高中物理 1.6 示波器的奥秘每课一练 粤教版选修3-1

第六节示波器的奥秘问题探究示波器有什么样的奥秘能够将“电信号”转换为“光信号”,从而在荧光屏上直观地显示信号的强弱?自学导引1.常用电子示波器的内部核心部件是示波管,示波管由_____________、_____________和_____________组成.答案:电子枪偏转电极荧光屏2.若要调节荧光屏上亮斑的亮度,需要调节_____________、_____________等;若要上下移动荧光屏上的亮斑或图线,则应调节_____________;若要左右移动荧光屏上亮点或图线,则应调节_________________;若改变图线在水平方向上的范围,则应调节_____________;若改变图线在竖直方向上的范围,则应调节_____________.答案:辉度旋钮聚焦调节旋钮垂直位移旋钮水平位移旋钮X增益旋钮Y增益旋钮3.示波器并不神秘,它的基本原理是带电粒子在电场中的_____________和____________.答案:加速偏转疑难剖析示波器面板和操作方法【例1】如图1-6-1所示为示波器面板,屏上显示的是一亮度较低、线条较粗且模糊不清的波形.图1-6-1(1)若要增大显示波形的亮度,应调节______________旋钮;(2)若要使屏上波形线条变细且边缘清晰,应调节______________旋钮.(3)若要将波形曲线调至屏中央,应调节______________与______________旋钮.解析:(1)逆时针旋转辉度旋钮时,可降低屏上亮斑亮度;顺时针旋转辉度旋钮,可增强屏上亮斑的亮度.现要求调亮该波形线条,则应该顺时针旋转辉度旋钮.(2)旋转聚焦旋钮和辅助聚焦旋钮,二者配合使用可调节亮斑达到最小,图线线条清晰.(3)旋转垂直位移旋钮可调节亮斑的上下位置,旋转水平位移旋钮可调节亮斑左右位置.因此要将波形曲线调至中央,则要调节垂直位移旋钮和水平位移旋钮.答案:(1)辉度(2)聚焦(3)垂直位移水平位移正确运用动力学方法和功能关系解决带电粒子的加速和偏转问题【例2】如图162所示，离子发生器发射出一束质量为m、电荷量为q的离子，从静止经加速电压U 1加速后，获得速度v 0，并沿垂直于电场线方向射入两平行板中央，受偏转电压U 2作用后，以速度v 离开电场.已知平行板长为l ，两板间距离为d ，求：图1-6-2（1）v 0的大小；（2）离子在偏转电场中运动的时间t ；（3）离子在偏转电场中受到的电场力的大小F ；（4）离子在偏转电场中的加速度；（5）离子在离开偏转电场时的横向速度v y ；（6）离子在离开偏转电场时的速度v 的大小；（7）离子在离开偏转电场时的横向偏移量y ；（8）离子离开电场时的偏转角θ的正切值t a n θ.解析：（1）不管加速电场是不是匀强电场，W =qU 都适用，所以由动能定理得： 20121mv qU =所以m qU v 102=. （2）由于偏转电场是匀强电场，所以离子的运动类似平抛运动.即水平方向做速度为v 0的匀速运动；竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动. 在水平方向102qU m l v l t ==. （3）d qU qE F dU E 22===. （4）mdqU m F a 2==. （5）121222mU q dl U qU m l md qU at v y =•==. （6）1222221222024U md U ql U qd v v v y +=+=. （7）1221222422121dU U l qU m l md qU at y =•==（和带电粒子q 、m 无关，只取决于加速电场和偏转电场）.（8）121120222tan dU lU qU m mU q d l U v v y=•==θ（和带电粒子q 、m 无关，只取决于加速电压和偏转电压).温馨提示：该题只需要分清带电粒子在电场中的类型，是加速或者偏转，运用类平抛运动的知识进行分解.拓展迁移根据物理学动力学知识可知,物体的运动性质由其受力情况与运动初状态之间的关系决定.当物体所受到恒定的合外力与运动速度方向不共线时,则物体做匀变速曲线运动.此时可以将该曲线运动分解处理.而各方向上的分运动性质仅决定于各分运动方向上的力与速度之间的关系,因此匀变速曲线运动的各分运动之间在运动性质上互不影响,我们称之为运动具有独立性.示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极、荧光屏等组成.如图163所示,在示波管内部垂直地安装了两对电极,它们使通过其中的电子在水平方向、竖直方向分别发生偏转.在示波管的荧光屏上以荧光屏的中心为坐标原点,建立直角坐标系XOY.试根据运动的独立性规律思考:为了使电子枪射出的电子束在坐标系第Ⅰ象限内P点产生亮斑,那么示波管中的两对电极将应该加怎样的极性（）①极板X应带正电②极板X′应带正电③极板Y应带正电④极板Y′应带正电A.①③B.①②C.②③D.③④图1-6-3解析:电子在偏转电极区外做直线运动,在偏转电极区内做匀变速曲线运动.运用运动分解的方法处理电子在偏转电极区内所做的匀变速曲线运动.电子在分运动方向上所做的运动相互独立.为了使电子能到达荧光屏上第Ⅰ象限内,除沿中心线的运动外,电子水平方向还应向X 方向发生偏转,因此在电极XX′上应加由X到X′的电场,此时极板X带正电;为了使电子在竖直方向上沿Y方向发生偏转,在电极YY′上应加由Y到Y′的电场,此时Y极板带正电.答案:A。

