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文档简介

1、练习使用示波器、认识示波器的面板图是J2459型示波器的面板,其各旋钮开关的名称、作用应熟悉1. 辉度调节旋钮一一用来调节图像亮度2. 聚焦调节旋钮3. 辅助聚集旋钮一一二者配合使用使图线线条清晰4. 电源开关5. 指示灯6. 竖直位移旋钮7. 水平位移旋钮一一分别用来调节图像在竖直和水平方向的位置8. Y增益旋钮9. X增益旋钮分别用来调节图像在竖直和水平方向的辐度10. 衰减调节旋钮一指加在偏转电极上的信号按开关上的倍率衰减 压.11. 扫描范围旋钮用来改变扫描电压的频率范围,其中的“外 扫描.12. 扫描微调旋钮一一使扫描电压频率在选定范围内连续变化13. Y输入、X输入、地对应方向的输

2、入接线柱和公共接地接线柱表示机内给竖直方向提供正弦变化的电X”表示扫描电压机外输入的扫描信号提供水平14. 交直流选择开关一一“ DC表示直流,“ AC表示交流,“ AC只能通过交流信号,不能输入直流信号15. 同步极性开关解题技法一、调节旋钮的使用典例剖析例1如图中为示波器面板, 屏上显示的是一亮度很低, 线条较粗且模糊不清的波形.(1)若要增大显示波形的亮度,应调节 (2)若要屏上波形线条变细且边缘清晰,应调节 (3) 若要将波形曲线调至屏中央,应调节 与旋钮.解析:辉度旋钮用于调节亮度,聚焦旋钮用来调节清晰度,若要图像平移可调节竖直位移(上下移动)和水平位移 (左右移动)答案:(1)辉度

3、(或写为)(2)聚焦(或写为O) ( 3)竖直位移(或写为Jf)水平位移(或写为Ji)二、调节信号源典例剖析例2如图所示,图甲为示波器上的面板,图乙为一信号源( 1)若要观测此信号源发出的如图丙所示的正弦交流信号,应将信号源的a端与示波器面板上的 接线柱相连,b端与接线柱相连.(2 )若示波器显示屏上显示的波形如图丁所示, 要使波形横向展宽,应调节 旋钮.(3)若将信号源改为一节干电池的直流电源, 并已正确接入示波器, 此时DC AC开关应置于 位置(填“DC或“AC)答案:益(3) DC乙内(1) Y输入、地(2) X增1.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

4、经加速电压加速后会打在荧屏上的正中间(图示坐标的0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指向纸内, y轴与YY 电场的场强方向重合)若要电子打在图示坐标的第川象限,则()A. X、Y极接电源的正极,X、Y接电源的负极B. X、Y极接电源的正极,X、Y接电源的负极C. X 、Y极接电源的正极,X、Y接电源的负极D. X 、Y极接电源的正极, X Y接电源的负极2.用示波器观察频率为900 Hz的正弦电压信号把该信号接入示波器 Y输入.当屏幕上出现如图所示的波形时,应调节钮.如果正弦波的正负半周均超出了屏幕的范围钮,或这两个钮配合使用,以使正弦波的整个波形出现在屏幕内,应调节钮

5、或如需要屏幕上正好出现一个完整的正弦波形,应将钮置于 位置,然后调节钮.3. 某学生用示波器观察按正弦规律变化的电压图线时,他将扫描范围旋钮置于第一挡(10 Hz100 Hz).把衰减调节旋钮置于“”挡,把同步极性选择开关置于“+”位置,调节扫描微调旋钮,在屏上出现了如图甲所示的正弦曲线.后来他又进行了两步调节,使图像变成如图乙所示的曲线,这两步调节可能是()A. 将衰减调节旋钮换挡并调节标有“Jf”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4. 在“练习使用示波器”实验中,某同学将衰减调

