《带电粒子在电场中的偏转》常考题 - 人教版必修三2019物理 - 读趣百科

《带电粒子在电场中的偏转》常考题

1单选题

如图是示波管的工作原理图：电子经电场加速后垂直于偏转电场方向射入偏转电场，若加速电压为U$_1$，偏转电压为$U_2$，偏转电场的极板长度与极板间的距离分别为L和d，y为电子离开偏转电场时发生的偏转距离．取“单位偏转电压引起的偏转距离”来描述示波管的灵敏度，即$\frac {y}{U_2}$(该比值越大则灵敏度越高)，则下列哪种方法可以提高示波管的灵敏度(　　)

A

增大U$_1$

B

增大U$_2$

C

减小L

D

减小d

题目答案

D

答案解析

分析：

先求出$\frac {y}{U_2}$的表达式，由表达式分析提高灵敏度的方式．

解答：

解：经加速电场后的速度为v，则 $\frac {1}{2}mv_0^2=eU_1$ 所以电子进入偏转电场时速度的大小为，$v_0=\sqrt {\frac{2eU_1}{m}}$，电子进入偏转电场后的偏转的位移为，y=$\frac {1}{2}at^2=\frac {1}{2}\frac {eU_2}{md}(\frac {L}{v})^2=\frac {eU_2L^2}{2md\frac {2eU_1}{m}}$

$=\frac {U_2L^2}{4dU_1}$，所以示波管的灵敏度$\frac {y}{U_2}=\frac {L^2}{4dU_1}$，所以要提高示波管的灵敏度可以增大L，减小d和减小U$_1$，所以D正确．故选：D

点评：

本题是信息的给以题，根据所给的信息，找出示波管的灵敏度的表达式即可解决本题．

纠错重做

2单选题

如图，带电粒子P所带的电荷量是带电粒子Q的3倍，它们以相等的速度$v_0$从同一点出发，沿着跟电场强度垂直的方向射入匀强电场，分别打在M、N点，若OM=MN，不计重力，则P和Q的质量之比为(　　)

A

3：4

B

4：3

C

3：2

D

2：3

题目答案

A

答案解析

分析：

带电粒子垂直进入电场，做类平抛运动，根据水平位移比得出运动的时间比，再通过竖直位移关系得出加速度的关系，结合牛顿第二定律以及电荷量之比得出它们的质量比．

解答：

解：粒子在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，两粒子的初速度相等，水平位移比为1：2，知运动时间比为1：2．根据y=$\frac {1}{2}at^2$，得加速度之比为4：1，根据牛顿第二定律得，a=$\frac {qE}{m}$，因为电量比为3：1，则质量比为3：4．故A正确，B、C、D错误．故选A．

点评：

解决本题的关键知道带电粒子在垂直于电场方向上做匀速直线运动，在沿电场方向上做初速度为零的匀加速直线运动．

纠错重做