自我检测1.在练习使用示波器时,在调节好示波器后,将“扫描范围”旋钮置于最低挡.若缓慢地逆时针旋转“扫描微调”旋钮,则屏上亮斑的扫描速度将____________,扫描频率将____________;若缓慢逆时针旋转“X 增益”旋钮,则扫描的幅度将______________.答案:减小 减小 增大2.关于带电粒子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.可能沿电场线方向运动答案: AD3.让原来静止的氢核（H 11）、氘核（H 21）和氚核（H 31）的混合物通过同一电场后，各种核将具有 ( )A.相同的速度B.相同的动能C.相同的动量D.以上物理量都不相同答案: B4.离子发动机飞船,其原理是用电压U 加速一价惰性气体离子,将它高速喷出后,飞船得到加速.在氦、氖、氩、氪、氙中选氙的理由是用同样电压加速,它喷出时（ ）A.速度大B.动量大C.动能大D.质量大答案: B5.平行金属板间有一匀强电场，不同的带电粒子都可以垂直于电场线方向射入该匀强电场（不计重力），要使这些粒子经过匀强电场后有相同的偏转角，则它们应具有( )A.相同的动能和相同的比荷（q /m ）B.相同的动量和相同的比荷（q /m ）C.相同的速度和相同的比荷（q /m ）D.相同的比荷（q /m ）答案: C6.三个质量相同,分别带有正电、负电、不带电的粒子A 、B 、C ,从水平放置的平行带电金属板左侧P 点以相同速度v 0垂直电场线方向射入匀强电场,分别落在带正电极板上不同的三点,如图1-6-4 所示,下面判断正确的是( )图1-6-4A.三个粒子在电场中运动的加速度大小关系为:a b >a c >a aB.三个粒子在电场中运动的时间相等C.三个粒子到达下极板时的动能关系为:E k A>E k B>E k CD.三个粒子所受到电场力大小关系为:F a=F b>F c答案: A7.如图1-6-5所示,一个质子以速度v垂直电场方向射入有界匀强电场中，它飞离电场区域时侧向位移为d1,如果改换使 α 粒子从同一位置以2v速度垂直电场方向射入，则它飞离有界电场时的侧向位移应为()图1-6-5A.d2=d1B.d2=d1/4C.d2=d1/8D.d2=d1/16答案: C8.一质量为4.0×10-15kg、电荷量为2.0×10-9C的带正电质点,以4.0×104m/s的速度垂直于电场方向从a点进入匀强电场区域,并从b点离开电场区域.离开电场时的速度为5.0×104 m/s,由此可知,电场中ab两点间电势差U ab=V;带电质点离开电场时的速度在电场方向的分量为m/s.(不计重力作用)答案: 9.0×102 3.0×1049.几种不同的离子都由静止开始经同一电场加速后，垂直电场方向射入同一偏转电场，已知它们在电场中的运动轨迹完全相同，则可以肯定，这几种离子的（）A.电性相同B.电荷量相同C.比荷相同D.射出偏转电场时速度相同答案:A10.一价氢离子和二价氦离子的混合体,经同一加速电场加速后,垂直射入同一偏转电场中,偏转后均打在荧光屏上,则它们（）A.同时到达屏上同一点B.先后到达屏上同一点C.同时到达屏上不同点D.先后到达屏上不同点答案: B11.如图1-6-6所示,a、b、c三点是匀强电场中的三个彼此相邻的等势面,一带电粒子从A点进入并穿过电场,其轨迹与等势面的相交点依次为A、B、C.若不计重力的作用,则 （）图1-6-6A.带电粒子在A点所受电场力方向竖直 向上B.a、b、c三个等势面的电势是φa>φb>φcC.带电粒子在穿过电场过程中动能一定增加D.带电粒子在由A到B的过程中动能变化大于由B到C过程中动能的变化答案: C12.如图1-6-7所示为电子加速、偏转装置示意图，初速度为零的电子经电压U1加速后，垂直进入偏转电场，离开电场时的侧移量是y，偏转电场的两板间距离为d,偏转电压为U2，板长为L,为了提高偏转的灵敏度（每单位偏转电压引起的偏转量）可采用下面哪些办法（）图1-6-7A.增大偏转电压U2B.增大加速电压U1C.尽可能使板长L长一些D.尽可能使极板间距d小一些答案: CD13.如图1-6-8所示,平行金属板的上下极板分别带等量异种电荷,板长为L,一束速度相同的电子束由正中央P点垂直电场线方向进入电场,飞出电场时速度(v t)方向如图,现作速度(v t)的反向延长线交初速度(v0)方向延长线PM于O点,试分析计算O点的位置.图1-6-8答案: O点在PM的中点处14.如图1-6-9所示,静电分选的原理示意图,将磷酸盐和石英的混合颗粒由传送带送至两个竖直带电平行金属板上方中部,经电场区域下落,电场强度为5.0×105V/m,磷酸 盐颗粒带正电,石英颗粒带负电,这些颗粒带电率(颗粒所带电荷量与颗粒质量之比)均为1.0×10-5C/kg,如果要求两种颗粒经电场区域后至少分离10 cm,粒子在电场中通过的竖直距离至少应多少?(g取10 m/s2)图1-6-9答案: 0.1 m。

