用第五章研究力和运动的关系1、牛顿第一定律2、牛顿第二定律3、牛顿运动定律的案例分4、超重和失重必修二第一章怎样研究抛体运动1、飞机投弹和运动的合成2、平抛运动的规律3、研究斜抛运动第二章研究圆周运动1、怎样描述圆周运动2、怎样研究匀速圆周运动3、圆周运动的案例分析4、研究离心现象及应用第三章动能的变化与机械功1、探究动能变化跟功的关2、动能定理的案例分析3、研究功与功率第四章能量守恒与可持续发展1、势能的变化与机械功2、研究机械能守恒定律3、能量的转化与守恒4、能源与可持续发展第五章万有引力与航天1、从托勒密到开普勒2、万有引力定律是怎样发3、万有引力定律的案例分4、飞出地球去第六章经典力学与现代物理1、经典力学的巨大成就和2、狭义相对论的基本原理3、爱因斯坦心目中的宇宙4、微观世界与量子论选修1-1第一章从富兰克林到库仑从闪电谈起电学中的第一个定律物质的又一种形态静电与生活第二章打开电磁联系的大门提示电磁联系的第一安培力与磁感应强度改写通信史的发明—电子束编转的奥秘第三章划时代的发现法拉第的探索一条来之不易的规律发电机与电动机电能与社会伟大的丰碑——麦克第四章电磁波与现代通信电磁波的发现无线电波与现代通信信息的获取——传感第五章走进现代化家庭客厅里的精彩厨房里的革命现代化家庭选修1-2第一章人类对热现象的探索关于热本质的争议走进分子世界研究分子运动的新方第二章热力学定律和能量守恒揭开温度与内能之迷热力学第一定律伟大的守恒定律热力学第二定律第三章热机和第一次工业革命一项推动大生产的发蒸汽机与社会发展热机发展之路第四章热与生活内能的利用营造一个四季如春的打开太阳能的宝库第五章电能和第二次工业革命怎样将电能输送到千辉煌的电气化时代改变世界的工业革命第六章能源与可持续发展神秘的射线一把双刃剑——放射核反应与核能重核裂变轻核聚变能源利用与可持续发选修2-1第一章多用电表与直流电路学习使用多用电表多用电表表头的工作多用电表测量电流、电源电动势闭合多用电表测量电阻电多用电表功能的扩展第二章显像管与电磁力学习使用示波器示波管与电场力显像管与洛仑兹力电磁力技术与现代科第三章发电、输配电与电磁感应划时代的发现发电机与交变电流输电与配电变压器电能与社会第四章广播电视与电磁波收音机与电磁波设计制作:用集成电电视电磁波家族第五章互联网与信息时代信息的获取——传感设计制作：用传感器信息的处理——电脑电脑是怎样工作的信息的传输——互联移动通信和卫星通信选修2-2第一章桥梁与承重结构《课程标准》的要求编写思路与特点教材说明与教学建议课程资源第二章起重机与平衡《课程标准》的要求编写思路与特点教材说明与教学建议课程资源第三章汽车与传动《课程标准》的要求编写思路与特点教材说明与教学建议课程资源第四章热机与能量转化《课程标准》的要求编写思路与特点教材说明与教学建议课程资源第五章家用制冷设备及其原理《课程标准》的要求编写思路与特点教材说明与教学建议课程资源选修2-3第一章光学仪器与光的折射规律照相机与透镜成像规展示精彩瞬间测定玻璃的折射率眼睛的延伸——显微设计制作：简易望远第二章光学技术与光的波动性立体电影与光的偏振增透技术与光的干涉光栅与光的衍射第三章激光与激光器神奇的激光激光与激光技术新型电光源第四章射线技术与原子结构人类探索原子结构的射线与CT诊断技碳—14测定技术与放射性同位素的应用第五章核能与社会核反应堆与核裂变核电站是怎样工作的核武器核聚变核能与社会选修3-1第一章电荷的相互作用静电现象与电荷守恒探究电荷相互作用规静电与生活第二章电场与示波器认识和使用示波器探究电场的力的性质研究电场的能的性质电容器电容电子束在示波管中的第三章从电表电路到集成电路学会使用多用电表探究电流、电压和电探究电阻定律多表电表电路分析与逻辑电路与集成电路第四章探究闭合电路欧姆定律探究闭合电路欧姆定测量电源的电动势和典型案例分析电路中的能量转化与第五章磁场与回旋加速器磁与人类文明怎样描述磁场探究电流周围的磁场探究安培力探究洛仑兹力洛仑兹力与现代科技选修3-2第一章研究交变电流怎样描述交变电流探究电阻、电感和电怎样计算交变电流的第二章电磁感应与发电机电磁感应——划时代探究感应电流的方向探究感应电动势的大电磁感应与交流发电电磁感应的案例分析第三章电磁感应与现代生活自感现象与日光灯涡流现象与电磁灶电磁感应与现代生活第四章电能的输送与变压器高压输电原理变压器为什么能改变三相交流电及其电路电能的开发与利用第五章传感器与现代社会传感器的原理研究热敏电阻的温度信息时代离不开传感选修3-3第一章用统计思想研究分子运动一种新的研究方法走过分子世界无序中的有序用统计思想解释分子物体的内能第二章气体定律与人类生活气体的状态破意耳定律查理定律和盖·吕萨空气的湿度与人类生第三章固体、液体与新材料研究固体的性质研究液体的表面性质液晶与显示器半导体材料和纳米材第四章热力学定律与能量守恒热力学第一定律能量守恒定律发现的热力学第二定律描述无序程度的物理第五章能源与可持续发展能源利用与环境污染能源开发与环境保护节约能源、保护资源选修3-4第一章机械振动研究简谐运动探究摆钟的物理原理探究单摆振动的周期受迫振动与共振第二章机械波机械振动的传播有关机械波的案例分惠更斯原理波的波的干涉与衍射多普勒效应第三章电磁场与电磁波麦克斯韦的电磁场理电磁波的发现无线电通信电磁波家族第四章光的波动性光的干涉光的衍射光的偏振与立体电影光的折射全反射与光导纤维激光第五章新时空观的确立电磁场理论引发的怪狭义相对论的基本原奇特的相对论效应走近广义相对论无穷的宇宙选修3-5第一章碰撞与动量守恒探究动量变化与冲量探究动量守恒定律动量守恒定律的案例美妙的守恒定律第二章波和粒子拨开黑体辐射的疑云涅盘凤凰再飞翔光是波还是粒子实物是粒子还是波第三章原子世界探秘电子的发现及其重大原子模型的提出量子论视野下的原子光谱分析在科学技术第四章从原子核到夸克原子核结构探秘原子核的衰变让射线造福人类粒子物理与宇宙的起第五章核能与社会核能来自何方裂变及其应用聚变与受控热核反应核能利用与社会发展。

