高中物理 1-6 示波器的奧秘規(guī)范訓(xùn)練 粵教版選修3-1

第6節(jié)示波器的奧秘(時(shí)間：60分鐘)知識(shí)點(diǎn)一帶電粒子的加速圖1－6－151．如圖1－6－15所示，在P板附近有一電子由靜止開(kāi)始向Q板運(yùn)動(dòng)，則關(guān)于電子到達(dá)Q板時(shí)的速度，下列說(shuō)法正確的是 ()．A．兩板間距離越大，加速的時(shí)間就越長(zhǎng)，獲得的速度就越大B．兩板間距離越小，加速度就越大，獲得的速度就越大C．與兩板間距離無(wú)關(guān)，僅與加速電壓有關(guān)D．以上說(shuō)法均不正確解析電子由P到Q的過(guò)程中，靜電力做正功，根據(jù)動(dòng)能定理eU＝eq\f(1,2)mv2，得v＝eq\r(\f(2eU,m))，速度大小與U有關(guān)，與兩板間距離無(wú)關(guān)．答案C圖1－6－162．如圖1－6－16所示，M和N是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的兩個(gè)等勢(shì)面，相距為d，電勢(shì)差為U，一質(zhì)量為m(不計(jì)重力)、電荷量為－q的粒子，以速度v0通過(guò)等勢(shì)面M射入兩等勢(shì)面之間，此后穿過(guò)等勢(shì)面N的速度大小應(yīng)是 ()．A.eq\r(\f(2qU,m)) B.v0＋eq\r(\f(2qU,m))C.eq\r(v\o\al(2,0)＋\f(2qU,m)) D.eq\r(v\o\al(2,0)－\f(2qU,m))解析qU＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，v＝eq\r(v\o\al(2,0)＋\f(2qU,m))，故C正確．答案C知識(shí)點(diǎn)二帶電粒子的偏轉(zhuǎn)3．氫的三種同位素氕、氘、氚的原子核分別為eq\o\al(1,1)H、eq\o\al(2,1)H、eq\o\al(3,1)H.它們以相同的初動(dòng)能垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)電場(chǎng)，離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)，末動(dòng)能最大的是 ()．A．氕核B．氘核C．氚核D．一樣大解析因?yàn)閝U1＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＝Ek0.偏移量y＝eq\f(l2U2,4dU1)，可知三種粒子的偏移量相同，由動(dòng)能定理可知：qE·y＝Ek－Ek0，Ek相同，D正確．答案D4.[圖1－6－17如圖1－6－17所示，兩極板與電源相連接，電子從負(fù)極板邊緣垂直電場(chǎng)方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，且恰好從正極板邊緣飛出，現(xiàn)在使電子入射速度變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍，而電子仍從原位置射入，且仍從正極板邊緣飛出，則兩極板的間距應(yīng)變?yōu)樵瓉?lái)的 ()．A．2倍 B．4倍C.eq\f(1,2) D.eq\f(1,4)解析電子在兩極板間做類平拋運(yùn)動(dòng)．水平方向：l＝v0t，所以t＝eq\f(l,v0).[豎直方向：d＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(qU,2md)t2＝eq\f(qUl2,2md\o\al(2,0))，故d2＝eq\f(qUl2,2mv\o\al(2,0))，即d∝eq\f(1,v0)，故C正確．答案C圖1－6－185．如圖1－6－18所示，帶電粒子以平行于極板的速度從左側(cè)中央射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，恰好能從右側(cè)擦極板邊緣射出電場(chǎng)(不計(jì)粒子的重力)，如果粒子的動(dòng)能變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，要使它們?nèi)阅懿翗O板邊緣射出，則可以采取的措施有()．A．將極板的長(zhǎng)度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍B．將兩極板間的距離變?yōu)樵瓉?lái)的eq\f(1,2)C．將兩極板之間的電壓變?yōu)樵瓉?lái)的2倍D．以上措施均不對(duì)解析設(shè)極板的長(zhǎng)度為l，極板間的距離為d，兩極板間的電壓為U，帶電粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q，射入電場(chǎng)時(shí)的初速度為v0，粒子在極板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，則粒子從極板右側(cè)射出時(shí)，沿平行板方向上有：l＝v0t，垂直于極板方向上有：eq\f(d,2)＝eq\f(1,2)eq\f(qU,md)×(eq\f(l,v0))2＝eq\f(qUl2,4dEk)，故Ek＝eq\f(qUl2,2d2).[答案C圖1－6－196．(雙選)如圖1－6－19所示，M、N是豎直放置的兩平行金屬板，分別帶等量異種電荷，兩極間產(chǎn)生一個(gè)水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E，一質(zhì)量為m、電量為＋q的微粒，以初速度v0豎直向上從兩極正中間的A點(diǎn)射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中，微粒垂直打到N板上的C點(diǎn)．