第六节 示波器的奥秘1．理解带电粒子在匀强电场中的加速和偏转的原理． 2．能用带电粒子在电场中运动的规律，分析解决实际问题． 3．了解示波管的构造和原理．1．带电粒子的加速．如图所示，质量为m ，带正电q 的粒子，在电场力作用下由静止开始从正极板向负极板运动的过程中．(1)电场力对它做的功W ＝qU ．(2)带电粒子到达负极板速率为v ，它的动能为E k ＝12mv 2．(3)根据动能定理可知，qU ＝12mv 2，可解出v(4)带电粒子在非匀强电场中加速，上述结果仍适用． 2．带电粒子的偏转．带电粒子的初速度与电场方向垂直，粒子的运动类似物体的平抛运动，则它在垂直电场线方向上做匀速直线运动，在沿电场线方向上做初速度为零的匀加速直线运动．3．示波器探秘：示波器的核心部件是示波管，示波管是真空管，主要由三部分组成，这三部分分别是电子枪、偏转电极、荧光屏．根据运动轨迹分析有关问题该种类型的题目分析方法是：先画出入射点轨迹的切线，即画出初速度v 0的方向，再根据轨迹的弯曲方向，确定电场力的方向，进而利用力学分析方法来分析其他有关的问题．在图甲中，虚线表示真空里一点电荷Q 的电场中的两个等势面，实线表示一个带负电q 的粒子运动的路径，不考虑粒子的重力，请判定(1)Q 是什么电荷？(2)ABC 三点电势的大小关系； (3)ABC 三点场强的大小关系；(4)该粒子在ABC三点动能的大小关系．分析：A、B、C是带电粒子在电场中运动轨迹上的三点，通过轨迹的弯曲方向得出受力方向，由受力方向判断Q的电性，画出电场线，判断电势的高低及场强的大小；根据电场力对带电粒子的做功情况判断粒子在A、B、C三点动能的大小关系．解析：(1)设粒子在A点射入，则A点的轨迹切线方向就是粒子q的初速v0的方向(如图乙)．由于粒子q向偏离Q的方向偏转，因此粒子q受到Q的作用力是排斥力，故Q与q 的电性相同，即Q带负电．(2)因负电荷Q的电场线是由无穷远指向Q的，因此φA＝φC>φB.(3)由电场线的疏密分布(或由E＝k Qr2)得：E A＝E C<E B.(4)因粒子从A→B电场力做负功，由动能定理可知E k B<E k A，因φA＝φC，由电场力做功W AC＝qU AC知W AC＝0，因此由动能定理得E k A＝E k C，故E k A＝E k C>E k B.答案：见解析．总结：该种类型的题目分析方法是：先画出入射点轨迹的切线，即画出初速度v0的方向，再根据轨迹的弯曲方向，确定电场力的方向，进而利用力学分析方法来分析其他有关的问题．一、单项选择题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) 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：由题意可知，带电粒子在电场中只受电场力作用．所以合外力不可能为0，所以不可能做匀速直线运动，所以选A.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，如图所示，OA ＝h ，此电子具有的初动能是(D )A.edh U B ．edUh C.eU dh D. eUh d解析：由动能定理：－F ·s ＝－12mv 20，∴－eE ·h ＝0－12mv 20，－e ·Ud ·h ＝0－E k0，∴E k0＝eUh d.3．如图为一匀强电场，某带正电的粒子从A 点运动到B 点．在这一运动过程中克服重力做的功为2.0 J ，电场力做的功为1.5 J ．下列说法中不正确的是(C)A ．粒子在B 点的重力势能比在A 点多2.0 J B ．粒子在B 点的电势能比在A 点少1.5 JC ．粒子在B 点的机械能比在A 点多0.5 JD ．粒子在B 点的动能比在A 点少0.5 J解析：根据克服重力做的功等于重力势能的增加量知A 项正确；根据电场力做的功等于电势能的减少量知B 项正确；根据功和能的关系知，即只有电场力做的功等于机械能的增加量知C 项错误；根据各个力做功的代数和等于动能的变化量知D 项正确．4．如图所示，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(B )A ．U 1变大，U 2变大B ．U 1变小，U 2变大C ．U 1变大，U 2变小D ．U 1变小，U 2变小 解析：偏转角：tan φ＝v yv x ，v y ＝at ＝qU 2md l v 0，在加速电场中有：12mv 2＝qU 1，v ＝2qU 1m，故：tan φ＝U 2l2U 1d，所以B 正确．二、不定项选择题5．一台正常工作的示波管，突然发现荧光屏上画面的高度缩小，则产生故障的原因可能是(AD )A ．加速电压突然变大B ．加速电压突然变小C ．偏转电压突然变大D ．偏转电压突然变小解析：设加速电压为U 1，偏转电压为U 2.则在加速电场中：qU 1＝12mv 20①偏转电场中：a ＝Eq m ＝U 2q md ，y ＝12at 2＝12U 2q md ·⎝ ⎛⎭⎪⎫l v 02②由①②联立得y ＝U 2l 24U 1d，所以答案为AD.6．(2014·中山模拟)如图所示，绝缘细线下挂着一带电小球，它的质量为m ，整个装置处于水平向右的匀强电场中．小球平衡时，细线与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g ，则(D)A ．小球一定是带负电B ．小球所受的电场力等于mgC ．若剪断悬线，则小球做曲线运动D ．若剪断悬线，则小球做匀加速直线运动解析：对小球受力分析如图所示，由qE 的方向知小球带正电，A 项错误；当θ＝45°时，qE ＝mg ，故B 项错误；剪断细线，小球在恒力F 的作用下由静止做匀加速直线运动，C 项错误、D 项正确．7．如图所示，平行板电容器充电后形成一个匀强电场，大小保持不变．让质子(11H)流以不同初速度，先、后两次垂直电场射入，分别沿a 、b 轨迹落到极板的中央和边缘，则质子沿b 轨迹运动时(ABD )A ．加速度相同B ．初速度更大C ．动能增量更大D ．两次的电势能增量相同解析：根据a ＝qE m，可知质子流竖直方向上的加速度相同，由于偏转位移大小相等，根据y ＝12at 2知运动时间相同，故水平位移越大，初速度越大，A 项正确，B 项正确；由于电场力相同，在电场力方向的竖直位移相同，故电场力做功一样，动能增量一样，电势能增量也一样，C 项错误，D 项正确．8．如图所示，平行板电容器两极板间的电场可看作是匀强电场，两板水平放置，板间相距为d ，一带负电粒子从上板边缘射入，沿直线从下板边缘射出，粒子的电荷量为q ，质量为m ，下列说法中正确的是(AC )A ．粒子的加速度为零B ．粒子的电势能减少3mgdC ．两板间的电势差为mgdqD ．M 板比N 板电势低 解析：由题可知粒子做匀速直线运动，故A 对，又mg ＝qE ，则U ＝mgdq，故C 对；粒子带负电，电场力向上，则M 板带正电，N 板带负电，M 板电势比N 板高，故D 错．又由电场力做负功可知电势能增加mgd .故B 错．9．如图所示，电量和质量都相同的带正电粒子以不同的初速度通过A 、B 两板间的加速电场后飞出，不计重力的作用，则(ABCD )A ．它们通过加速电场所需的时间不同B ．它们通过加速电场过程中速度的增量不同C ．它们通过加速电场过程中动能的增量相等D ．它们通过加速电场过程中电势能的减少量相等解析：A.粒子在匀强电场中做匀加速直线运动满足：vt ＋12at 2＝d ，又因为a ＝Uqdm ，由于电量和质量都相同，故加速度相同，由于初速度不同，故时间不等，故A 正确．B 、C.因为带电粒子的电荷量相等，故电场力做功相等W 电＝qU ，根据动能定理，电场力做功等于动能的改变量，由W 电＝E k －E k0，故它们通过加速电场过程中动能的增量相等，即ΔE k ＝12mv 2－12mv 20相等，虽然质量相等，但速度的增量不等，故B 正确，C 正确．D ．因为电场力W 电＝qU 一定，而电场力做功等于电势能的减少量，故D 正确．故选ABCD. 三、非选择题(按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，答案中必须明确写出数值和单位)10．如图所示，水平放置的平行板电容器，与某一电源相连，它的极板长L ＝0.4 m ，两板间距离d ＝4×10－3m ，有一束由相同带电微粒组成的粒子流，以相同的速度v 0从两板中央平行极板射入，开关S 闭合前，两板不带电，由于重力作用微粒能落到下板的正中央，已知微粒质量m ＝4×10－5kg ，电量q ＝＋1×10－8C ．(g 取10 m/s 2)求：(1)微粒入射速度v 0为多少？(2)为使微粒能从平行板电容器的右边射出电场，电容器的上板应与电源的正极还是负极相连？所加的电压U 应取什么范围？解析：(1)由L 2＝v 0t ，d 2＝12gt 2，可解得：v 0＝L2gd＝10 m/s. (2)电容器的上板应接电源的负极．当所加的电压为U 1时，微粒恰好从下板的右边缘射出： d 2＝12a 1⎝ ⎛⎭⎪⎫L v 02，a 1＝mg －qU 1d m，解得：U 1＝120 V.当所加的电压为U 2时，微粒恰好从上板的右边缘射出：d 2＝12a 2⎝ ⎛⎭⎪⎫L v 02，a 2＝q U 2d －mgm， 解得：U 2＝200 V ，所以120 V<U <200 V.答案：(1)10 m/s (2)与负极相连 120 V<U <200 V11．如图所示，A 、B 为两块足够大的平行金属板，接在电压为U 的电源上．在A 板的中央P 点处放置一个电子放射源，可以向各个方向释放电子．设电子的质量为m ，电荷量为e ，射出的初速度为v .求电子打在B 板上的区域面积．(不计电子的重力)解析：研究打在最边沿处的电子，即从P 处平行于A 板射出的电子，它们做类平抛运动，在平行于A 板的方向做匀速直线运动，r ＝vt ，①d ＝12at 2＝12×eUmd×t 2，② 解①②方程组得电子打在B 板上圆形半径：r ＝dv2m eU，圆形面积S ＝πr 2＝2πmd 2v 2eU.答案：2πmd 2v 2eU。