一、单选题(选择题)1. 如图所示电路中，A、B、C为三盏相同的灯泡，a、b为电感线圈L的左右两端，开关S闭合稳定后，三盏灯泡亮度相同。

则从开关S断开到灯泡熄灭的过程中（）A．a端电势高于b端，A灯闪亮后缓慢熄灭B．a端电势低于b端，B灯闪亮后缓慢熄灭C．a端电势高于b端，A灯不会闪亮只是缓慢熄灭D．a端电势低于b端，B灯不会闪亮只是缓慢熄灭2. 如图甲所示，线圈固定于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向外，当磁场变化时，线圈边所受安培力向右且变化规律如图乙所示，则磁场的变化情况可能是下图所示的哪一个（）A．B．C．D．3. 电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发生声音，下列说法正确的有（）A．金属弦换成铜弦,电吉他仍能正常工作B．取走磁体,电吉他也能正常工作C．增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势D．弦振动过程中,线圈中的电流方向保持不变4. 如图甲所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成θ角，M、P两端接一电阻R，整个装置处于方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中．t=0时对金属棒施加一平行于导轨的外力F，使金属棒由静止开始沿导轨向上运动，金属棒电阻为r，导轨电阻忽略不计．已知通过电阻R的感应电流I随时间t变化的关系如图乙所示．下列关于棒运动速度v、外力F、流过R的电量q以及闭合回路中磁通量的变化率随时间变化的图象正确的是（）A．B．C．D．二、多选题(选择题)5. 如图甲所示，间距为L的光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，导轨左侧连接一定值电阻R。

垂直导轨的导体棒在平行导轨的水平外力F作用下沿导轨运动，F随t变化的规律如图乙所示。

在0~t0时间内，棒从静止开始做匀加速直线运动。

运动过程中，导体棒始终与导轨垂直且接触良好，图乙中t0、F1、F2为已知量，棒和导轨的电阻不计。

则（）A．在t0以后，导体棒先做加速度逐渐减小的加速运动，后做匀速直线运动B．在t0以后，导体棒一直做匀加速直线运动C．在0~t0时间内，导体棒的加速度大小为D．在0~t0时间内，通过导体棒横截面的电荷量为6. 图（a）所示是两个同心且共面的金属圆环线圈A和B，A中的电流按图（b）所示规律变化，规定顺时针方向为电流的正方向。

