6.图示为电子显示仪器(如示波器)的核心部件的示意图.左边部分为加速装置，阴极产生的热电子由静止开始经过U₁＝1000 V的加速电压加速后，从左端中心进入极板长l₁＝0.20 m、间距d＝0.020 m、电压为U₂的偏转电场区域(极板正对面之间区域为匀强电场，忽略边缘效应)，距偏转电场区域左端l₂＝0.15 m 的位置是荧光屏，电子打在荧光屏上能够显示出光斑.当U₂＝0时光斑正好在屏的中心.设荧光屏足够大.

(1)若U₂为稳定电压，试推导光斑在荧光屏上相对中心的偏移量Y的表达式.

(2)若U₂＝0.1t² V，在什么时间内荧光屏上有光斑出现？光斑做什么运动？(已知电子的质量m_e＝9.1×10^－31 kg，电荷量e＝1.6×10^－19 C)

解析：(1)解法一：设电子从加速电场中出来的速度为v₀，由动能定理：

mv＝eU₁

将电子在偏转电场中的运动沿v₀方向和电场线方向分解，设电子沿电场线方向的位移为y，有：

y＝at²＝··t²

在v₀方向上，有：l₁＝v₀t

可解得：y＝

再设电子从偏转电场中射出时速度方向与v₀方向的夹角为θ，有：

tan θ＝＝

故光斑的偏移量Y＝y+l₂·tan θ＝(+l₂)

代入数据可得：Y＝1.25×10^－3U₂.

解法二：设电子从加速电场中射出的速度为v₀，由动能定理有：

mv＝eU₁

再设电子从偏转电场右端射出时速度方向与v₀方向的夹角为θ，有：

tan θ＝＝

又因为射出方向的反向延长线与初速度v₀方向线交于偏转电场的中心

故：Y＝(+l₂)·tan θ＝1.25×10^－3U₂.

(2)将电子的质量和电荷量代入(1)中相关式子可知，电子在偏转电场中穿过的时间极短，故每个电子在电场中通过时，偏转电压U₂可看做不变.

设t时刻进入偏转电场的电子将恰好打在极板的右端，即：

y＝＝

答案：(1)1.25×10^－3U₂　(2)

金典练习二十三　电容　带电粒子在电场中的运动

选择题部分共10小题，每小题6分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.

　1.如图所示，一带正电的粒子以一定的初速度v₀沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内，恰好沿下板的边缘飞出.已知板长为L，板间距离为d，板间电压为U，带电粒子的电荷量为q，粒子通过平行金属板的时间为t，则(　)

A.在前时间内，电场力对粒子做的功为

B.在后时间内，电场力对粒子做的功为qU

C.在粒子下落前和后的过程中，电场力做功之比为1∶2

D.在粒子下落前和后的过程中，电场力做功之比为2∶1

解析：带正电的粒子以一定的初速度v₀沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内，恰好沿下板的右边缘飞出，带电粒子所做的运动是类平抛运动.竖直方向上的分运动是初速度为零的匀加速运动，由运动学知识知，前后两段相等时间内竖直方向上的位移之比为1∶3，电场力做功之比也为1∶3.又因为电场力做的总功为，所以在前时间内，电场力对粒子做的功为，选项A错误；在后时间内，电场力对粒子做的功为，选项B正确；在粒子下落前和后的过程中，电场力做功相等，故选项C、D错误.

答案：B

5.如图甲所示，两块金属板A、B彼此平行放置组成一平行板电容器，板间距离为d，两板分别带有等量异种电荷，且A板带正电，两板中间有一带负电的油滴P，当两板水平放置时，油滴恰好平衡.若把两板倾斜60°，把油滴从P静止释放，油滴可以打在金属板上，问：

(1)油滴将打在哪块金属板上？

(2)油滴打在金属板上的速率是多少？

解析：

乙

(1)平行极板倾斜后油滴的受力分析如图乙所示

可知合外力方向与竖直方向成60°角偏左

故油滴将打在A板上.

(2)由上可知油滴所受的合外力F_合＝mg

运动的加速度a＝g，运动的位移s＝＝d

可解得油滴到达A板的速率大小v＝＝.