1、6示波器的奥秘每课一练（粤教版选修3-1）知能综介训练热点集训知能提升一、单项选择题1。

如图1・6。

11所示,从尸处释放一个无初速的电子向万板方向运动，指岀下列对电子运动的描述中错误的是（设电源电动势为仍（.）A B C D图1-6. 11扎电子到达万板时的动能是％Be电子从万板到达C板动能变化量为零C.电子到达。

板时动能是36?D.电子在月板和Q板之间做往复运动解析：电子在月、万之间加速，电场力做功心血在万、Q间无电场,做匀速运动，到G D间电场反向，电子克服电场力做功，至。

点速度刚好减至零，然后反向加速，在从川之间往复运动，所以C错。

答案:C2。

如图1。

6。

12所示，电子在电势差为U的加速电场中由静I匕开始运动，然后射入电势差为G的两块平行极板间的偏转匀强电场中。

在满足电子能射出平行极板区的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角（）变大的是（1 D =n' ................. U,图1。

6. 12Ao E变大、乓变大Bo Q变小、保变大Co Q变大、氏变小 D. &变小、空变小思路点拨:加速电场中被加速，偏转电场中被偏转做类平抛运动。

解析：设电子经加速电场后获得的速度为Vo,由动能左理得也=错误!①设偏转电场的极板长为厶则电子在偏转电场中运动时间戸错谋!②电子在偏转电场中受电场力作用获得的加速度a=错误!③电子射岀偏转电场时，平行于电场线的速度由②③④得8=错误!，所以，tan"=错误!=错误!，①式代入上式得tan错误!，所以B 正确. 答案:B3。

如图1。

6。

13所示，有三个质量相等,分别带正电、负电和不带电的小球，从平行板电 场中的尸点以相同的初速度垂直于厅进入电场，它们分别落在小B 、C 三点（ ）图 1。

6. 13A. 落到川点的小球带正电，落到方点的小球不带电，落到C 点的小球带负电。

Be 三小球在电场中运动的时间相等C. 三小球到达正极板时动•能关系:E4艮D. 三小球在电场中运动的加速度关系:解析：由图知A 的射程最远，x=v°t,匕最大，又由Q 标知m 最小,a 撮尢所以A 正确。