2.5 探究电子束在示波管中的运动[知识梳理]一、示波管的构造和原理1．构造：示波管是示波器的核心部件，外部是一个抽成真空的玻璃壳，内部主要由电子枪(由发射电子的灯丝、加速电极组成)、偏转电极(由一对X偏转电极板和一对Y偏转电极板组成)和荧光屏组成，如图2­5­1所示．图2­5­12．工作原理(1)偏转电极不加电压：从电子枪射出的电子将沿直线运动，射到荧光屏中心点形成一个亮斑．(2)仅在XX′(或YY′)加电压：若所加电压稳定，则电子被加速，偏转后射到XX′(或YY′)所在直线上某一点，形成一个亮斑(不在中心)，如图2­5­2所示．图2­5­2(3)示波管实际工作时，竖直偏转板和水平偏转板都加上电压，若两者周期相同，在荧光屏上就会显示出信号电压随时间变化的波形图．二、电子束在示波管中的运动规律 1．电子束的加速设阴极金属丝释放出的电子初速度为零，则电子从电子枪阳极小孔射出的速度v 0，可由动能定理计算．表达式为qU ＝12mv 20，解得v 0＝2qUm.2．电子束的偏转(1)如图2­5­3所示，偏转电极YY ′两极间的电场是匀强电场．图2­5­3(2)电子在两极间受到一个大小和方向都不变的电场力的作用．电子束垂直进入偏转极板间将做类平抛运动．①电子经过极板的时间t ：t ＝lv 0；②垂直于偏转极板方向偏移距离y ：y ＝12at 2＝l 2U ′4dU ；③垂直于偏转极板方向的分速度v y ：v y ＝at ＝lU ′d q 2mU； ④离开偏转电场时的速度偏转角φ：tan φ＝v y v x ＝lU ′2dU.(3)电子离开偏转电极后的运动①电子离开偏转电极后不再受电场力作用，电子做匀速直线运动． ②电子打在荧光屏上发生的偏移y ′＝lUL ＋l4dU.[基础自测]1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”．) (1)示波管主要是由电子枪、偏转电极和荧光屏组成的．(√)(2)从电子枪中发出的电子只有在匀强电场中加速，才能应用动能定理．(×) (3)带电粒子仅在电场力作用下运动时，动能一定增加．(×)(4)带电粒子在电容器两板间加速时，若电压不变，增大板间距离时，并不改变粒子末速度大小，但改变运动时间．(√)(5)示波管偏转电极间的电场是匀强电场．(√) (6)示波管的荧光屏上显示的是电子的运动轨迹．(×)(7)电子枪的加速电压越大，电子束离开偏转电场时的偏转角越小．(√) 【提示】(2)× 电子在匀强电场和非匀强电场中加速，都可以应用动能定理． (3)× 电场力对电子做正功，电子动能才能增加．(6)× 示波管的荧光屏上显示的是电子打在荧光屏上的位置．2．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(11H) B ．氘核(21H) C ．α粒子(42He) D ．钠离子(Na ＋)A [根据qU ＝12mv 2，v ＝2qU m ，当U 相同时，比荷qm越大，加速后的速度越大，故A 正确．]3．如图2­5­4所示，质子(11H)和α粒子(42He)，以相同的初动能垂直射入偏转电场(不计粒子重力)，则这两个粒子射出电场时的侧位移y 之比为( )【导学号：69682104】图2­5­4A ．4∶1B ．1∶2C ．2∶1D ．1∶4B [由y ＝12Eq m L 2v 20和E k0＝12mv 20，得：y ＝EL 2q4E k0，可知y 与q 成正比，B 正确．] 4．(多选)如图2­5­5所示，一带电小球以速度v 0水平射入接入电路中的平行板电容器中，并沿直线打在屏上O 点，若仅将平行板电容器上极板平行上移一些后，让带电小球再次从原位置水平射入并能打在屏上，其他条件不变，两次相比较，则再次射入的带电小球( )图2­5­5A ．将打在O 点的下方B ．将打在O 点的上方C ．穿过平行板电容器的时间将增加D ．到达屏上时的动能将增加AD [由题意可知，要考虑小球的重力，第一种情况重力与电场力平衡；U 不变，若仅将平行板电容器上极板平行上移一些后，极板间的距离d 变大，场强变小，电场力变小，重力与电场力的合力偏向下，带电小球将打在O 点的下方．由于水平方向运动性质不变，故时间不变；而由于第二种情况合力做正功，小球的动能将增加．][合 作 探 究·攻 重 难]1(1)带电的基本粒子如电子、质子、α粒子、正离子、负离子等，这些粒子所受重力和电场力相比要小得多，除非有特别的说明或明确的标示，一般都不考虑重力(但并不能忽略质量)．(2)带电微粒如带电小球、液滴、尘埃等，除非有特别的说明或明确的标示，一般都要考虑重力．某些带电体是否考虑重力，要根据题目说明或运动状态来判定．2．解决带电粒子在电场中加速时的基本思路(多选)如图2­5­6所示，M 、N 是真空中的两块平行金属板，质量为m 、电荷量为q的带电粒子，以初速度v 0由小孔进入电场，当M 、N 间电压为U 时，粒子恰好能到达N 板，如果要使这个带电粒子到达M 、N 板间距的12后返回，下列措施中能满足要求的是(不计带电粒子的重力)( )图2­5­6A ．使初速度减为原来的12倍B ．使M 、N 间电压加倍C ．使M 、N 间电压增加到原来的4倍D ．使初速度和M 、N 间的电压都减为原来的12倍思路点拨：①带电粒子恰好到达N 板，表明到达N 板时速度减小为零． ②带电粒子到达M 、N 板间距12后返回，表明到达板间距12时速度减小为零．BD [由qE ·l ＝12mv 20，当v 0变为22v 0时l 变为l 2；因为qE ＝q U d ，所以qE ·l ＝q U d ·l ＝12mv 20，通过分析知B 、D 选项正确．][针对训练]1.如图2­5­7所示，M 和N 是匀强电场中的两个等势面，相距为d ，电势差为U ，一质量为m (不计重力)、电荷量为－q 的粒子，以速度v 0通过等势面M 射入两等势面之间，此后穿过等势面N 的速度大小应是( )图2­5­7A ．2qUmB ．v 0＋ 2qUmC ．v 20＋2qU mD ．v 20－2qUmC [由动能定理得：qU ＝12mv 2－12mv 20，解得v ＝v 20＋2qUm，故C 正确．]2．两平行金属板相距为d ，电势差为U ，一电子质量为m 、电荷量为e ，从O 点沿垂直于极板的方向射出，最远到达A 点，然后返回，如图2­5­8所示，OA ＝h ，此电子具有的初动能是( )【导学号：69682105】。

