作業16帶電粒子在電場中偏轉的推論和示波管的原理(分值：60分)1～4題每題4分，5題8分，共24分1.(多選)(2023·肇慶市高二月考)如圖所示，電子在電勢差為U1的加速電場中由靜止開始運動，然后射入電勢差為U2的兩塊平行極板間的偏轉電場中，在滿足電子能射出平行極板區域的條件下，下述四種情況中，一定能使電子的偏轉角θ變大的是()A．U1變大、U2變大 B．U1變小、U2不變C．U1變大、U2變小 D．U1不變、U2變大2.如圖所示，在邊長為L的正方形ABCD區域存在著勻強電場，方向豎直向下，與AD邊平行。質量為m、電荷量為e的電子，在D點以水平速度v0射入電場中并從B點射出電場，不考慮電子的重力，則()A．電子在B點的速率為eq\r(5)v0B．電子在B點的速率為2v0C．勻強電場的電場強度大小為eq\f(3mv02,eL)D．勻強電場的電場強度大小為eq\f(mv02,2eL)3．如圖甲所示為示波管原理圖，若其內部豎直偏轉電極YY′之間的電勢差按照如圖乙所示的規律變化，水平偏轉電極XX′之間的電勢差按照如圖丙所示的規律變化，則在熒光屏上會看到的圖形是()4．如圖所示，電子示波管由電子槍、豎直偏轉電極YY′、水平偏轉電極XX′和熒光屏組成，當電極YY′和XX′所加電壓都為零時，電子槍射出的電子恰好打在熒光屏上的中心點即原點O上，下列說法正確的是()A．當極板Y的電勢高于Y′，極板X的電勢低于X′時，電子將打在第一象限B．電子從發射到打到熒光屏的時間與偏轉電極所加電壓大小有關C．電子打到熒光屏時的動能與偏轉電極所加電壓大小有關D．電子通過XX′時的水平偏轉量與YY′所加電壓大小有關5．(8分)一個電荷量為q＝－2×10－8C、質量為m＝1×10－14kg的帶電粒子，由靜止經電壓為U1＝1600V的加速電場加速后，立即沿中心線O1O2垂直進入一個電壓為U2＝2400V的偏轉電場，然后打在垂直于O1O2放置的熒光屏上的P點，偏轉電場兩極板間距為d＝8cm，極板長L＝8cm，極板的右端與熒光屏之間的距離也為L＝8cm。整個裝置如圖所示，(不計粒子的重力)求：(1)(3分)粒子出加速電場時的速度v0的大小；(2)(3分)粒子出偏轉電場時的偏移距離y；(3)(2分)P點到O2的距離y′。6～9題每題6分，共24分6．(多選)(2023·福州市模擬)如圖所示是一個示波器工作的原理圖，電子經過電壓為U1的電場加速后垂直進入偏轉電場，離開偏轉電場時的偏轉位移為y，兩平行板間的距離為d，電壓為U2，板長為L，每單位電壓引起的偏移eq\f(y,U2)叫作示波管的靈敏度。為了提高示波管的靈敏度，下列方法可行的是()A．增大U2 B．增大LC．減小d D．增大U17．如圖甲所示是示波管的原理圖，如果在電極XX′之間所加電壓按圖丙所示的規律變化，在電極YY′之間所加的電壓按圖乙所示的規律變化，則熒光屏上會看到的圖形是()8.(2024·十堰市高二期中)真空中的某裝置如圖所示，現有質子(eq\o\al(1,1)H)、氘核(eq\o\al(2,1)H)和α粒子(eq\o\al(4,2)He)都從O點由靜止釋放，經過相同加速電場和偏轉電場，射出后都打在同一個與OO′垂直的熒光屏上，使熒光屏上出現亮點(三種粒子重力均不計)。下列說法正確的是()A．三種粒子在偏轉電場中運動時間相同B．三種粒子射出偏轉電場時的速度方向相同C．在熒光屏上將出現3個亮點D．三種粒子射出偏轉電場時的動能相等9.(多選)如圖所示，豎直平面內，在邊長為L的正方形ABCD區域內有電場強度大小為E的勻強電場，圖中豎直平行的直線為勻強電場的電場線(方向未知)。一電荷量為q、質量為m的帶負電粒子，從A點以某一初速度沿AB邊、垂直電場方向進入電場，經過電場中的P點并從BC邊上的Q點離開電場，帶電粒子通過Q點的速度方向與水平方向的夾角為53°，已知∠PAD＝60°，忽略空氣的阻力，不考慮帶電粒子受到的重力，取sin53°＝0.8，cos53°＝0.6。下列說法正確的是()A．帶電粒子從A點運動到Q點的過程中，靜電力所做的功為eq\f(2qEL,3)B．帶電粒子從A點運動到Q點的過程中，靜電力所做的功為eq\f(qEL,3)C．帶電粒子從A點運動到P點的時間為eq\r(\f(mL,qE))D．帶電粒子從A點運動到P點的時間為3eq\r(\f(mL,qE))10．(12分)如圖甲所示，熱電子由陰極飛出時的初速度忽略不計，電子發射裝置的加速電壓為U0，電容器板長和板間距離均為L＝10cm，下極板接地，電容器右端到熒光屏的距離也是L＝10cm，在電容器兩極板間接一交變電壓，上、下兩極板間的電勢差隨時間變化的