6、节旋钮置于最右边的“”挡,扫描范围旋钮置于“外X)挡,“X输入”与“地”之间未接信号输入电压,他在示波器荧光屏上看到的图象可能是图中的.5. 在“练习使用示波器”的实验中:(1) 为观察亮斑在竖直方向上的偏移,应该将扫描范围旋钮置于“外X”挡,使亮斑位于屏的 ,然后,应把“DC-AC”开关置于位置,以给示波器输入一个直流电压(2) 为给示波器输入一个 Y方向的直流电压(要求电压从零开始逐渐增加),请将下列器材与示波器连成正确的 电路(3)如果在示波器荧光屏上发现水平方向有一自左向右的移动图形, 是( )现要使它在水平方向出现一条直线的方法A.逆时针旋转辉度调节旋钮B.调节扫描范围旋钮和扫描微调

7、旋钮,减小扫描频率C.调节衰减旋钮D.调节扫描范围旋钮和扫描微调旋钮,增大扫描频率(4)若在示波器的“ Y输入”和 上应出现的情形是下图中的()“地”之间加上如下图所示的电压,而扫描范围旋钮置于“外X”挡,则此时屏II4CC6.某同学在科技活动中,设计一个实验装置来研究弹簧振子的 运动规律,其结构如图所示,当滑决A在光滑的水平杆上做简谐运动时,滑块 A发生位移并带动 P在光滑的电阻丝上运动从而在BC间输出电压信号,成为示波器的信息源已知A的质量为m,弹簧劲度系数为 k、自然长度为阻不计,光滑电阻丝的总长度为L,电阻分布均匀,D是电阻丝的中点,系统静止时滑片带动滑片P在电阻丝上运动请回答下列问题

8、:电源电动势为 E、内L0,P在D点,当A做简谐运动时(1) 当滑块A做简谐运动带动滑片 P在光滑电阻丝上运动时,求出在B、C间得到的电压与滑块 A相对于平衡位 置位移x的关系式(设取位移向右为正)(2) 为了研究弹簧振子的运动规律,可以用示波器观察在B C间得到的电压信号的变化规律,则B点需接_接线柱,C点需接接线柱.这时“衰减”旋钮不能置于“ ”,“扫描范围”不能置于挡若信号水平方向 的幅度过小或过大,应该用 旋钮进行调整,若信号过于偏向屏幕下方,应该用旋钮进行调整7示波器使用结束时应注意及时关机,关机的下列操作顺序正确的是 A 先断开电源开关,再将“辉度调节”旋钮逆时针转到底 B 先断开

9、电源开关,再将“辉度调节”旋钮顺时针转到底 C 先将“辉度调节”旋钮逆时针转到底,再断开电源开关 D 先将“辉度调节”旋钮顺时针转到底,再断开电源开关 &关于示波器上旋钮的功能,下列说法正确的是()A “衰减”旋钮上的数字表示衰减的倍数,最右边表示无穷倍 B “扫描范围”上的数字表示扫描电压的频率,其中“外X ”表示机内不提供扫描电压,而应从“X输入”和“地”之间输入扫描电压C “ DC ”和“ AC”旋钮分别表示从“ Y输入”和“地”之间输入的信号是交流和直流D “同步”旋钮的“ + ”和“一”分别表示图象从正半周开始和从负半周开始9.示波管的结构中有两对互相垂直的偏转电极XX和YY,若在X

10、X上加上如下图甲所示的扫描电压,在YY上加如图乙所示的信号电压,则在示波管荧光屏上看到的图形是下图中的()A的说法正确的是()A .z-T图甲是冋步开天置于的结果B .图甲是冋步开天置于十的结果C.甲图乙是冋步开天置于的结果D .图乙是同步开关置于“+”的结果挡,再调节“扫描微调”旋钮,屏上便出现完整的正弦曲线,如上图所示则下列关于同步极性选择10某同学练习使用示波器时,欲按要求先在荧光屏上调出亮斑,为此,他进行了如下操作:首先将辉度调节旋 钮逆时针转到底,竖直位移和水平位移旋钮转到某位置,将衰减调节旋钮置于1 000挡,扫描范围旋钮置于“外X”挡.然后打开电源开关(指示灯亮),过2 min后