学业分层测评(八) 探究电子束在示波管中的运动(建议用时：45分钟)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【解析】 因为粒子只受到电场力的作用，所以不可能做匀速直线运动． 【答案】 A2．如图2­5­13所示，在P 板附近有一电子由静止开始向Q 板运动，则关于电子到达Q 板时的速度，下列说法正确的是( )图2­5­13A ．两板间距离越大，加速的时间就越长，获得的速度就越大B ．两板间距离越小，加速度就越大，获得的速度就越大C ．与两板间距离无关，仅与加速电压有关D ．以上说法均不正确【解析】 电子由P 到Q 的过程中，静电力做功，根据动能定理eU ＝12mv 2，得v ＝2eUm，速度大小与U 有关，与两板间距离无关．【答案】 C3．(多选)带正电的微粒放在电场中，场强的大小和方向随着时间变化的规律如图2­5­14所示，带电微粒只在电场力的作用下由静止开始运动，则下列说法中正确的是( )【导学号：29682059】图2­5­14A ．微粒在0～1 s 内的加速度与1 s ～2 s 内的加速度相同B ．微粒将沿着一条直线运动C ．微粒做往复运动D ．微粒在第1 s 内的位移与第3 s 内的位移相同【解析】 0～1 s 和1～2 s 微粒的加速度大小相等，方向相反，A 错；0～1 s 和1～2s 微粒分别做匀加速直线运动和匀减速直线运动，根据这两段运动的对称性，1～2 s 的末速度为0，所以每个1 s 内的位移均相同且2 s 以后的运动重复0～2 s 的运动，是单向直线运动，B 、D 正确，C 错误．【答案】 BD4．如图2­5­15所示，静止的电子在加速电压为U 1的电场作用下从O 经P 板的小孔射出，又垂直进入平行金属板间的电场，在偏转电压为U 2的电场作用下偏转一段距离．现使U 1加倍，要想使电子的运动轨迹不发生变化，应该( )图2­5­15A ．使U 2加倍B ．使U 2变为原来的4倍C ．使U 2变为原来的2倍D ．使U 2变为原来的1/2倍【解析】 带电粒子经过加速电场和偏转电场，最终偏移量为y ＝l 2U 24dU 1，现使U 1加倍，要想使电子的运动轨迹不发生变化，必须使U 2加倍，选A.【答案】 A5．在匀强电场中，将质子和α粒子由静止释放，若不计重力，当它们获得相同动能时，质子经历的时间t 1和α粒子经历的时间t 2之比为( )【导学号：29682060】A ．1∶1B ．1∶2 C．2∶1 D ．4∶1【解析】 由动能定理可知qEl ＝E k ，又l ＝12at 2＝qE 2m t 2，解得t ＝2mE kq 2E 2，可见，两种粒子时间之比为1∶1，故A 选项正确．【答案】 A6．如图2­5­16所示，电子在电势差为U 1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为U 2的两块平行板间的电场中，入射方向跟极板平行，整个装置处于真空中，重力可忽略．在满足电子能射出平行板的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏角φ变大的是( )图2­5­16A．U1变大，U2变大B．U1变小，U2变大C．U1变大，U2变小D．U1变小，U2变小【解析】偏转角：tan φ＝v yv x，v y＝at＝qU2lmdv x，在加速电场中有：12mv2x＝qU1，v x＝2qU1m，故tan φ＝U2l2U1d，所以B正确．【答案】 B7．(多选)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2­5­17所示．如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的( )图2­5­17A．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】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．【答案】AC8．如图2­5­18所示，质量为m、电量为e的电子，从A点以速度v0垂直场强方向射入匀强电场中，从B点射出电场时的速度方向与电场线成120°角，则A、B两点间的电势差是多少？