2019-2020学年高中物理 第1章 电场 第6节 示波器的奥秘课后提能训练 粤教版选修3-1

1 第第 6 6 节节 示波器的奥秘示波器的奥秘 基础达标 一 选择题 在每小题给出的四个选项中 第 1 4 题只有一项符合题目要求 第 5 6 题有多项符合题目要求 1 两平行金属板相距为d 电势差为u 一电子质量为m 电荷量为e 从o点沿垂直 于极板的方向射出 最远到达a点 然后返回 如图所示 oa h 此电子具有的初动能是 a b eduh edh u c d eu dh euh d 答案 d 解析 由动能定理得 e h ek 所以ek u d euh d 2 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 但仍使电子能够穿过平行板间 则电子穿越平行板所需要的时间 a 随电压的增大而减小 b 随电压的增大而增大 c 加大两板间距离 时间将减小 d 与电压及两板间距离均无关 答案 d 解析 电子垂直于场强方向射入两平行金属板中间的匀强电场中 在平行于金属板 的方向电子不受力而做匀速直线运动 由l v0t得 电子穿越平行板所需要的时间为t 与金属板的长成正比 与电子的初速度大小成反比 与其他因素无关 即与电压及两 l v0 板间距离均无关 3 2018 泉州名校期中 某学生用示波器观察按正弦规律变化的电压图象时 他将衰 减旋钮置于 挡 将旋钮置于第一挡 10 100 hz 把同步极性选择开关置于 位置 调节扫描微调旋钮 在屏幕上出现了如图甲所示的正弦曲线 后来他又进行了调节 使图象变成如图乙所示的曲线 这调节可能是 2 甲 乙 a 将衰减调节旋钮换挡并调节标有 的竖直位移旋钮 b 将衰减调节旋钮换挡并调节y增益旋钮 c 调节扫描范围旋钮和调节y增益旋钮 d 将同步极性选择开关置于 位置并调节y增益旋钮 答案 d 解析 由图示波形曲线可知 图线平衡线并没有上下移动 所以没有调节竖直位 移旋钮 因纵向幅度变大 要增加y增益 两位置波形图相反 故同步极性选择开关 选择置于 位置 故 a b c 错误 d 正确 4 2018 河池名校期中 如图为示波管中电子枪的原理示意图 示波管内被抽成真空 a为发射热电子的阴极 k为接在高电势点的加速阳极 a k间电压为u 电子离开阴极时 的速度可以忽略 电子经加速后从k的小孔中射出的速度大小为v 下面的说法中正确的是 a 如果a k间距离减半而电压仍为u不变 则电子离开k时的速度变为 2v b 如果a k间距离减半而电压仍为u不变 则电子离开k时的速度变为 v 2 c 如果a k间距离保持不变而电压减半 则电子离开k时的速度变为 v 2 d 如果a k间距离保持不变而电压减半 则电子离开k时的速度变为v 2 2 答案 d 解析 根据动能定理得eu mv2 得v 可知 v与a k间距离无关 则若 1 2 2eu m a k间距离减半而电压仍为u不变时 电子离开k时的速度仍为v 故 a b 错误 由上式 可知 电压减半时 则电子离开k时的速度变为v 故 c 错误 d 正确 2 2 5 2018 南阳期中 图甲是示波器中核心部件示波管的原理图 要想在荧光屏的屏幕 上观察到如图乙所示的图象 下面给出几组偏转电极xx yy 之间所加电压随时间变化 的关系图象 其中可能符合要求的是 3 甲 乙 ab cd 答案 cd 解析 要显示一个周期的信号电压 xx 偏转电极要接入锯齿形电压 yy 加图乙 波形电压 则有 c d 项符合要求 故 c d 正确 a b 错误 6 光滑水平面上有一边长为l的正方形区域处在场强为e的匀强电场中 电场方向与 正方形一边平行 一质量为m 带电荷量为q的小球由某一边的中点 以垂直于该边的水 平初速度v0进入该正方形区域 当小球再次运动到该正方形区域的边缘时 具有的动能可 能为 a 0b mv qel 1 22 0 1 2 c mvd mv qel 1 22 0 1 22 0 2 3 答案 abc 解析 由题意知 小球从进入电场至穿出电场时可能存在下列三种情况 从穿入处 再穿出时 静电力不做功 c 项对 从穿入边的邻边穿出时 静电力做正功w qe 由 l 2 功能关系知 b 项对 