1.6 示波器的奥秘 第1课时带电粒子的加速运动图1－8－61．(双选)如图1－8－6所示，电荷量和质量都相同的带正电粒子以不同的初速度通过A 、B 两板间的加速电场后飞出，不计重力的作用，则( ) A ．它们通过加速电场所需的时间相等B ．它们通过加速电场过程中动能的增量相等C ．它们通过加速电场过程中速度的增量相等D ．它们通过加速电场过程中电势能的减少量相等 答案 BD解析 由于电荷量和质量相等，因此产生的加速度相等，初速度越大的带电粒子经过电场所用时间越短，A 错误；加速时间越短，则速度的变化量越小，C 错误；由于电场力做功W ＝qU 与初速度及时间无关，因此电场力对各带电粒子做功相等，则它们通过加速电场的过程中电势能的减少量相等，动能增加量也相等，B 、D 正确． 带电粒子的偏转图1－8－72．如图1－8－7所示，有一带电粒子贴着A 板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为U1时，带电粒子沿①轨迹从两板正中间飞出；当偏转电压为U2时，带电粒子沿②轨迹落到B 板中间；设粒子两次射入电场的水平速度相同，则两次偏转电压之比为( )A ．U1∶U2＝1∶8B ．U1∶U2＝1∶4C ．U1∶U2＝1∶2D ．U1∶U2＝1∶1 答案 A解析 由y ＝12at2＝12Uq md ·l2v20得：U ＝2mv20dy ql2，所以U ∝yl2，可知A 项正确． 示波管的偏转原理图1－8－83．示波管是一种多功能电学仪器，它的工作原理可以等效成下列情况：如图1－8－8所示，真空室中电极K 发出电子(初速度不计)，经过电压为U1的加速电场后，由小孔S 沿水平金属板A 、B 间的中心线射入板中．金属板长为L ，相距为d ，当A 、B 间电压为U2时电子偏离中心线飞出电场打到荧光屏上而显示亮点．已知电子的质量为m 、电荷量为e ，不计电子重力，下列情况中一定能使亮点偏离中心距离变大的是( )A ．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 答案 B解析 当电子离开偏转电场时速度的反向延长线一定经过偏转电场中水平位移的中点，所以电子离开偏转电场时偏转角度越大(偏转距离越大)，亮点距离中心就越远．设电子经过U1加速后速度为v0，离开偏转电场时侧向速度为vy.根据题意得：eU1＝12mv20.①电子在A 、B 间做类平抛运动，当其离开偏转电场时侧向速度为vy ＝at ＝eU2md ·L v0.② 结合①②式，速度的偏转角θ满足：tan θ＝vy v0＝U2L2dU1.显然，欲使θ变大，应该增大U2、L ，或者减小U1、d.正确选项是B.(时间：60分钟)题组一 带电粒子的直线运动1．下列带电粒子均从静止开始在电场力作用下做加速运动，经过相同的电势差U 后，哪个粒子获得的速度最大( )A ．质子1HB ．氘核21HC ．α粒子42HeD ．钠离子Na ＋ 答案 A解析 所有四种带电粒子均从静止开始在电场力作用下做加速运动，经过相同的电势差U ，故根据动能定理， qU ＝12mv2－0得v ＝2qU m 由上式可知，比荷qm 越大，速度越大；显然A 选项中质子的比荷最大，故A 正确．图1－8－92．如图1－8－9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v0通过等势面M 射入两等势面之间，则该粒子穿过等势面N 的速度应是( ) A.2qU/m B ．v0＋2qU/m C.v20＋2qU/m D.v20－2qU/m 答案 C解析 qU ＝12mv2－12mv20，v ＝v20＋2qU/m ，选C.图1－8－103．(双选)如图1－8－10所示，电子由静止开始从A 板向B 板运动，当到达B 极板时速度为v ，保持两板间电压不变，则( ) A ．当增大两板间距离时，v 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也增大 答案 CD解析 根据动能定理研究电子由静止开始从A 板向B 板运动列出等式： Uq ＝12mv2，得v ＝2qU m ，所以当改变两板间距离时，v 不变，故A 、B 错误，C 正确；由于两极板之间的电压不变，所以极板之间的场强为E ＝U d ，电子的加速度为a ＝qE m ＝qUmd ，电子在电场中一直做匀加速直线运动，由d ＝12at2＝12qUmd t2， 所以电子加速的时间为t ＝d2m qU ，由此可见，当增大两板间距离时，电子在两板间的运动时间增大，故D 正确．故选C 、D. 题组二 带电粒子的偏转图1－8－114．如图1－8－11所示，a 、b 两个带正电的粒子，以相同的速度先后垂直于电场线从同一点进入平行板间的匀强电场后，a 粒子打在B 板的a′点，b 粒子打在B 板的b′点，若不计重力，则( )A ．a 的电荷量一定大于b 的电荷量B ．b 的质量一定大于a 的质量C ．a 的比荷一定大于b 的比荷D ．b 的比荷一定大于a 的比荷 答案 C解析 粒子在电场中做类平抛运动，h ＝12qE m (xv0)2得：x ＝v0 2mhqE .由v0 2hmaEqa ＜v02hmb Eqb 得qa ma ＞qb mb .图1－8－125．(双选)三个α粒子在同一地点沿同一方向垂直电场线飞入偏转电场，出现了如图1－8－12所示的运动轨迹，由此可判断( )A ．在B 飞离电场的同时，A 还没有打在负极板上 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 CD解析 由题意知，三个α粒子在电场中的加速度相同，A 和B 有相同的偏转位移y ，由公式y ＝12at2得，A 和B 在电场中运动时间相同，由公式v0＝xt ，得vB>vA ，同理，vC>vB ，故三个粒子进入电场时的初速度大小关系为vC>vB>vA ，故C 正确，A 、B 错误；由题图知，三个粒子的偏转位移大小关系为yA ＝yB>yC ，由动能定理可知，三个粒子的动能增加值C 最小，A 和B 一样大，D 正确． 题组三 示波管的原理6．如图1－8－13所示的示波管，当两偏转电极XX′、YY′电压为零时，电子枪发射的电子经加速电场加速后会打在荧光屏上的正中间(图示坐标系的O 点，其中x 轴与XX′电场的场强方向重合，x 轴正方向垂直于纸面向里，y 轴与YY′电场的场强方向重合，y 轴正方向竖直向上)．若要电子打在图示坐标系的第Ⅲ象限，则( )图1－8－13A ．X 、Y 极接电源的正极，X ′、Y′接电源的负极B ．X 、Y′极接电源的正极，X ′、Y 接电源的负极C ．X ′、Y 极接电源的正极，X 、Y′接电源的负极D ．X ′、Y′极接电源的正极，X 、Y 接电源的负极 答案 D解析 若要使电子打在题图所示坐标系的第Ⅲ象限，电子在x 轴上向负方向偏转，则应使X′接正极，X 接负极；电子在y 轴上也向负方向偏转，则应使Y′接正极，Y 接负极，所以选项D 正确．7．如图1－8－14所示，是一个说明示波管工作原理的示意图，电子经电压U1加速后垂直进入偏转电场，离开电场时的偏转量是h ，两平行板间的距离为d ，电势差为U2，板长为L.为了提高示波管的灵敏度(每单位电压引起的偏转量hU2)，可采用的方法是( )图1－8－14A ．增大两板间的电势差U2B ．尽可能使板长L 短些C ．尽可能使板间距离d 小一些D ．使加速电压U1升高一些 答案 C解析 电子的运动过程可分为两个阶段，即加速和偏转，分别根据两个阶段的运动规律，推导出灵敏度hU2的有关表达式，然后再判断选项是否正确，这是解决此题的基本思路． 电子经电压U1加速有：eU1＝12mv20，① 电子经过偏转电场的过程有：L ＝v0t ，② h ＝12at2＝eU22md t2＝U2L24dU1，③由①②③可得h U2＝L24dU1.因此要提高灵敏度，若只改变其中的一个量，可采取的办法为增大L 、减小d ，或减小U1，所以本题的正确选项为C. 题组四 综合应用8．一束正离子以相同的速率从同一位置，沿垂直于电场的方向飞入匀强电场中，所有离子的运动轨迹都是一样的，这说明所有粒子( ) A ．都具有相同的质量 B ．都具有相同的电荷量 C ．具有相同的比荷 D ．都是同一元素的同位素 答案 C解析 由偏转距离y ＝12qE m (l v0)2＝qEl22mv20可知，若运动轨迹相同，则水平位移相同，偏转距离y 也应相同，已知E 、l 、v0是相同的，所以应有qm 相同．图1－8－159．(双选)如图1－8－15所示，一电子沿x 轴正方向射入电场，在电场中的运动轨迹为OCD ，已知OA ＝AB ，电子过C 、D 两点时竖直方向的分速度为vCy 和vDy ；电子在OC 段和OD 段动能的变化量分别为ΔEk1和ΔEk2，则( ) A ．vCy ∶vDy ＝1∶2 B ．vCy ∶vDy ＝1∶4C ．ΔEk1∶ΔEk2＝1∶3D ．ΔEk1∶ΔEk2＝1∶4图1－8－1610．真空中的某装置如图1－8－16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A 板从静止开始被加速电场加速后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∶2∶2D ．偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为1∶2∶4 答案 B解析 粒子加速过程qU1＝12mv2，从B 到M 用时t ＝BMv ，得t ∝mq ，所以t1∶t2∶t3＝1∶2∶2，选项A 错误．偏转位移y ＝12qU2md (l v )2＝U2l4dU1，所以三种粒子打到荧光屏上的位置相同，选项B 正确．因W ＝qEy ，得W1∶W2∶W3＝q1∶q2∶q3＝1∶1∶2，选项C 、D 错误．11．两个半径均为R 的圆形平板电极，平行正对放置，相距为d ，极板间的电势差为U ，板间电场可以认为是匀强电场．一个α粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间，到达负极板时恰好落在极板中心．已知质子电荷量为e ，质子和中子的质量均视为m ，忽略重力和空气阻力的影响，求： (1)极板间的电场强度E ；(2)α粒子在极板间运动的加速度a ；(3)α粒子的初速度v0. 答案 (1)U d (2)eU 2md (3)R2d eU m解析 (1)极板间场强E ＝Ud(2)α粒子电荷量为2e ，质量为4m ，所受电场力F ＝2eE ＝2eUd α粒子在极板间运动的加速度a ＝F 4m ＝eU2dm (3)由d ＝12at2，得t ＝2da ＝2dm eU ，v0＝R t ＝R 2deUm12．一束电子从静止开始经加速电压U1加速后，以水平速度射入水平放置的两平行金属板中间，如图1－8－17所示，金属板长为l ，两板距离为d ，竖直放置的荧光屏距金属板右端为L.若在两金属板间加直流电压U2时，光点偏离中线打在荧光屏上的P 点，求OP . 答案 U2l 2U1d (l2＋L)解析 电子经U1的电场加速后，由动能定理可得 eU1＝mv202①电子以v0的速度进入U2的电场并偏转t ＝lv0② E ＝U2d ③ a ＝eE m ④ v ⊥＝at ⑤由①②③④⑤得射出极板的偏转角θ的正切值tan θ＝v ⊥v0＝U2l2U1d . 所以OP ＝(l 2＋L)tan θ＝U2l 2U1d (l2＋L)．。