图2­5­18【解析】电子在电场中做类平抛运动．v y＝v0tan (θ－90°)，得U ＝mv 20/6e . 【答案】 mv 20/6e9．(多选)如图2­5­19所示，电子由静止开始从A 板向B 板运动，当到达B 板时速度为v ，保持两板间电压不变，则( )图2­5­19A ．当增大两板间距离时，v 也增大B ．当减小两板间距离时，v 增大C ．当改变两板间距离时，v 不变D ．当增大两板间距离时，电子在两板间运动的时间延长【解析】 由12mv 2＝qU 知，两板距离变大时v 不变，故C 项对，又由d ＝12at 2＝qU 2md t2可知，t ＝2mqUd ，则增大板间距离d 时，时间t 延长，故D 项对． 【答案】 CD10．(多选)如图2­5­20所示，有三个质量相等，分别带正电、负电和不带电小球，从平行板电场中的P 点以相同的初速度垂直于E 进入电场，它们分别落到A 、B 、C 三点，则( )图2­5­20A ．落到A 点的小球带正电，落到B 点的小球不带电 B ．三小球在电场中运动的时间关系：tC <t B <t A C ．三小球到达正极板时动能关系：E k A >E k B >E k CD ．三小球在电场中运动的加速度关系：a A >a B >a C【解析】 带负电的小球受到的合力为mg ＋F 电，带正电的小球受到的合力为mg －F 电，不带电小球仅受重力mg ，小球在板间运动时间t ＝x v 0，所以t C <t B <t A ，故B 项正确；又y ＝12at 2，则a C >a B >a A ，落在C 点的小球带负电，落在A 点的小球带正电，落在B 点的小球不带电，故A 项正确；因为电场对带负电的小球C 做正功，对带正电的小球A 做负功，所以落在板上动能的大小，E k C >E k B >E k A .11．如图2­5­21所示，质量为m 、电荷量为e 的粒子从A 点以v 0的速度垂直电场线沿直线AO 方向射入匀强电场，由B 点飞出电场时速度方向与AO 方向成45°角，已知AO 的水平距离为d ，不计重力，求：【导学号：29682061】图2­5­21(1)从A 点到B 点所用的时间； (2)粒子在B 点的速度大小； (3)匀强电场的电场强度大小．【解析】 (1)粒子从A 点以v 0的速度沿垂直电场线方向射入电场，水平方向做匀速直线运动，则有：t ＝d v 0. (2)由B 点飞出电场时速度方向与AO 方向成45°角，则粒子在B 点的速度大小v ＝2v 0. (3)根据牛顿第二定律得：a ＝eE m将粒子射出电场的速度v 进行分解，则有v y ＝at ＝eE m ·d v 0＝eEdmv 0又v y ＝v 0tan45°联立解得E ＝mv 20ed.【答案】 (1)d v 0 (2)2v 0 (3)mv 2ed12．水平放置的两块平行金属板板长l ＝5.0 cm ，两板间距d ＝1.0 cm ，两板间电压为90 V ，且上板为正极板，一个电子沿水平方向以速度v 0＝2.0×107m/s ，从两板中间射入，如图2­5­22所示，不计电子的重力，电子的质量为m ＝9.0×10－31kg 、电荷量为e ＝－1.6×10－19C ，求：图2­5­22(1)电子偏离金属板的侧位移是多少？(2)电子飞出电场时的速度大小是多少？(保留两位有效数字) (3)电子离开电场后，打在屏上的P 点，若s ＝10 cm ，求OP 之长． 【解析】 (1)电子在电场中的加速度：a ＝Uemd， 侧位移即竖直方向位移：y 0＝12at 2＝eUt22dm ，运动时间：t ＝l v 0，代入数据解得：y 0＝5×10－3m.(2)电子飞出电场时，水平分速度v x ＝v 0，竖直分速度：v y ＝at ＝eUl mdv 0＝4×106m/s.飞出电场时的速度为：v ＝v 2x ＋v 2y ，代入数据可得：v ≈2.0×107m/s.设v 与v 0的夹角为θ，则tan θ＝v yv x＝0.2. 则：θ＝arctan 0.2.(3)电子飞出电场后做匀速直线运动：OP ＝y 0＋MP ＝y 0＋s ·tan θ代入数据解得：OP ＝2.5×10－2m.【答案】 (1)5×10－3m (2)2.0×107m/s (3)2.5×10－2m。