从穿入边的对边穿出时 若静电力做负功 且功的大小等于mv 则 1 22 0 a 项对 而静电力做正功时 不可能出现w qel d 项错 2 3 二 非选择题 7 电子电量为e 质量为m 以速度v0沿着电场线射入场强为e的匀强电场中 如图 所示 电子从a点入射到达b点速度为零 则ab两点的电势差为多少 ab间的距离为多 4 少 解析 由分析知 电子进入电场 只在电场力作用下运动 所以电场力对电子做负 功 由动能定理得 qu 0 mv 故u 又u ed 故d 1 22 0 mv2 0 2e u e mv2 0 2ee 答案 mv2 0 2e mv2 0 2ee 8 如图所示 xoy平面内 0 x l的范围内存在电场强度沿x轴正方向的匀强电场 3 2 一个质量为m 带电量为 q的粒子从坐标原点o以速度v0沿y轴正方向开始运动 然后 从虚线上的p点 l l 离开电场 不计粒子的重力 求 3 2 1 电场强度的大小 2 粒子从p点射出时的速度 解析 1 粒子的电场中做类平抛运动 沿y方向匀速y v0t 沿x方向做匀加速运动 加速度a 偏转距离x at2 qe m 1 2 粒子从o到p x l y l 3 2 解得e 3mv0 ql 2 水平方向的速度vx at v0 eq m l v03 粒子从p点射出时的速度v 2v0 方向与竖直方向夹角 60 v2 0 v2x 答案 1 e 2 2v0 方向与竖直方向夹角 60 3mv0 ql 能力提升 9 多选 如图所示 竖直放置的两个平行金属板间有匀强电场 在两板之间等高处 有两个质量相同的带电小球 p小球从紧靠左极板处由静止开始释放 q小球从两板正中央 由静止开始释放 两小球最后都能打在右极板上的同一点 则从开始释放到打到右极板的 过程中 5 a 它们的运行时间tp tq b 它们的电荷量之比qp qq 2 1 c 它们的动能增加量之比 ekp ekq 4 1 d 它们的电势能减少量之比 ep eq 4 1 答案 bd 解析 在竖直方向加速度均为g 位移相等 所以它们运行时间相等 a 项错误 水 平位移xp 2xq apt2 2 aqt2 fp 2fq qp 2qq qp qq 2 1 b 项正确 1 2 1 2 ekp mgh fpx ekq mgh fq 所以 ekp ekq 4 1 c 项错误 x 2 ep eq fpx fq 4 1 d 项正确 x 2 10 如图所示 a b两块带异号电荷的平行金属板间形成匀强电场 一电子以 v0 4 106 m s 的速度垂直于场强方向沿中心线由o点射入电场 从电场右侧边缘c点飞 出时的速度方向与v0方向成 30 的夹角 已知电子电荷e 1 6 10 19 c 电子质量 m 0 91 10 30 kg 求 1 电子在c点时的动能是多少焦 2 o c两点间的电势差大小是多少伏 答案 解析 1 依据几何三角形解得 电子在c点时的速度为 vt v0 cos 30 而ek mv2 1 2 联立 得ek m 2 9 7 10 18 j 1 2 v0 cos 30 2 对电子从o到c 由动能定理 有 eu mv mv 1 22t 1 22 0 6 联立 得u 15 2 v mv2t v2 0 2e 答案 1 9 7 10 18 j 2 15 2 v 11 2019 武汉名校期中 在测阴极射线比荷的实验中 汤姆逊采用了如图所示的阴 极射线管 从c出来的阴极射线经过ab间的电场加速后 沿平行板de 平行板de长为l 两板距离为d 中线射出 接着在荧光屏中心f出现荧光斑 若在de间加上偏转电压 d接 正极 为u 阴极射线将向上偏转 亮点偏离到f 点 如果再利用通电线圈在de电场区加 上一垂直纸面的磁感应强度为b的匀强磁场 图中未画出 荧光斑恰好回到荧光屏中 心 平行板de的右端到荧光屏水平距离为 2l f与f 点的竖直距离为h 试解决下列问题 1 阴极射线的电性和磁场方向 2 阴极射线的初速度 3 阴极射线的比荷 用l d u b h表示 答案 1 负电 垂直纸面向里 2 u bd 3 2uh 5b2dl2 解析 1 电场力与洛伦兹力平衡 电场力向上 因此射线带负电 由于洛伦兹力向 下 根据左手定则 磁场方向垂直纸面向