课时训练9　带电粒子在电场中的运动

题组一　带电粒子的加速

1.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"(" _1^1H) B.氘核"(" _1^2H)

C.α粒子"(" _2^4He) D.钠离子(Na+)

解析:经加速电场加速后的速度为v=√(2qU/m),比荷大的粒子加速后的速度大。

答案: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(　　)

A.edh/U B.edUh C.eU/dh D.eUh/d

解析:电子从O点到A点,因受静电力作用,速度逐渐减小,根据题意和图示可知,电子仅受静电力,由能量关系:1/2 m〖v_0〗^2=eUOA,又E=U/d,UOA=Eh=U/dh,所以1/2 m〖v_0〗^2=eUh/d。故D项正确。

答案:D

3.(多选)如图所示,水平放置的充电平行金属板相距为d,其间形成匀强电场,一带正电的油滴从下极板边缘射入,并沿直线从上极板边缘射出,油滴的质量为m,所带电荷量为q,则(　　)

A.电场强度的方向竖直向上

B.电场强度的方向竖直向下

C.两极板间的电势差为mgd/q

D.油滴的电势能增加了mgd

解析:由题意知带电油滴的静电力等于其重力,带电油滴受力平衡做匀速直线运动,A对,B错;由mg=qU/d得电势差U=mgd/q,C对;油滴的电势能增加量等于静电力做功的负值,即ΔEp=-W=-qU=-mgd,故油滴的电势能减少了mgd,D错。

答案:AC

题组二　带电粒子的偏转

4.

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(　　)

解析:油滴自电场上方落入电场,即油滴进入电场时有一定的速度,而油滴受重力和静电力作用,两者的合力指向右下侧,而油滴进入电场时的速度方向为竖直向下,故油滴的轨迹应如选项B的情形。

答案:B