高中物理学习材料第2章 2.5(本栏目内容，学生用书中以活页形式分册装订成册！)1.如右图所示为示波管的示意图．左边为加速电场，右边水平放置的两极板之间有竖直方向的偏转电场．电子经电压为U1的电场加速后，射入偏转电压为U2的偏转电场，离开偏转电场后，电子打在荧光屏上的P点，离荧光屏中心O的侧移为y.单位偏转电压引起的偏转距离(y/U2)称为示波器的灵敏度．设极板长度为L，极板间距为d，通过调整一个参量，下列方法可以提高示波器的灵敏度的是( ) A．L越大，灵敏度越高B．d越大，灵敏度越高C．U1越大，灵敏度越小D．U2越大，灵敏度越小【解析】L越大，偏转时间越长，偏转距离越大，则灵敏度越高．U1越大，进入偏转电场的速度越大，偏转时间越短，偏转距离越小，灵敏度越小，可知AC正确．d越大，偏转电场场强越小，偏转距离越小，灵敏度越低；距运动的分解可知，U2越大，灵敏度不变．可知BD错误．【答案】AC2.真空中的某装置如图所示．其中平行金属板A、B之间有加速电场，C、D之间有偏转电场，M为荧光屏．今有质子、氘核和α粒子均由加速电场加速后，以相同的初速度垂直于电场方向进入偏转电场，最后打在荧光屏上．已知质子、氘核和α粒子的质量之比为1∶2∶4，电荷量之比为1∶1∶2，则下列判断中正确的是( ) A．三种粒子从B板运动到荧光屏经历的时间相同B．三种粒子打到荧光屏上的位置相同C．偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶1∶2D．偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为2∶1∶2【答案】AD3.如右图所示，一个带正电的质量为m的液滴在有界的匀强电场外的上方A点自由下落，当液滴进入匀强电场后在电场中的运动轨迹可能是(以水平向右为x轴的正方向，竖直向下为y轴的正方向)( )【解析】带电液滴进入电场前做自由落体运动，进入电场后受电场力、重力，且二者的合力方向与初速度的方向有夹角，且不垂直，它做曲线运动，B错．y方向始终加速，x 方向始终加速，故D错．刚进入时初速度沿y方向，故A对、C错．要突破此题必须善于把力学的思想运用到电场中去，善于利用等效的思想把曲线运动分解为两个直线运动，分析好力和运动之间的关系．【答案】 A4.一束一价正离子流垂直于电场方向进入匀强电场，若它们飞出电场的偏向角相同(如右图所示)，则可断定它们进入电场时( )A．一定具有相同的质量B．一定具有相同的速度C．一定具有相同的动能D．一定具有相同的动量【解析】设离子进入电场时的速度为v0，板长为L，板间距离为d，偏转电压为U，则t＝lv0，v y＝at＝qUdm·Lv0，tan θ＝v yv0＝qULdmv02，所以一定具有相同的动能，C正确．【答案】 C5．示波管的内部结构如图甲所示．如果在偏转电极XX′、YY′之间都没有加电压，电子束将打在荧光屏中心．如果在偏转电极XX′之间和YY′之间加上图丙所示的几种电压，荧光屏上可能会出现图乙中(a)、(b)所示的两种波形．则( )A．若XX′和YY′分别加电压(3)和(1)，荧光屏上可以出现图乙中(a)所示波形B．若XX′和YY′分别加电压(4)和(1)，荧光屏上可以出现图乙中(a)所示波形C．若XX′和YY′分别加电压(3)和(2)，荧光屏上可以出现图乙中(b)所示波形D．若XX′和YY′分别加电压(4)和(2)，荧光屏上可以出现图乙中(b)所示波形【答案】AC6.如右图所示，在光滑绝缘水平面上，两个带等量正电的点电荷M、N，分别固定在A、B两点，O为AB连线的中点，CD为AB的垂直平分线．在CO之间的F点由静止释放一个带负电的小球P(设不改变原来的电场分布)，在以后的一段时间内，P在CD连线上做往复运动．若( )A．小球P的带电荷量缓慢减小，则它往复运动过程中振幅不断减小B．小球P的带电荷量缓慢减小，则它往复运动过程中每次经过O点时的速率不断减小C．点电荷M、N的带电荷量同时等量地缓慢增大，则小球P往复运动过程中周期不断减小D ．点电荷M 、N 的带电荷量同时等量地缓慢增大，则小球P 往复运动过程中振幅不断减小【解析】 小球带电量减小，分析受力可知A 错．每次过O 点速率减小，B 正确．若MN 带电量同时等量增大，则P 往复运动周期变小，振幅变小，CD 正确．【答案】 BCD7.一平行板电容器板长为L ，板间距离为d ，将其倾斜放置，如右图所示，两板间形成一匀强电场，现有一质量为m ，电量为＋q 的油滴以初速度v 0自左侧下板边缘水平进入两板之间，沿水平方向运动并恰从右侧上板边缘处离开电场，求两板间电势差的大小．【解析】 设板间电势差为U ，则板间场强E ＝Ud设板与水平面的夹角tg θ＝d L油滴的受力如右图所示，由qE cos θ＝mg得：qU d ·L L 2＋d 2＝mg ；解得U ＝mgd L 2＋d 2qL【答案】 mgd L 2＋d 2qL8.