2017屆高中物理課時跟蹤檢測五勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系示波管原理教科版選修.docx

課時跟蹤檢測（五） 勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系 示波管原理1.如圖1所示，在勻強電場中取一點O，過O點作射線OAOBOCOD10 cm，已知O、A、B、C和D各點電勢分別為0、7 V、8 V、7 V、5 V，則勻強電場場強的大小和方向最接近于()圖1A70 V/m，沿AO方向B70 V/m，沿CO方向C80 V/m，沿BO方向D80 V/m，沿CO方向解析：選C由O、A、B、C、D各點電勢值可知，O點電勢最低，A、C在同一等勢面上，所以電場線與AC連線垂直，最接近BO方向。大小接近E V/m80 V/m，故C正確。2如圖所示，A、B、C是勻強電場中的三個點，各點電勢A10 V、B2 V、C6 V，A、B、C三點在同一平面上，下列各圖中電場強度的方向表示正確的是()解析：選DA、B中點電勢為6 V，該點與C為等勢點，因此電場強度的方向垂直該連線指向低電勢一側(cè)。3圖2(a)為示波管的原理圖。如果在電極YY之間所加的電壓按圖(b)所示的規(guī)律變化，在電極XX之間所加的電壓按圖(c)所示的規(guī)律變化，則在熒光屏上會看到的圖形是選項中的()圖2解析：選B在02t1時間內(nèi)，掃描電壓掃描一次，信號電壓完成一個周期，當(dāng)UY為正的最大值時，電子打在熒光屏上有正的最大位移，當(dāng)UY為負(fù)的最大值時，電子打在熒光屏上有負(fù)的最大位移，因此一個周期內(nèi)熒光屏上的圖像為B。4(多選)一臺正常工作的示波管，突然發(fā)現(xiàn)熒光屏上畫面的高度縮小，則產(chǎn)生故障的原因可能是()A加速電壓偏大B加速電壓偏小C偏轉(zhuǎn)電壓偏大 D偏轉(zhuǎn)電壓偏小解析：選AD若加大加速電壓，根據(jù)Uqmv2可知，電子射入偏轉(zhuǎn)電場的速度變大，則電子的運行時間減少，根據(jù)yat2可知電子的偏轉(zhuǎn)位移必定減少；同樣在運行時間不變的情況下減小偏轉(zhuǎn)電壓，根據(jù)yat2 t2可知電子的偏轉(zhuǎn)位移也會減小，故A、D正確，B、C錯誤。5. (2015全國卷)如圖3所示，直線a、b和c、d是處于勻強電場中的兩組平行線，M、N、P、Q是它們的交點，四點處的電勢分別為M、N、P、Q。一電子由M點分別運動到N點和P點的過程中，電場力所做的負(fù)功相等。則()圖3A直線a位于某一等勢面內(nèi)，MQB直線c位于某一等勢面內(nèi)，MNC若電子由M點運動到Q點，電場力做正功D若電子由P點運動到Q點，電場力做負(fù)功解析：選B由電子從M點分別運動到N點和P點的過程中電場力所做的負(fù)功相等可知，N、P兩點在同一等勢面上，且電場線方向為MN，故選項B正確，選項A錯誤。M點與Q點在同一等勢面上，電子由M點運動到Q點，電場力不做功，故選項C錯誤。電子由P點運動到Q點，電場力做正功，故選項D錯誤。6.如圖4所示為示波管中偏轉(zhuǎn)電極的示意圖，相距為d、長度為L的極板AC、BD加上電壓U后，可在兩極板之間(設(shè)為真空)產(chǎn)生勻強電場。在左端距兩板等距離處的O點，有一電荷量為q、質(zhì)量為m的粒子以某一速度沿與板平行射入，不計重力，下列說法正確的是()圖4A入射粒子向下偏轉(zhuǎn)B入射速度大于 的粒子可以射出電場C若粒子可以射出電場，則入射速度越大，動能變化越大D若粒子可以射出電場，則射出電場時速度方向的反向延長線過O點解析：選B粒子帶負(fù)電，受到豎直向上的電場力，故應(yīng)向上偏轉(zhuǎn)，A錯誤；若粒子剛好離開電場，則有Lvt，at2，a，聯(lián)立可得v ，B正確；入射速度越大，偏轉(zhuǎn)量越小，故電場力做功越少，則動能變化量越小，C錯誤；若粒子可以射出電場，速度偏轉(zhuǎn)角正切值是位移偏轉(zhuǎn)角正切值的2倍，則射出電場時速度方向的反向延長線過水平位移的中點，不會過O點，故D錯誤。