作业32电容器带电粒子在电场中的运动一、选择题1．如图32－1所示，从F处由静止释放一个电子，电子向B板方向运动，设电源电动势为U(V)，下列对电子运动的描述中错误的是()图32－1A．电子到达B板时的动能是U(eV)B．电子从B板到达C板的过程中，动能的变化量为零C．电子到达D板时动能是3U(eV)D．电子在A板和D板之间做往复运动解析：由题图可知，电子在A、B板间做加速运动，电场力做的正功为U(eV)；电子在B、C板间做匀速运动，动能变化量为零；电子在C、D板间做减速运动，电场力做的功为－U(eV)，电子在D板处速度为零，故电子在A板和D板之间做往复运动，选C.答案：C图32－22．(哈尔滨六中模拟)如图32－2所示，a、b为两个固定的带正电荷量为q的点电荷，相距为L，通过其连线中点O作此线段的垂直平分面，在此平面上有一个以O为圆心，半径为L的圆周，其上有一个质量为m，带电荷量为－q的点电荷c做匀速圆周运动，则c的速率为()A．qB．qC．qD．q解析：负点电荷c受到的静电力充当向心力，连接a、b、c三点，cO为ab的垂直平分线，ac＝L，所以∠acO＝30°，故三角形abc为等边三角形，故根据矢量合成法则，可得a、b对c的静电力为F＝2kcos30°＝，根据F＝m，联立解得v＝q，故B正确．答案：B3．(吉林辽源五中模拟)如图32－3所示，D为一理想二极管(正向电阻为0，反向电阻无穷大)，平行金属板M、N水平放置，两板之间有一带电微粒以速度v0沿图示方向做直线运动，当微粒运动到P点时，将M板迅速向上平移一小段距离，则此后微粒的运动情况是()图32－3A．沿轨迹①运动B．沿轨迹②运动C．沿轨迹③运动D．沿轨迹④运动解析：当微粒运动到P点时，迅速将M板上移一小段距离，由于二极管反向电阻无穷大，两极板上电量不变，由电容的决定式C＝，定义式C＝得MN两板间电压升高，由E＝＝，知电场强度不变，粒子受到的电场力不变，微粒的运动方向不变，仍沿轨迹②做直线运动，故B正确，A、C、D错误．答案：B4．(商丘高三模拟)如图32－4，一带电粒子从小孔A以一定的初速度射入平行板P和Q之间的真空区域，经偏转后打在Q板上如图所示的位置．在其他条件不变的情况下要使该粒子能从Q板上的小孔B射出，下列操作中可能实现的是(不计粒子重力)()图32－4A．保持开关S闭合，适当上移P极板B．保持开关S闭合，适当左移P极板C．先断开开关S，再适当上移P极板D．先断开开关S，再适当左移P极板图32－5解析：如图32－5，粒子在板间做类斜抛运动，将速度分解为水平方向vx和竖直方向vy.竖直方向：vy＝v0sinθ，加速度a＝，E为场强，设t为粒子上升到最高点所用时间，则t＝＝.水平方向位移x＝vx·2t＝2v0tcosθ.保持开关S闭合，电容器两板间电压U不变，适当上移P极板，两极板间的距离变大，根据E＝知场强变小，竖直方向运动时间变长，水平方向的位移x＝2v0tcosθ变大，该粒子可能从Q板的B孔射出，A正确；若左移P极板，不影响场强，仍落在原处，B错误；断开开关S，则电容器电荷量Q不变，适当上移P极板，由E＝知场强E不变，则粒子仍落到原处，C错误；断开开关S，若左移P极板，由E＝知S变小E变大，则粒子加速度a变大，上升到最高点所用时间t变小，则水平方向位移x变小，不能到达B孔，D错误．答案：A5．(湖北宜昌模拟)如图32－6所示，一个带电粒子从粒子源飘入(初速度很小，可忽略不计)电压为U1的加速电场，经加速后从小孔S沿平行金属板A、B的中线射入，A、B板长为L，相距为d，电压为U2.则带电粒子能从A、B板间飞出应该满足的条件是()图32－6A.
