2019-2020年高中物理 2.5探究電子束在示波管中的運(yùn)動(dòng)自我小測(cè) 滬科版選修3-1.doc
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2019-2020年高中物理 2.5探究電子束在示波管中的運(yùn)動(dòng)自我小測(cè) 滬科版選修3-11一束帶電粒子以相同的速率從同一位置,垂直于電場(chǎng)方向飛入勻強(qiáng)電場(chǎng)中,所有粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡都是一樣的,這說明所有粒子()A都具有相同的質(zhì)量B都具有相同的電荷量C電荷量與質(zhì)量之比都相同D都是同位素2帶負(fù)電荷的粒子在某電場(chǎng)中僅受電場(chǎng)力作用,能分別完成以下兩種運(yùn)動(dòng):在電場(chǎng)線上運(yùn)動(dòng),在等勢(shì)面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。該電場(chǎng)可能由()A一個(gè)帶正電荷的點(diǎn)電荷形成B一個(gè)帶負(fù)電荷的點(diǎn)電荷形成C兩個(gè)分立的帶等量負(fù)電荷的點(diǎn)電荷形成D一帶負(fù)電荷的點(diǎn)電荷與帶正電荷的無限大平板形成3平行板間有如下圖所示周期變化的電壓。重力不計(jì)的帶電粒子靜止在平行板中央,從t0時(shí)刻開始將其釋放,運(yùn)動(dòng)過程無碰板情況,下圖中,能正確定性描述粒子運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖像的是()4如下圖所示,在距離足夠大的平行金屬板A、B之間有一電子,在A、B之間加上圖乙所示規(guī)律的電壓,在t0時(shí)刻電子靜止且A板電勢(shì)比B板電勢(shì)高,則 ()A電子在A、B兩板間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)B在足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi),電子一定會(huì)碰上A板C當(dāng)t時(shí),電子將回到出發(fā)點(diǎn)D當(dāng)t時(shí),電子的位移應(yīng)該最大5如下圖所示,A、B為平行金屬板,兩板相距為d,分別與電源兩極相連,兩板的中央各有一小孔M和N。今有一帶電質(zhì)點(diǎn),自A板上方相距為d的P點(diǎn)由靜止自由下落(P、M、N在同一豎直線上),空氣阻力忽略不計(jì),到達(dá)N孔時(shí)速度恰好為零,然后沿原路返回。若保持兩極板間的電壓不變,則()A把A板向上平移一小段距離,質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后仍能返回B把A板向下平移一小段距離,質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后將穿過N孔繼續(xù)下落C把B板向上平移一小段距離,質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后仍能返回D把B板向下平移一小段距離,質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后將穿過N孔繼續(xù)下落6用示波器觀察頻率為900 Hz的正弦電壓信號(hào),把該信號(hào)接入示波器Y輸入。當(dāng)屏幕上出現(xiàn)如圖所示的波形時(shí),應(yīng)調(diào)節(jié)_鈕。如果正弦波的正負(fù)半周均超出了屏幕的范圍,應(yīng)調(diào)節(jié)_鈕或_鈕,或這兩個(gè)鈕配合使用,以使正弦波的整個(gè)波形出現(xiàn)在屏幕內(nèi)。如需要屏幕上正好出現(xiàn)一個(gè)完整的正弦波形,應(yīng)將_鈕置于_位置,然后調(diào)節(jié)_鈕。7一個(gè)電子以4.0107 m/s的初速度沿電場(chǎng)線方向射入電場(chǎng)強(qiáng)度為2.5104 N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,問:這個(gè)電子在電場(chǎng)中能前進(jìn)多遠(yuǎn)?用的時(shí)間是多少?這段距離上的電勢(shì)差是多少?8如圖所示,水平放置的A、B兩平行板相距h,上板A帶正電,現(xiàn)有質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球在B板下方距離B板為H處,以初速v0豎直向上從B板小孔進(jìn)入板間電場(chǎng),欲使小球剛好打到A板,A、B間電勢(shì)差為多少?9兩個(gè)半徑均為R的圓形平板電極,平行正對(duì)放置,相距為d,極板間的電勢(shì)差為U,板間電場(chǎng)可以認(rèn)為是均勻的。一個(gè)粒子從正極板邊緣以某一初速度垂直于電場(chǎng)方向射入兩極板之間,到達(dá)負(fù)極板時(shí)恰好落在極板中心。已知質(zhì)子電荷量為e,質(zhì)子和中子的質(zhì)量均視為m,忽略重力和空氣阻力的影響,求:(1)極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E;(2)粒子在極板間運(yùn)動(dòng)的加速度a;(3)粒子的初速度v0。10如下圖所示,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)。電荷量為q、動(dòng)能為Ek的帶電粒子從a點(diǎn)沿ab方向進(jìn)入電場(chǎng),不計(jì)重力。