1.6《示波器的奥秘》一、单项选择题1．真空中水平放置的两平行金属板相距为d ，两板间电压是可以调节的，一个质量为m 、带电量为＋q 的粒子，从负极板中央的小孔处以速度v 0垂直极板射入电场，当板间电压为U 时，粒子经d /4的距离就要返回，若要使粒子经d /2才返回，可采用的方法是( )A ．v 0增大1倍B ．使板间电压U 减半C ．v 0和U 同时减半D ．初速度增为2v 0，同时使板间距离增加d /2解析：选B.由题意有0－12m v 20＝qEs ，E ＝U d 时s ＝d4，将A 、B 、C 、D 四种情况的数据代入可知B 项正确．图1－6－112．如图1－6－11所示，带电荷量之比为q A ∶q B ＝1∶3的带电粒子A 、B ，先后以相同的速度从同一点水平射入平行板电容器中，不计重力，带电粒子偏转后打在同一极板上，水平飞行距离之比为x A ∶x B ＝2∶1，则带电粒子的质量之比m A ∶m B 以及在电场中飞行的时间之比t A ∶t B 分别为( )A ．1∶1,2∶3B ．2∶1,3∶2C ．1∶1,3∶4D ．4∶3,2∶1解析：选D.带电粒子的飞行时间t ＝xv 0，故有t A ∶t B ＝2∶1；带电粒子竖直方向上的位移y ＝qE 2m t 2，即m ＝qEt 22y故m A ∶m B ＝4∶3，D 项正确．图1－6－123．(2011年梅州模拟)如图1－6－12所示，P 和Q 为两平行金属板，板间电压为U ，在P 板附近有一电子由静止开始向Q 板运动，关于电子到达Q 板时的速率，下列说法正确的是( )A ．两板间距离越大，加速时间越长，获得的速率就越大B ．两板间距离越小，加速度越大，获得的速率就越大C ．与两板间距离无关，仅与加速电压U 有关D ．以上说法都不正确解析：选C.由12m v 2＝eU 可知，电子到达Q 板时的速率仅与加速电压U 有关，与两板间距离无关．4.图1－6－13(2011年安徽芜湖检测)如图1－6－13所示的交变电压加在平行板电容器A 、B 的两极板上，开始时B 板电势比A 板电势高，这时有一个原来静止的电子正处在两板的中间，它在电场力作用下开始运动，设A 、B 两极板间的距离足够大，下列说法正确的是( )A ．电子一直向着A 板运动B ．电子一直向着B 板运动C ．电子先向A 板运动，然后返回向B 板运动，之后在A 、B 两板间做周期性往复运动D ．电子先向B 板运动，然后返回向A 板运动，之后在A 、B 两板间做周期性往复运动解析：选 D.根据交变电压的变化规律，不难确定电子所受电场力的变化规律，从而作出电子的加速度a 和速度v 随时间变化的图线，如图所示，从图中可知，电子在第一个T4内做匀加速运动，第二个T4内做匀减速运动，在这半个周期内，因开始时B 板电势比A 板电势高，所以电子先向B 板运动，加速度大小为eU md ；在第三个T 4内做匀加速运动，第四个T4内做匀减速运动，但在这半个周期内运动方向与前半个周期相反，即电子向A 板运动，加速度大小为eUmd.因此电子做周期性往复运动，综合分析可知正确选项应为D.图1－6－145．平行板间有如图1－6－14所示周期变化的电压．重力不计的带电粒子静止在平行板中央，从t ＝0时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况，图1－6－15中，能正确定性描述粒子运动的速度图象的是( )图1－6－15解析：选A.0～T 2时间内粒子做初速度为零的匀加速直线运动.T2～T 时间内做加速度恒定的匀减速直线运动，由对称性可知，在T 时速度减为零．此后周期性重复，故A 对．图1－6－166．如图1－6－16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的平行板间的电场中，入射方向跟极板平行，整个装置处在真空中，重力可以忽略．在满足电子能射出平行板区的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的侧移量最大的是( )A ．U 1变大，U 2变大B ．U 1变小，U 2变大C ．U 1变大，U 2变小D ．U 1变小，U 2变小解析：选B.设粒子质量为m ，电荷量为q ，粒子射出加速电场时速度大小为v 0.在加速电场中，根据动能定理可得：qU 1＝12m v 20－0 v 0＝2qU 1m.粒子在偏转电场中做匀变速曲线运动，在水平方向做匀速运动，竖直方向做初速度为零的匀加速运动．设偏转电场极板长为L ，两极板间距为d ，偏转电压为U 2.运动时间为：t ＝Lv 0＝Lm 2qU 1粒子在垂直电场方向侧移距离为： y ＝12at 2＝qL 2U 22md v 20＝L 2U 24dU 1根据以上推导式可知，减小加速电压和增大偏转电压可增加粒子的侧移值． 二、双项选择题7．(2011年烟台高二检测)图1－6－17所示是一个示波器工作原理图，电子经过加速后以速度v 0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(h /U )叫示波器的灵敏度．若要提高其灵敏度，可采用的办法是( )图1－6－17A ．增大两极板间的电压B ．尽可能使板长l 做得长些C ．尽可能使板间距离d 减小些D ．使电子入射速度v 0大些解析：选BC.偏移量h ＝12at 2＝qUl 22md v 20，故灵敏度h U ＝ql 22md v 20.可见B 、C 项正确． 8.图1－6－18如图1－6－18所示，有三个质量相等、分别带正电、负电和不带电的粒子从两水平放置的金属板左侧中央以相同的水平初速度v 0先后射入电场中，最后分别打在正极板的C 、B 、A 处，则( )A ．三种粒子在电场中的运动时间相同B ．三种粒子在电场中的加速度为a A >a B >aC C ．三种粒子到达正极板时动能E k C >E k B >E k AD ．落在C 处的粒子带正电，落在B 处的粒子不带电，落在A 处的粒子带负电解析：选BD.粒子在水平方向上做匀速直线运动，因初速度相同，故水平位移s 大的时间长，因s A <s B <s C ，故t A <t B <t C ，选项A 错误．粒子在竖直方向上做匀加速直线运动，因为位移y 相同，有y ＝at 22，所以运动时间长的粒子加速度小，即a A >a B >a C ，故选项B 正确．粒子到达正极板的动能为E k ＝12m (v 20＋v 2⊥)，而v 2⊥＝2ay ，所以有E k A >E k B >E k C ，选项C 错误．由a A >a B >a C 可以判断A 带负电，B 不带电，C 带正电，选项D 正确．9．如图1－6－19所示，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．如果在荧光屏上P 点出现亮斑，那么示波管中的( )图1－6－19A ．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.由图可以判断电子要向X 方向和Y 方向偏转，所以极板X 、Y 应带正电，极板X ′、Y ′应带负电，选项A 、C 正确，B 、D 错误．10.图1－6－20如图1－6－20所示，氕、氘、氚的原子核自初速度为零经同一电场加速后，又经同一匀强电场偏转，最后打在荧光屏上，那么( )A ．经过加速电场过程，电场力对氚核做的功最多B ．经过偏转电场过程，电场力对三种原子核做的功一样多C ．三种原子核打在屏上时的速度一样大D ．三种原子核都打在屏上的同一位置上解析：选BD.同一加速电场、同一偏转电场，三种粒子带电荷量相同，在同一加速电场中电场力对它们做的功都相同，在同一偏转电场中电场力对它们做的功也相同，A 错，B 对；由于质量不同，所以打在屏上的速度不同，C 错；再根据偏转距离公式或偏转角公式y ＝l 2U 24dU 1，tan φ＝lU 22dU 1知偏转与带电粒子无关，D 对．三、非选择题11．如图1－6－21所示，电容器极板是竖直放置的，两板间距为d ，板间电压为U .一个带负电的小球，质量为m ，带电荷量为q ，在平行板电容器的右侧板边被竖直上抛，最后落在电容器左边缘同一高度处．求小球能达到的最大高度h 及抛出时的初速度v 0.图1－6－21解析：小球在复合场中的受力如图所示：可将其运动分解为水平方向的匀加速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动，由竖直上抛运动的规律可得小球上升的最大高度为h ＝v 22g ；小球从抛出至回到左侧板边缘同一高度处所用的时间为：t ＝2v 0g根据小球在水平方向做匀加速直线运动：d ＝12qU md t 2.由以上各式可解得：v 0＝gdm 2qU ，h ＝mgd 24qU. 答案：mgd 24qU gdm 2qU图1－6－2212．如图1－6－22所示，在一块足够大的铅板A 的右侧固定着一小块放射源P ，P 向各个方向放射出电子，速率为107m/s.在A 板右方距A 为2 cm 处放置一个与A 平行的金属板B ，在B 、A 之间加上直流电压．板间的匀强电场场强E ＝3.64×104 N/C ，方向水平向左．已知电子质量m ＝9.1×10－31kg 、电荷量e ＝1.6×10－19C ，求电子打在B 板上的范围．解析：电子离开放射源后做匀变速运动．初速度垂直板的电子直接沿电场线运动到B 板的O 点．其他电子打在以O 点为中心的周围某一位置．设初速度与板平行的电子打在B 板上的N 点，且距O 点最远．电子竖直方向上的分运动ON ＝v 0t ① 水平方向上的分运动d ＝12·eE m t 2②将v 0＝107m/s ，e ＝1.6×10－19C ，m ＝9.1×10－31 kg ，E ＝3.64×104 N/C ， d ＝2×10－2 m 代入①②求得 ON ＝2.5×10－2 m ＝2.5 cm.即电子打在B 板上的范围是以O 为圆心，以2.5 cm 为半径的圆面． 答案：以O 为圆心，以2.5 cm 为半径的圆面。

