2020-2021学年物理教科版选修3-1课时作业5 匀强电场中电势差与电场强度的关系　示波管原理 Word版含解析

1、课时作业5匀强电场中电势差与电场强度的关系示波管原理时间：45分钟一、单项选择题1下列对关系式uabed的理解，正确的是(c)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c项正确2关于静电场，下列结论普遍成立的是(c)a电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低b电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关c在静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向d在场强大的匀强电场中移动电荷，静电力做功多解析：电势的高低与电场强度的大小无关，a错；电场中任意两

2、点间的电势差不仅与这两点的场强有关，还与这两点沿电场线方向的距离有关，b错；在d项中wqed，电场力做功不仅与电场强度e有关，还与沿电场方向的距离d有关，d错只有c项正确3.如图为某匀强电场的等势面分布图，每两个相邻等势面相距2 cm，则该匀强电场的场强大小和方向分别为(c)ae100 v/m，竖直向下be100 v/m，竖直向上ce100 v/m，水平向左de100 v/m，水平向右解析：电场方向与等势面垂直且指向电势降低的方向，故电场方向水平向左，由ued可得：e v/m100 v/m，故c正确4如图中a、b、c是匀强电场中同一平面上的三个点，各点的电势分别是a5 v，b2 v，c4 v，

3、则在下列各示意图中能表示该电场强度方向的是(d)解析：由题意可知，uab5 v2 v3 v，uac5 v4 v1 v，在a、b连线上找一点d，使其电势d4 v，则uad5 v4 v1 v由于uaduab，所以adab，cd连线为等势线，电场强度的方向与cd连线垂直指向电势降落的方向，故d选项正确5如图所示的示波管，当两偏转电极xx、yy电压为零时，电子枪发射的电子经加速电场加速后会打在荧光屏上的正中间(图示坐标的o点，其中x轴与xx电场的场强方向重合，x轴正方向垂直于纸面向里，y轴与yy电场的场强方向重合，y轴正方向竖直向上)若要电子打在图示坐标的第象限，则(d)ax、y极接电源的正极，x、y

4、接电源的负极bx、y极接电源的正极，x、y接电源的负极cx、y极接电源的正极，x、y接电源的负极dx、y极接电源的正极，x、y接电源的负极解析：若要使电子打在题图所示坐标的第象限，电子在x轴上向负方向偏转，则应使x接正极，x接负极；电子在y轴上也向负方向偏转，则应使y接正极，y接负极，所以选项d正确6.如图所示，匀强电场场强e100 v/m，a、b两点相距10 cm，a、b连线与电场线夹角为60，则uba的值为(c)a10 vb10 vc5 v d5 v解析：a、b两点沿电场线方向的距离：dlcos600.1 m0.05 mb点的电势低于a点电势：ubaed1000.05 v5 v.二、多项选

5、择题7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(ab)a1.0 v b2.0 vc3.0 v d4.0 v解析：a、b两等势面的最大距离d2.0102 m，故由公式ued可得a、b间的最大电势差umax2 v，所以uab2 v，故a、b正确8沿电场中某条直电场线方向建立x轴，该电场线上各点电场强度e随x的变化规律如图所示，坐标点0、x1、x2和x3分别与x轴上o、a、b、c四点相对应，相邻两点间距相等一个带正电的粒子从o点由静止释放，运动到a点的动能为ek，仅考虑电场力作用，则(cd)a从o点到c点，电势先升高后降低b粒子先做

6、匀加速运动，后做变加速运动c粒子在ab段电势能变化量大于bc段的电势能变化量d粒子运动到c点时动能小于3ek解析：由o点到c点，沿电场线方向，电势逐渐降低，则a项错误；带正电的粒子所受电场力与速度方向一致，所以粒子一直做加速直线运动，在0x1段电场强度逐渐变大，带电粒子所受电场力逐渐变大，故粒子在oa段做加速度增大的变加速直线运动，b项错误；ex图象中图线与坐标轴所围面积代表电势差，可知ab段的电势差大于bc段的电势差，故电场力做功wabwbc，由电场力做功与电势能变化的关系得，粒子在ab段电势能变化量大于bc段的电势能变化量，c项正确；由ex图象中图线与坐标轴所围面积代表电势差，可得uoae

7、0x1，uacuac，由动能定理quek，得quoaek0，quacekcek，知粒子运动到c点时动能小于3ek，d项正确9.如图所示的同心圆是电场中的一组等势线，一个电子只在电场力作用下沿着直线由a向c运动时的速度越来越小，b为线段ac的中点，则有(bc)a电子沿ac运动时受到的电场力越来越小b电子沿ac运动时它具有的电势能越来越大c电势abcd电势差uabubc解析：由a到c，电子的速度越来越小，可知其动能越来越小，电势能越来越大，电场力对其做负功，则电子应顺着电场线运动，即电场线方向由a到c，由此可知这是q形成的电场，因此越靠近q，电场线越密，场强也就越大，电子所受电场力也就越大，所以a

8、不对，b对又因为沿电场线方向电势逐渐降低，所以c对又因为此电场不是匀强电场，沿电场线方向电势不是均匀降落，故uabubc，所以d错，故b、c正确10细胞膜的厚度等于700 nm(1 nm109 m)，当膜的内外层之间的电压达0.4 v时，即可让一价钠离子渗透设细胞膜内的电场为匀强电场，则钠离子在渗透时(ac)a膜内电场强度为5.71105 v/mb膜内电场强度为1.04106 v/mc每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做的功等于6.41020 jd每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做的功等于1.281019 j解析：由公式e v/m5.71105 v/m，所以a正确，b错误由公式wqu1.61

9、0190.4 j6.41020 j，c正确，d错误三、非选择题11图中实线是一组不知方向的匀强电场的电场线，把1106 c的负电荷从a点沿水平方向移到b点，电场力做了2106 j的功a、b两点间距离为2 cm，问：(1)匀强电场场强多大？方向如何？(2)a、b两点间的电势差多大？(3)若a0，则ab中点c的电势为多少？答案：(1)200 v/m方向沿电场线斜向下(2)2 v(3)1 v解析：(1)由wabqelabcos60得匀强电场场强e v/m200 v/m场强方向沿电场线斜向下(2)a、b两点间的电势差uab v2 v(3)由ued得ac间的电势差uacuab1 v，而uacac，故c1

10、 v.12.一长为l的细线，上端固定，下端拴一质量为m、带电荷量为q的小球，处于如图所示的水平向右的匀强电场中开始时，将细线与小球拉成水平，小球静止在a点，释放后小球由静止开始向下摆动，当细线转过60角时，小球到达b点速度恰好为零试求：(1)a、b两点的电势差uab；(2)匀强电场的场强大小；(3)小球到达b点时，细线对小球的拉力大小答案：(1)(2)(3)mg解析：(1)小球由ab过程中，由动能定理：mglsin60quab0所以uab.(2)e.(3)小球在ab间摆动，由对称性知，b处细线拉力与a处细线拉力相等，而在a处，由水平方向平衡有：taeqmg所以tbtamg，或在b处，沿细线方向合力为零，有：tbeqcos60mgcos30mg.13平行金属板a、b带电后，板间产生匀强电场，如图所示，两板间距是5 cm，两板间电压是60 v，求：(1)两板间的场强；(2)电场中有p1和p2两点，p1点离a板0.5 cm，p2点离b板也是0.5 cm，p1、p2两点间电势差多大？(3)若将b板接地，p1与p2两点的电势各是多少伏？答案：(1)1.2103 v/m(2)48 v(3)54 v6 v解析：