已知eq\x\to(AB)＝eq\x\to(BC).不計(jì)空氣阻力，則可知 ()．A．微粒在電場(chǎng)中作拋物線運(yùn)動(dòng)B．微粒打到C點(diǎn)時(shí)的速率與射入電場(chǎng)時(shí)的速率相等C．MN板間的電勢(shì)差為eq\f(2mv\o\al(2,0),q)D．MN板間的電勢(shì)差為eq\f(Ev\o\al(2,0),2g)[解析由題意可知，微粒受水平向右的電場(chǎng)力qE和豎直向下的重力mg作用，合力與v0不共線，所以微粒做拋物線運(yùn)動(dòng)，A正確；因eq\x\to(AB)＝eq\x\to(BC)，即eq\f(v0,2)·t＝eq\f(vC,2)·t可見(jiàn)vC＝v0.故B項(xiàng)正確；由q·eq\f(U,2)＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,C)，得U＝eq\f(mv\o\al(2,C),q)＝eq\f(mv\o\al(2,0),q)，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；又由mg＝qE得q＝eq\f(mg,E)代入U(xiǎn)＝eq\f(mv\o\al(2,0),q)，得U＝eq\f(Ev\o\al(2,0),g)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤．答案AB7．如圖1－6－20所示，真空中，只有水平向右的勻強(qiáng)電圖1－6－20場(chǎng)和豎直向下的重力場(chǎng)，在豎直平面內(nèi)有初速度為v0的帶電微粒，恰能沿圖示虛線由A向B做直線運(yùn)動(dòng)．那么 ()．A．微粒帶正、負(fù)電荷都有可能B．微粒做勻減速直線運(yùn)動(dòng)C．微粒做勻速直線運(yùn)動(dòng)D．微粒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)解析微粒做直線運(yùn)動(dòng)的條件是速度方向和合外力的方向在同一條直線上，只有微粒受到水平向左的電場(chǎng)力才能使得合力方向與速度方向相反且在同一條直線上，由此可知微粒所受的電場(chǎng)力的方向與場(chǎng)強(qiáng)方向相反，則微粒必帶負(fù)電，且運(yùn)動(dòng)過(guò)程中微粒做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，故B正確．答案B8．(雙選)光滑水平面上有一邊長(zhǎng)為l的正方形區(qū)域處在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)方向與正方形一邊平行．一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球由某一邊的中點(diǎn)，以垂直于該邊的水平初速度v0進(jìn)入該正方形區(qū)域．當(dāng)小球再次運(yùn)動(dòng)到該正方形區(qū)域的邊緣時(shí)，具有的動(dòng)能可能為 ()．A．0 B.eq\f(1,2)qElC.eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0) D.eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＋eq\f(2,3)qEl解析由題意知，小球從進(jìn)入電場(chǎng)至穿出電場(chǎng)時(shí)可能存在下列三種情況：從穿入處再穿出時(shí)，靜電力不做功．C項(xiàng)對(duì)；從穿入邊的鄰邊穿出時(shí)，靜電力做正功W＝qE·eq\f(l,2)，由功能關(guān)系可知小球的動(dòng)能為eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)＋eq\f(1,2)qEl，B項(xiàng)錯(cuò)；從穿入邊的對(duì)邊穿出時(shí)，若靜電力做負(fù)功，且功的大小等于eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，則A項(xiàng)對(duì)；而靜電力做正功時(shí)，不可能出現(xiàn)W＝eq\f(2,3)qEl.D項(xiàng)錯(cuò)．答案AC圖1－6－219．如圖1－6－21所示，帶負(fù)電的小球靜止在水平放置的平行板電容器兩極板間，距下極板0.8cm，兩極板間的電勢(shì)差為300V．如果兩極板間電勢(shì)差減小到60V，則帶電小球運(yùn)動(dòng)到極板上需多長(zhǎng)時(shí)間？解析取帶電小球?yàn)檠芯繉?duì)象，設(shè)它帶的電荷量為q，則帶電小球受重力mg和電場(chǎng)力qE的作用．當(dāng)U1＝300V時(shí)，小球受力平衡：mg＝qeq\f(U1,d) ①當(dāng)U2＝60V時(shí)，帶電小球向下極板做勻加速直線運(yùn)動(dòng)：由F＝ma知：mg－qeq\f(U2,d)＝ma ②又h＝eq\f(1,2)at2 ③由①②③得：t＝eq\r(\f(2U1h,U1－U2g))＝eq\r(\f(2×300×0.8×10－2,300－60×10))s＝4.5×10－2s.答案4.5×10－2s圖1－6－2210．一束電子流在經(jīng)U＝5000V的加速電壓加速后，在距兩極板等距離處