答案：(1)A板　(2)

4.如图所示，K为电子发射极，刚发出的电子速度可以忽略不计.左边的非匀强电场使电子加速，右边的匀强电场使电子减速，设非匀强电场的电压为U，匀强电场的电压为U′，则(　)

A.只要U′＜U，电流计的指针就不偏转

B.只要U′＞U，电流计的指针就不偏转

C.只要U′＝U，电场力对电子做的总功为零

D.只要U′＝U，电场力对电子做的总功不为零

解析：根据动能定理可知，当eU－eU′＝mv²＞0时，就有电子到达最左边的极板，电流表的指针就会偏转.

答案：BC

3.一个平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，两极板间有一正电荷(电荷量少)固定在P点，如图所示.以E表示两极板间的场强，U表示电容器两极板间的电压，W表示正电荷在P点的电势能.若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，那么(　)

A.U变小，E不变　　B.E变大，W变大

C.U变小，W不变　 D.U不变，W不变

解析：平行板电容器与电源断开后电荷量保持恒定，由E∝知，它们之间的场强不变，极板间的电压U＝Ed变小，正电荷在P点的电势能W＝q·φ_P＝qE·d_P不变.

答案：AC

2.下图所示是描述对给定的电容器充电时的电荷量Q、电压U、电容C之间的相互关系图象，其中正确的是(　)

解析：电容是电容器的自身属性，与电荷量和电压无关.

答案：BCD

1.如图所示，平行板电容器两极板间悬浮着一带电微粒P，今把A、B两个半方形的金属空盒相对插入电容器中间.当A、B合拢后，微粒P的状态是(　)

A.向上运动

B.仍保持静止

C.向下运动

D.条件不完全，无法判断

答案：C

(二)对浓硫酸泄漏事故处理的讨论

(1)小明同学认为，如果仅用水稀释，并不能消除事故所造成的污染。因为从溶液的角度看，在稀释过程中溶质的　　　 没变，仅仅是　　 　　变小了。

小敏同学受到启发，制订了如下方案：

[思维拓展]写出小敏所依据原理的化学方程式　 　　　　　　　　　　　　　　。

小聪同学认为，小敏同学的方案虽然有效，但有一个缺陷：如果用量把握不准又可能引发新的污染，因为　　　　　　　　　　　　　　 。

(2)请你参照小敏的设计方案，结合小聪的看法，也设计一个方案。

宁夏回族自治区2010年初中毕业暨高中阶段招生

(一)浓硫酸的腐蚀性实验探究

[实验用品]浓硫酸、小木条、玻璃片

19．(8分)某学校化学学习小组设计出右图所示装置，并进行白磷燃烧实验。

(1)当烧杯内的水受热，温度计显示30℃时，打开活塞，也盛有水的试管中有气泡均匀逸出，白磷未燃烧，关闭活塞。锥形瓶内反应的化学方程式是：

　　　　　　　　　　　　 。白磷未燃烧的原因是　　　　　　　　　　　　 　。

(2)随着水温升高，温度计显示45℃时，再次打开活塞，白磷在水里燃烧。常言道，水火不相容。水能灭火的原因是　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　。而本实验中白磷在水里还能够燃烧的原因是　　　　　　　　　 　　　　　　　　。

(3)本实验装置的A部分还可以用于制取的气体是　　　 ，收集方法是　 　　　　　；也可用于制取　　 气体，化学方程式是　　　　　　　 　　　　　　　　　。

20．(10分)据中广网2010年5月3日报道：中卫市孟家湾路段一辆汽车满载的浓硫酸发生严重泄漏。浓硫酸沿公路流淌，并向路基两边蔓延。消防官兵立即启动应急预案，用沙土封堵，控制浓硫酸进一步蔓延，同时设法封堵泄漏点，并对路面上的浓硫酸进行稀释和清除。

看到这则新闻，学校的化学活动小组开展了一次关于浓硫酸腐蚀性及事故处理的研讨活动。请你也参与其中积极探究，并将活动记录补充完整。

18．(6分)某钢铁冶炼厂购进一批铁矿石(主要成分是Fe₂O₃)，为测定矿石中Fe₂O₃的质量分数，技术人员从矿石中取样品20g，恰好与219g质量分数为10%的盐酸完全反应(除Fe₂O₃外，盐酸不与其它成分反应)。计算：

　 (1)盐酸中溶质的质量是多少？

　 (2)样品中氧化铁的质量是多少？

(3)这批矿石中氧化铁的质量分数是多少？