示波器的奥秘练习一、单项选择题1．如图所示，空间中有一水平匀强电场,在竖直平面内有初速度为v 0的带电微粒，沿图中虚线由A 运动至B ，其能量变化情况是( ）．A ．动能减小，重力势能增大，电势能减小B ．动能减小,重力势能增大，电势能增大C ．动能不变，重力势能增大，电势能减小D ．动能增加，重力势能增大，电势能减小2．一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3．两平行金属板相距为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,如图所示，OA h ＝，此电子具有的初动能是（ ）．A ．edh U B ．edUh C ．eU dh D ．eUhd4．如图所示,一个质子以速度v 垂直电场方向飞入平行板电容器的两极板间的匀强电场中,它飞离匀强电场时的侧移量为d 1，如果改换一个α粒子以速度2v 垂直电场方向飞入该电场,飞离电场时的侧移量为d 2，则d 2应为（ ）．A ．d 1B ．d 1/4C ．d 1/16D ．d 1/85．图（a)为示波管的原理图．如果在电极YY ′之间所加的电压按图（b ）所示的规律变化，在电极XX ′之间所加的电压按图(c)所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是（ ）．图（a ）图（b）图（c）6．一个带正电的油滴从如图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下图中的（)．二、非选择题7．一束电子流在经U＝5 000 V 的加速电压加速后,在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示．若两板间距离d＝1.0 cm，板长l＝5。

