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探究电子束在示波管中的运动一、选择题（一）1.下列粒子从初速度为零的状态经过电压为U的电场加速后,粒子速度最大的是()A.质子B.氘核C.粒子D.钠离子Na+解析:由qU=12mv02得v0=2qUm,比荷越大的粒子,获得的速度越大,质子的比荷最大,选项A正确。答案:A2.如图所示,质子(11H)和粒子(24He)以相同的初动能垂直射入偏转电场(粒子不计重力),则这两个粒子射出电场时的侧位移y之比为()A.11B.12C.21D.14解析:由y=12EqmL2v02和Ek0=12mv02得y=EL2q4Ek0,可知,y与q成正比,选项B正确。答案:B3.如图所示是一个示波管工作的原理图,电子经过加速后以速度v0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(hU)叫示波管的灵敏度。若要提高其灵敏度,可采用下列哪种办法()A.增大两极板间的电压B.尽可能使板长l做得短些C.尽可能使板间距离d减小些D.使电子入射速度v0大些解析:竖直方向上电子做匀加速运动,有h=12at2=qUl22mdv02,则有hU=ql22mdv02,可判断选项C正确。答案:C4.(多选)如图所示,M、N是真空中的两块平行金属板。质量为m、电荷量为q的带电粒子,以初速度v0由小孔进入电场,当M、N间电压为U时,粒子恰好能达到N板。如果要使这个带电粒子到达M、N板间距的12后返回,下列措施中能满足要求的是(不计带电粒子的重力)()A.使初速度减为原来的12B.使M、N间电压加倍C.使M、N间电压提高到原来的4倍D.使初速度和M、N间电压都减为原来的12解析:由题意知,带电粒子在电场中做减速运动,在粒子恰好能到达N板时,由动能定理可得-qU=-12mv02要使粒子到达两极板中间后返回,设此时两极板间电压为U1,粒子的初速度为v1,则由动能定理可得-qU12=-12mv12联立两方程得U12U=v12v02可见,选项B、D均符合等式的要求。答案:BD5.如图所示,质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中,P从两极板正中央射入,Q从下极板边缘处射入,它们最后打在同一点(重力不计),则从开始射入到打到上板的过程中()A.它们运动的时间tQtPB.它们运动的加速度aQd,故不能射出。若恰能射出,则B板需向右平移d,板间距变为d,则d=12eUmdt2解得d=teU2m=10-81.610-1918229.110-31m=0.04m故d=d-d=0.02m。答案:不能,向右平移0.02 m
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