7. (多選)(2015江蘇高考)一帶正電的小球向右水平拋入范圍足夠大的勻強電場，電場方向水平向左。不計空氣阻力，則小球()圖5A做直線運動B做曲線運動C速率先減小后增大D速率先增大后減小解析：選BC小球運動時受重力和電場力的作用，合力F方向與初速度v0方向不在一條直線上，小球做曲線運動，選項A錯誤，選項B正確。將初速度v0分解為垂直于F方向的v1和沿F方向的v2，根據(jù)運動與力的關(guān)系，v1的大小不變，v2先減小后反向增大，因此小球的速率先減小后增大，選項C正確，選項D錯誤。8.如圖6所示，平行金屬板A、B水平正對放置，分別帶等量異號電荷。一帶電微粒水平射入板間，在重力和電場力共同作用下運動，軌跡如圖中虛線所示，那么()圖6A若微粒帶正電荷，則A板一定帶正電荷B微粒從M點運動到N點電勢能一定增加C微粒從M點運動到N點動能一定增加D. 微粒從M點運動到N點機械能一定增加解析：選C微粒向下偏轉(zhuǎn)，則微粒受到的電場力與重力的合力向下，若微粒帶正電，只要電場力小于重力，就不能確定A、B板所帶電荷的電性，A項錯誤；不能確定電場力的方向和微粒所帶電荷的電性，因此不能確定電場力做功的正負(fù)，不能確定微粒從M點運動到N點電勢能的變化，B項錯誤；由于電場力與重力的合力一定向下，因此微粒受到的合外力做正功，根據(jù)動能定理可知，微粒從M到N的過程中動能增加，C項正確；由于不能確定除重力以外的力即電場力做的是正功還是負(fù)功，根據(jù)功能原理可知，不能確定微粒從M到N過程中機械能是增加還是減少，D項錯誤。9.如圖7所示，場強大小為E、方向豎直向下的勻強電場中有一矩形區(qū)域abcd，水平邊ab長為s，豎直邊ad長為h。質(zhì)量均為m、帶電量分別為q和q的兩粒子，由a、c兩點先后沿ab和cd方向以速率v0進入矩形區(qū)(兩粒子不同時出現(xiàn)在電場中)。不計重力。若兩粒子軌跡恰好相切，則v0等于()圖7A. B. C. D. 解析：選B由兩粒子軌跡恰好相切，根據(jù)對稱性，兩個粒子的軌跡相切點一定在矩形區(qū)域的中心，并且兩粒子均做類平拋運動，根據(jù)運動的獨立性和等時性可得，在水平方向上：v0t，在豎直方向上：at2t2，聯(lián)立以上兩式可求得：v0 ，由此可知，該題只有選項B正確，A、C、D皆錯誤。10.有三個質(zhì)量相等，分別帶正電、負(fù)電和不帶電的小球，從上、下帶電平行金屬板間的P點以相同速率垂直電場方向射入電場，分別落在A、B、C三點，如圖8所示，則()圖8AA球帶負(fù)電，B球不帶電，C球帶正電B三個小球在電場中的運動時間相等C在電場中加速度的關(guān)系是aCaBaAD到達正極板時的動能關(guān)系是ECEBxBxC，初速度v0相同，由位移公式xv0t得知，運動時間關(guān)系為tAtBtC。小球在豎直方向都做勻加速直線運動，豎直位移大小y相等，由位移公式y(tǒng)at2得到，加速度的關(guān)系為aAaBaC。根據(jù)牛頓第二定律得知，三個小球的合力關(guān)系為：FAFBFC。三者質(zhì)量相等，重力相等，則可知，A所受電場力向上，C所受電場力向下，則A帶正電、B不帶電、C帶負(fù)電。故A、B錯誤，C正確。由上分析得到，電場力對A做負(fù)功，電場力對C做正功，而重力做功相等，而且重力都做正功，合力對小球做功A最小，C最大，初動能相等，則根據(jù)動能定理得知，到達正極板時動能關(guān)系EkAEkBEkC。故D錯誤。11.一束電子流在經(jīng)U5 000 V的加速電壓加速后，在距兩極板等距離處垂直進入平行板間的勻強電場，如圖9所示。若兩板間距d1.0 cm，板長l5.0 cm，那么要使電子能從平行板飛出，兩個極板上最大能加多大電壓？圖9解析：加速過程由動能定理得eUmv。進入偏轉(zhuǎn)電場，電子在平行于板面的方向上做勻速直線運動，lv0t，在垂直于板面的方向做勻加速直線運動，加速度a，偏轉(zhuǎn)距離yat2，能飛出的條件為y。聯(lián)立以上各式解得U400 V，即要使電子能飛出偏轉(zhuǎn)電場，所加最大電壓為400 V。答案：400 V12.一束電子從靜止開始經(jīng)加速電壓U1加速后，以水平速度射入水平放置