0 cm，那么,要使电子能从平行板间飞出,两个极板上最大能加多大电压?8．如图所示为真空示波管的示意图，电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电压U1加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入由两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入偏转电场时的速度与电场方向垂直，电子经过偏转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L1，板右端到荧光屏的距离为L2，电子质量为m,电荷量为e．求：（1）电子穿过A 板时的速度大小； （2）电子从偏转电场射出时的侧移量； （3）P 点到O 点的距离．参考答案1．答案：B 解析:带电微粒受重力、电场力的作用，做直线运动,说明电场力、重力的合力方向与运动方向相反或相同．根据力的平行四边形定则，只有电场力水平向左，才能使电场力和重力的合力与运动方向在一条直线上．故电场力和重力都做负功．因此，重力势能和电势能都增大，动能减小,即B 正确．2．答案：A 解析：只在电场力的作用下,带电粒子受到的合外力为电场力,不为零，所以A 肯定不对；当带电粒子在匀强电场中由静止释放后,带电粒子做匀加速直线运动，B 对；当带电粒子垂直进入匀强电场后，带电粒子做类平抛运动，C 对；原子核周围的电子只在电场力的作用下做匀速圆周运动，D 对．3．答案：D 解析：电子从O 点到A 点,因受电场力作用，速度逐渐减小．根据题意和图示判断，电子仅受电场力，不计重力．这样，我们可以用能量守恒定律来研究问题，即2012OA mv eU =．因U E d =，U OA ＝Eh ＝Uh d，故2012eUhmv d=．所以D 正确． 4.答案:D 解析:带电粒子在电场中偏转的侧位移为22220011=222qU l qUl y at md v mv d⎛⎫==⎪⎝⎭，所以2112222112=8d q m v d m v q =⨯，D 项正确． 5．答案：B 解析：0时刻，在YY ′方向上位移为零，在XX ′方向上位移为负的最大值；在t 1时刻,在YY ′方向上位移为零，在XX ′方向上位移为零；在t 1/2时刻,在YY ′方向上位移为正的最大值，故B 图正确．6．答案：B 解析：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 ．7．答案：400 V解析：在加速电压一定时，偏转电压U ′越大，电子在极板间的偏距就越大，当偏转电压大到使电子刚好擦着极板的边缘飞出时，两板间的偏转电压即为题目要求的最大电压．加速过程中，由动能定理得2012eU mv =① 进入偏转电场,电子在平行于板面的方向上做匀速运动l ＝v 0t ② 在垂直于板面的方向做匀加速直线运动，加速度F eU a m dm'==③偏距21=2y at ④能飞出的条件2dy ≤⑤解①~⑤式得222222225000(1.010) V (5.010)Ud U l --⨯⨯⨯'≤=⨯＝4。