11、,顺时针旋转辉度调节旋钮,结果屏上始终无亮斑出现(示波器完好)那么,他应再调节下列哪个旋钮才有可能在屏上出现亮斑()A .竖直位移旋钮B .水平位移旋钮C .聚焦调节旋钮D .辅助聚焦旋钮11.在观察正弦规律变化的电压图线时,将“扫描范围”旋钮置于第一挡(10100 Hz).把“衰减”旋钮置于12 如右图所示,禾U用示波器观察亮斑在竖直方向的偏移时,下列做法正确的是 A 示波器的扫描范围应置于“外X ”挡B .“DC”、“ AC”开关应置于“ DC ”位置C 当亮斑如图乙所示在 A位置时,将图中滑动变阻器滑动触头向左移动,则D .改变图甲电池的极性,图乙的亮斑将向下偏移A点下移c、d两点分别接

12、入示波器的“ Y)13.利用示波器能够直接观察电信号随时间变化的情况,将如下图所示电路中的 输入”和“地”,对示波器进行调节后,荧光屏上出现的波形可能是图中的(1答案:D 2 答案:竖直位移衰减Y增益扫描范围1 k档扫描微调3答案:D 4.答案:B5. (1)中心 DC(2)电路图如下图(3) D (4) C6.答案:(1)当触点P偏离平衡位置位移为 x,其到D点的电阻为 Ur,所以加在其两端的电压为UBc_x (2)B点接示波器Y输入,C点接示波器的地接线柱“”,“外X”,“X增益旋钮”,“竖直位移旋钮”7【答案】C 8【解析】表示由机内提供竖直方向的正弦交流电压,故A错;“DC”是直接输入

13、,“AC”是通过电容输入,故 C错.9【答案】C 10【答案】AB 11【答案】 BC 12【答案】 ABD13.【答案】C示波器的奥秘练习题I姓名年级 日期1. 如图所示为示波管的示意图,要使屏上的光点P向下偏移的距离增大,可以()A. 增大加速电压UB. 减小加速电压UC. 增大偏转电压UD. 减小偏转电压U2. 如图所示,三个质量相等,分别带正电、负电荷和不带电的粒子,从带电平行放置的极板的右侧中央以相同的水平速度V。先后垂直极板间电场射入,分别落在下极板的A、B、C处,则()A. 三个粒子在电场中运动时间是相等的B. A处粒子带正电,B处粒子不带电,C处粒子带负电C. 三个粒子带电场中

14、的加速度aC aB aAD. 三个粒子到达正极板时的动能EkA EkB Eke3. 让原来静止的氢核(;H)、氘核(2H)和氚核(;H)的混合物通过同一加速电场相同电压加速后,这些核将具有()A.相同的速度B.相同的动能C.相同的动量D.以上都不相同4.如图所示,在场强为 E的匀强电场中,带电量为 -q的粒子的初速度V0恰与电场线方向相同,则粒子在开始运动后,将()A.沿电场线方向做匀加速运动B.沿电场线方向做变加速运动-q尸C. 沿电场线方向做匀减速运动D. 偏离电场线方向做曲线运动5.在匀强电场中,有两个质量分别为m和M带电量分别为q和Q的粒子(重力不计),从静止开始沿电场方向通过16.

15、一个质子(1H)和一个相同的距离,则两者的动能之比为()fl MBmCQA.mMqa粒子(4 He),开始时均静止在平行板电容器的正极板上,同时释放后,在到达负极板时)A. 电场力做功之比为 1 : 2B. 它们的动能之比为 2 : 1C. 它们的速率之比为2 : 4D. 它们运动的时间之比为1 : 17.在研究微观离子的运动时,经常用eV来作为能量的单位,有一个电子从静止经过电场加速后,获得了 3 . 0X10eV的动能,则该电场的电势差是8.如图所示,水平放置的平行金属板A、B间距为d,带电粒子的电荷量为q,质量为m当粒子以速率v从两板中央处水平飞入两板间,两极板上不加电压时,恰好从下板边