(1)若粒子從c點(diǎn)離開電場(chǎng),求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和粒子離開電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能;(2)若粒子離開電場(chǎng)時(shí)動(dòng)能為Ek,則電場(chǎng)強(qiáng)度為多大?11如下圖所示,一條長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線,上端固定,下端拴一個(gè)質(zhì)量為m的帶電小球。將它置于一勻強(qiáng)電場(chǎng)中,場(chǎng)強(qiáng)大小為E,水平向右,已知當(dāng)細(xì)線離開豎直位置的偏角為時(shí),小球處于平衡狀態(tài)。(1)小球帶何種電荷?電荷量是多少?(2)如果使細(xì)線的偏角由增大到,然后由靜止釋放,則應(yīng)為多大,才能使細(xì)線達(dá)到豎直位置時(shí),小球的速度剛好為零?(3)如果將小球向左方拉成水平,此時(shí)線被拉直,那么放手后小球?qū)⒆鲈鯓拥倪\(yùn)動(dòng)?小球開始運(yùn)動(dòng)后經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間線又被拉直?參考答案1解析:根據(jù)y()2,軌跡相同,v0相同,則一定相同。答案:C2解析:庫侖力提供圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,粒子帶負(fù)電荷,故中心電荷必為正點(diǎn)電荷,由正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線特點(diǎn),可知也能夠使負(fù)電荷在電場(chǎng)線上運(yùn)動(dòng)。帶負(fù)電荷的粒子能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。故A正確。答案:A3解析:0時(shí)間內(nèi)粒子做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。T時(shí)間內(nèi)做加速度恒定的勻減速直線運(yùn)動(dòng),由對(duì)稱性可知,在T時(shí)速度減為零。此后周期性重復(fù),故A對(duì)。答案:A4解析:電子所受重力可以忽略不計(jì),電子在0時(shí)間內(nèi)受向上的恒定靜電力作用,應(yīng)向A板做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),時(shí)刻末速度達(dá)到最大。T時(shí)間內(nèi)電子受到一指向B板的靜電力作用,開始做勻減速直線運(yùn)動(dòng),但速度方向仍向上,T時(shí)刻末速度變?yōu)榱?。接下來又重?fù)上述過程,電子始終朝A板運(yùn)動(dòng),方向不變,足夠長(zhǎng)時(shí)間后,電子一定能到達(dá)A板。故正確答案是B。答案:B5解析:把A板向上平移一小段距離,或把A板向下平移一小段距離,P到B的總距離不變,A、B間的電壓不變,帶電質(zhì)點(diǎn)下落過程中重力做正功,克服電場(chǎng)力做的數(shù)值不變,因此還能返回,A對(duì)B錯(cuò);把B板向上平移一小段距離,重力的功將不足以用來克服電場(chǎng)力功,粒子下落不到N就能返回,C對(duì);把B板向下平移一小段距離重力做的功將大于克服電場(chǎng)力做的功,因此能穿過N孔繼續(xù)下落,D對(duì)。答案:ACD6答案:(1)豎直位移或衰減或衰減調(diào)節(jié)Y增益(2)掃描范圍1 k擋位掃描微調(diào)7解析:電子在電場(chǎng)中做勻變速直線運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律得電子的加速度aeE/m電子在電場(chǎng)中前進(jìn)的時(shí)間tv0/a 電子在電場(chǎng)中前進(jìn)的距離sat2/2由解得s0.182 m,t9.1109 s這段距離上的電勢(shì)差UEs4.55103 V。答案:0.182 m9.1109 s4.55103 V8解析:對(duì)小球運(yùn)動(dòng)的全過程根據(jù)動(dòng)能定理列式,全過程有重力和電場(chǎng)力做功,mg(Hh)qUAB0mv/2UABmv2g(Hh)/2q。答案:mv2g(Hh)/2q9解:(1)極板間場(chǎng)強(qiáng)E。(2)粒子電荷量為2e,質(zhì)量為4m,所受電場(chǎng)力:F2eE,粒子在極板間運(yùn)動(dòng)的加速度a。(3)由dat2,得t2d,v0。本題主要考查牛頓第二定律及帶電粒子的類平拋運(yùn)動(dòng)。為應(yīng)對(duì)學(xué)生已形成的矩形平行極板的思維定式,特引入圓形極板模型來設(shè)置“陷阱”,難度中等。10解:(1)Lv0t,L,所以E,qELEktEk,所以EktqELEk5Ek。(2)若粒子由bc邊離開電場(chǎng),Lv0t,vy,EkEkmv。所以E。若粒子由cd邊離開電場(chǎng),qELEkEk,所以E。11解:(1)小球受力如圖所示,由力的平衡知小球帶正電,且FsinqE,F(xiàn)cosmg,解得q。(2)小球從細(xì)線偏角的位置運(yùn)動(dòng)到豎直位置時(shí),拉力F不做功,重力做正功,靜電力做負(fù)功,由動(dòng)能定理得mgL(1cos)EqLsin0,即。又q,化簡(jiǎn)得tantan,故2。 (3)線被拉直放手后小球受力如圖所示。由于小球所受重力、靜電力均為恒力且由靜止釋放,故小球?qū)⒀睾狭Ψ较蜃龀跛俣葹榱愕膭蚣铀僦本€運(yùn)動(dòng)。當(dāng)線被拉直時(shí),小球運(yùn)動(dòng)的位移為s2Lsin。由上圖得F合。由牛頓第二定律F合ma得小球的加速度a。又由sat2得t,化簡(jiǎn)得t。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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