如右图所示，一个质量为m ，带电荷量为q 的带电小球，用长为L 的绝缘轻质细线悬挂于匀强电场中的O 点，静止时细线偏离竖直方向30°角．求：(1)匀强电场的电场强度大小；(2)若把细线拉至水平方向的A 点，由静止释放小球，小球越过OB 后，在左侧细线与OB 的最大夹角；(3)在(2)问中，小球到达B 点时，细线上的拉力． 【解析】(1)小球平衡时，受力如右图．由平衡条件得 tan 30°＝Eq mg① ∴匀强电场的场强为E ＝3mg 3q(2)设小球越过OB 到达最高点时，细线与OB 的夹角为α. 从释放到到达最高点，由动能定理得mgL cos α－EqL (1＋sin α)＝0② α＝30°(3)设小球经过B 点的速度为v 0 从A 到B ，由动能定理得mgL －EqL ＝12mv B 2③ 在B 点 F －mg ＝mv 2L④细线上的拉力F ＝⎝⎛⎭⎪⎫3＋233mg【答案】 (1)3mg 3q (2)30° (3)⎝⎛⎭⎪⎫3＋233mg 9．如右图所示，一个带电粒子以竖直向上的初速度v 0自A 点进入场强为E 的匀强电场，粒子受到电场力的大小等于重力．当粒子到达B 点时，速度变为水平，其大小仍为v 0.(1)U AB 等于多大？(2)要使粒子运动到最高点的水平速度大于在A 点的速度，条件是什么？(3)写出该带电粒子在匀强电场中的轨迹方程．(以A 为原点，水平向右为＋x 轴，竖直向上为＋y 轴)【解析】 (1)由于粒子到达B 点时速度方向水平，说明竖直方向的速度此时为零，所以对竖直方向有v 02＝2gh .得：h ＝v 022q又由动能定理得mgh －qEd ＝0，所以d ＝h ＝v 022g则有U AB ＝Ed ＝Ev 022g.(2)设到B 点的速度为v ′，则v ′＝qEm t ，而t ＝v 0g ，所以有v ′＝qE mgv 0，要使v ′＞v 0，应使qE ＞mg .(3)依题意y ＝v 0t －12gt 2，x ＝12a x t 2＝qE 2mt 2，联立两式消去t 得y ＝v 02mx qE －12g ·2mx qE＝v 02mx qE －mgxqE.【答案】 (1)Ev 022g(2)qE ＞mg (3)y ＝v 02mxqE－mgx qE10.为研究静电除尘，有人设计了一个盒状容器，容器侧面是绝缘的透明有机玻璃，它的上下底面是面积A ＝0.04 m 2的金属板，间距L ＝0.05 m ，当连接到U ＝2 500 V 的高压电源正负两极时，能在两金属板间产生一个匀强电场．如右图所示．现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内，每立方米有烟尘颗粒1013个，假设这些颗粒都处于静止状态，每个颗粒带电荷量为q ＝＋1.0×10－17C ，质量为m ＝2.0×10－15kg ，不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力，并忽略烟尘颗粒所受重力．求合上开关后：(1)经过多长时间烟尘颗粒可以被全部吸附？ (2)除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了多少功？ (3)经过多长时间容器中烟尘颗粒的总动能达到最大？【解析】 (1)当最靠近上表面的烟尘颗粒被吸附到下板时，烟尘就被全部吸附．烟尘颗粒受到的电场力F ＝qU /L ，L ＝at 2/2＝qUt 2/2mL ，故t ＝0.02 s.(2)W ＝NALqU /2＝2.5×10－4J.(3)设烟尘颗粒下落距离为x ，则当时所有烟尘颗粒的总动能E k ＝NA (L －x )·mv 2/2＝NA (L －x )·qUx /L ，当x ＝L /2时E k 达最大，而x ＝at 12/2，故t 1＝0.014 s.【答案】 (1)0.02 s (2)2.5×10－4J (3)0.014 s11．真空室中有如下图所示的装置，设电子电量为e 、质量为m .电极K 发出的电子(初速度不计)经过加速电场后，由小孔O 沿水平放置的偏转板M 、N 间的中心轴线OO ′射入．M 、N 板长为L ，两板间的距离为d ，两板间加有恒定电压U 2，它们间的电场可看作匀强电场．偏转板右端边缘到荧光屏P 的距离为s .当加速电压为U 1时，电子恰好打在荧光屏的B 点．已知A 、B 点到中心轴线OO ′的距离相等．求U 1.【解析】 由题意，电子在偏转电场中做类平抛运动．设电子进入偏转电场时的速度为v ，则eU 1＝12mv 2偏转距离为y 2，沿板方向的位移为LL ＝vt y 2＝12at 2 a ＝eU 2md如下图，电子从C 点离开电场，沿直线CB 匀速运动打在B 点由几何关系得y 1－y 2S ＝atvy1＝d/2由以上各式解得U1＝U2(s－L/2)d2【答案】U2(s－L/2)d2。

