2019_2020学年高中物理第一章静电场第5节匀强电场中电势差与电场强度的关系示波管原理练习含解析教科版选修3.doc

第5节匀强电场中电势差与电场强度的关系示波管原理一、单项选择题1.如图所示，a、b、c、d、e五点在一条直线上，b、c两点间的距离等于d、e两点间的距离，在a点固定放置一个点电荷，带电荷量为Q，已知在Q的电场中b、c两点间的电势差为U，将另一个点电荷q从d点移动到e点的过程中，下列说法正确的是()A静电力做功qU B克服静电力做功qUC静电力做功大于qU D静电力做功小于qU解析：点电荷周围的电场线是直线由电场线的分布特点可知，离点电荷越远，场强越弱，即d、e处的场强小于b、c处的场强，结合电场强度与电势差的关系，可以定性判断出UdeUbc，所以WdeqU.又因为静电力方向和点电荷移动方向相同，故静电力做正功，故选D.答案：D2下列对关系式UabEd的理解，正确的是()A式中的d是a、b两点间的距离Ba、b两点间距离越大，电势差越大Cd是a、b两个等势面的距离D此式适用于任何电场解析：公式UabEd只适用于匀强电场，其中d为沿电场强度方向上的距离，故选项C正确答案：C3电子以初速度v0沿垂直场强方向射入两平行金属板中间的匀强电场中，现增大两板间的电压，但仍能使电子穿过该电场则电子穿越平行板间的电场所需时间()A随电压的增大而减小B随电压的增大而增大C与电压的增大无关D不能判定是否与电压增大有关解析：设板长为l，则电子穿越电场的时间t，与两极板间电压无关答案：C4在质子(H)、粒子(He)、钠离子(Na)三个粒子中分别从静止状态经过电压为U的同一电场加速后，获得动能最大的是()A质子(H) B粒子(He)C钠离子(Na) D都相同解析：由qUmv20得U相同，粒子带2个单位的正电荷，电荷量最大，所以粒子获得的动能最大，故选项B正确答案：B5.如图所示，场强为E的匀强电场中有A、B、C三点，且ABBCd，则()AUABUBCBUABUBCCUACUABDUAC3UBC解析：由UEd可求出UBCEdcos 60Ed，UABEd2UBC，UACUABUBCUAB3UBC，故选项D正确答案：D6.如图，一个带正电的小球从一定的高度下落一段距离后以一定的初速度垂直进入水平方向的匀强电场，下列四个选项中能正确描述粒子在电场中运动轨迹的是()解析：小球受重力、电场力作用，合力方向向右偏下，又由于初速度方向竖直向下，小球的运动轨迹向合力一侧偏转，所以选项C正确答案：C二、多项选择题7关于电场强度的单位，下列正确的是()AN/CBNCCm/V DV/m解析：根据电场强度的定义式E，知E的单位是N/C.由电势差与电场强度的关系E知，E的单位是V/m，1 N/C1 V/m.答案：AD8在场强为E1.0102 V/m的匀强电场中，有相距d2.0102 m的a、b两点，则a、b两点间的电势差可能为()A1.0 V B2.0 VC3.0 V D4.0 V解析：由UEd可知当d最大时，U最大，代入数值可得U最大值为2.0 V；当a、b位于同一等势面上时，Uab0，则最小值为零，故A、B可能，C、D不可能答案：AB9.三个粒子从同一地点沿同一方向垂直飞入偏转电场，出现了如图所示的运动轨迹，由此可判断()A在B飞离电场的同时，A刚好打在负极板上BB和C同时飞离电场C进入电场时，C的速度最大，A的速度最小D动能的增加值C最小，A和B一样大解析：由题意知，三个粒子在电场中的加速度相同，A和B有相同的偏转位移y，由公式yat2得，A和B在电场中运动时间相同，由公式v0得vBvA，由yat2，yByC知tBtC，又由v0知vCvB，故三个粒子进入电场时的初速度大小关系为vCvBvA，故A、C正确，B错误；由题图知，三个粒子的偏转位移大小关系为yAyByC，由动能定理可知，三个粒子的动能增加值为C最小，A和B一样大，D正确答案：ACD10一台正常工作的示波管，突然发现荧光屏上画面的高度缩小，则产生故障的原因可能是()A加速电压突然变大 B加速电压突然变小C偏转电压突然变大 D偏转电压突然变小解析：画面高度缩小，说明电子从偏转电场射出时偏转角减小，由qU0mv，tan 得tan ，则引起变小的原因可能是加速电压U0变大，或偏转电压U1变小答案：AD三、非选择题11一束电子从静止开始经加速电压U1加速后，以水平速度射入水平放置的两平行金属板中间，如图所示，金属板长为l，两板距离为d，竖直放置的荧光屏距金属板右端为L.若在两金属板间加电压U2时，电子打在荧光屏上的P点，求O、P间的距离解析：电子经U1的电场加速后，由动能定理可得eU1电子以v0的速度进入U2的电场并偏转tEavat由得射出极板的偏转角的正切值tan .所以OP(L)tan (L)答案：(L)12.如图所示，在匀强电场中，一电荷量为q5.01010 C的正电荷，由a点移到b点和由a点移到c点，电场力做的功都是3.0108 J，已知a、b、c三点的连线组成直角三角形，ab20 cm，37.求：(1)a、b两点间的电势差；(2)电场强度的方向；(3)匀强电场的场强大小解析：(1)a、b两点间的电势差Uab V60 V.(2)因为正电荷q从a到b和从a到c电场力做功相等，所