学案5探究电子束在示波管中的运动[目标定位］1.掌握带电粒子在电场中加速和偏转所遵循的规律.2。

知道示波管的主要构造和工作原理．一、带电粒子的加速1．示波管由哪几部分组成?示波管的基本原理是什么？2。

如图1所示,在真空中有一对平行金属板，由于接在电池组上而带电，两板间的电势差为U。

若一个质量为m、带正电荷量q的α粒子，在电场力的作用下由静止开始从正极板向负极板运动，板间距为d.图1（1)带电粒子在电场中受哪些力作用？重力能否忽略不计？（2)粒子在电场中做何种运动？(3）计算粒子到达负极板时的速度．［要点总结]1．电子、质子、α粒子、离子等微观粒子，它们的重力远小于电场力，处理问题时可以忽略它们的重力．带电小球、带电油滴、带电颗粒等，质量较大，处理问题时重力不能忽略．2．带电粒子仅在电场力作用下加速，若初速度为零，则qU＝________;若初速度不为零，则qU＝______________.［延伸思考］若是非匀强电场，带电粒子初速度为零，仅在电场力作用下加速,如何求末速度？例1如图2所示，在点电荷＋Q激发的电场中有A、B两点，将质子和α粒子分别从A点由静止释放到达B点时，它们的速度大小之比为多少？图2针对训练1如图3所示，电子由静止开始从A板向B板运动,到达B板的速度为v，保持两板间的电压不变，则(）图3A．当增大两板间的距离时,速度v增大B．当减小两板间的距离时,速度v减小C．当减小两板间的距离时,速度v不变D．当减小两板间的距离时,电子在两板间运动的时间增大二、带电粒子的偏转如图4所示,电子经电子枪阴极与阳极之间电场的加速，然后进入偏转电极YY′之间．（1）若已知电子电量为q，质量为m，偏转板的长度为l,两板距离为d，偏转电极间电压为U′，电子进入偏转电场时的初速度为v0.图4①电子在偏转电场中做什么运动？②求电子在偏转电场中运动的时间和加速度．③求电子离开电场时，速度方向与初速度方向夹角φ的正切值．④求电子在偏转电场中沿电场方向的偏移量y.(2）若已知加速电场的电压为U，请进一步表示tan φ和y.（3)如果再已知偏转电极YY′与荧光屏的距离为L,则电子打在荧光屏上的亮斑在垂直于极板方向上的偏移量y′是多大？[要点总结］1．运动状态分析：(1）粒子在v0方向上做________________运动,穿越两极板的时间为________．（2)粒子在垂直于v0的方向上做初速度为__________的________________运动，加速度为a＝__________.2．偏转问题的分析处理方法：与平抛运动类似，即应用________________________的知识分析处理．3．两个特殊结论（1)粒子射出电场时速度方向的反向延长线过__________________，即粒子就像是从极板间错误!处射出一样．（2)速度偏转角θ的正切值是位移和水平方向夹角α的正切值的2倍,即:tan θ＝2tan α.[延伸思考］让一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物经同一电场由静止开始加速，然后在同一偏转电场中偏转，它们会分成三股吗？例2如图5为一真空示波管的示意图，电子从灯丝K发出（初速度可忽略不计)，经灯丝与A板间的电压U1加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场)，电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点．已知M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d,板长为L，电子的质量为m，电荷量为e，不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力．图5（1）求电子穿过A板时速度的大小；(2)求电子从偏转电场射出时的偏移量；（3)若要电子打在荧光屏上P点的上方，可采取哪些措施？针对训练2一束电子流经U＝5 000 V的加速电压加速后,在与两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图6所示，若两板间距d＝1.0 cm，板长l＝5 cm,那么要使电子能从平行极板间的边缘飞出，则两个极板上最多能加多大电压？图61．（带电粒子在电场中的运动性质)关于带电粒子（不计重力）在匀强电场中的运动情况，下列说法正确的是（)A．一定是匀变速运动B．不可能做匀减速运动C．一定做曲线运动D．可能做匀变速直线运动,不可能做匀变速曲线运动2. （带电粒子在电场中的直线运动）两平行金属板相距为d，电势差为U,一电子质量为m，电荷量为e，从O点沿垂直于极板的方向射出，最远到达A点,然后返回，如图7所示，OA＝h,则此电子具有的初动能是（)图7A。

2.5 探究电子束在示波管中的运动一、选择题（一）1.下列粒子从初速度为零的状态经过电压为U的电场加速后,粒子速度最大的是()A.质子B.氘核C.α粒子D.钠离子Na+解析:由qU=得v0=,比荷越大的粒子,获得的速度越大,质子的比荷最大,选项A 正确。

答案:A2.如图所示,质子H)和α粒子He)以相同的初动能垂直射入偏转电场(粒子不计重力),则这两个粒子射出电场时的侧位移y之比为()A.1∶1B.1∶2C.2∶1D.1∶4解析:由y=和E k0=得y=,可知,y与q成正比,选项B正确。

答案:B3.如图所示是一个示波管工作的原理图,电子经过加速后以速度v0垂直进入偏转电场,离开电场时偏转量是h,两平行板间距离为d,电势差为U,板长为l,每单位电压引起的偏移量()叫示波管的灵敏度。

若要提高其灵敏度,可采用下列哪种办法()A.增大两极板间的电压B.尽可能使板长l做得短些C.尽可能使板间距离d减小些D.使电子入射速度v0大些解析:竖直方向上电子做匀加速运动,有h=at2=,则有,可判断选项C正确。

答案:C4. (多选)如图所示,M、N是真空中的两块平行金属板。

质量为m、电荷量为q的带电粒子,以初速度v0由小孔进入电场,当M、N间电压为U时,粒子恰好能达到N板。

如果要使这个带电粒子到达M、N板间距的后返回,下列措施中能满足要求的是(不计带电粒子的重力)()A.使初速度减为原来的B.使M、N间电压加倍C.使M、N间电压提高到原来的4倍D.使初速度和M、N间电压都减为原来的解析:由题意知,带电粒子在电场中做减速运动,在粒子恰好能到达N板时,由动能定理可得-qU=-要使粒子到达两极板中间后返回,设此时两极板间电压为U1,粒子的初速度为v1,则由动能定理可得-q=-联立两方程得可见,选项B、D均符合等式的要求。

答案:BD5.如图所示,质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中,P从两极板正中央射入,Q从下极板边缘处射入,它们最后打在同一点(重力不计),则从开始射入到打到上板的过程中()A.它们运动的时间t Q>t PB.它们运动的加速度a Q<a PC.它们的电荷量之比q P∶q Q=1∶2D.它们的动能增加量之比ΔE k P∶ΔE k Q=1∶2解析:设P、Q两粒子的初速度是v0,加速度分别是a P和a Q,粒子P到上极板的距离是,它们类平抛的水平距离为l。