16、缘飞出;若给- 加上电压U,则粒子恰好从上板边缘飞出,那么所加的电压U=。 二9.三个a粒子从同一点沿相同方向垂直进入同一偏转电场,由于初速度不同,结果形成如图所示的不同轨迹。由轨迹我们可以判断:三者的初速度大小关系是, 三者在电场中运动的时间关系二Q是,三者的动能增量关系是 。10.有一电子经电压Ui加速后,进入两块间距为 d,电压为U2的平行金属板间,若电子从两板正中间垂直电场方向射 入,且正好能穿出电场,设电子的电量为e.求:1(1)金属板AB的长度。HU T - - 一 飞A(2)电子穿出电场时的动能。11.两个半径均为R的圆形平板电极,平行正对放置,相距为 d,极板间的电势差为 U,

17、板间电场可以认为是均匀的。 一个a粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间,到达负极板时恰好落在极板中心。已知 质子电荷为e,质子和中子的质量均视为m,忽略重力和空气阻力的影响,求:(1) 极板间的电场强度 E;(2) a粒子在极板间运动的加速度a;(3) a粒子的初速度 V。高考二轮复习专题八:带电粒子在电场中的运动例1、( 01全国高考)如图,虚线 a、b和C是静电场中的三个等势面,它们的电势分别为$ a、0 b、和0 c, 0 a 0 b 0 c。一带电的粒子射入电场中,其运动轨迹如实线KLMN所示,由图可知()A、粒子从K到L的过程中,电场力做负功B、粒子从L到M的过程

18、中,电场力做负功C、粒子从K到L的过程中,静电势能增加D、粒子从L到M的过程中,动能减少例2、如图所示,有三个质量相等, 分别带正电,负电和不 电平行金属板间的 P点.以相同速率垂直电场方向射入电场, 点,则()带电它们的小球,从上、下带 分别落到A、B、C三(A) A带正电、B不带电、C带负电(B) 三小球在电场中运动时间相等(C) 在电场中加速度的关系是acaBaA(D) 到达正极板时动能关系 EaEBEc器两板间,距下板 0.8例3、如图所示,带负电的小球静止在水平放置的平行板电容cm,两板间的电势差为 300 V.如果两板间电势差减小到60 V,则带电小球运动到极板上需多长时间例4、绝

19、缘的半径为 R的光滑圆环,放在竖直平面内,环上套有一个质量为m,带电量为+q的小环,它们处在水平向右的匀强电场中,电场强度为E (如图所示),小环从最高点 A由静止开始滑动,当小环通过(1) 与大环圆心等高的 B点与(2)最低点C时,大环对它的弹力多大?方向如何?E例5、如图4所示,质量为 m、带电量为的小球从距地面高h处以一定的初速度 v0水平抛出,在距抛出水平距离 为L处,有一根管口比小球直径略大的竖直细管,管的上口距地面h / 2,为使小球能无碰撞地通过管子可在管口上方整个区域里加一场强方向向左的匀强电场。求:(1)小球的初速度v0 ; (2)电场强度E的大小;(3)小球落地时的动台匕

20、冃匕。练习厂rLL 上L2图41如图所示,有一质量为m带电量为q的油滴,被置于竖直放置的两平行金属板间的匀强电场中,设油 滴是从两板中间位置,并以初速度为零进入电场的,可以判定().(A) 油滴在电场中做抛物线运动(B) 油滴在电场中做匀加速直线运动(C) 油滴打在极板上的运动时间只决定于电场强度和两板间距离(D) 油滴打在极板上的运动时间不仅决定于电场强度和两板间距离,还决定于油滴的荷质比2、(01全国理科综合)图中所示是一个平行板电容器,其电容为 C,带电量为Q,上极板带正电。现将一个试探电荷q30 ,则电场力对试由两极板间的A点移动到 探电荷q所做的功等于B点,如图所示。(C )A、B两

21、点间的距离为s,连线AB与极板间的夹角为a .qCsQdB 型CdC仝2Cdd .-qCs2QdA、B两点各放有电量为+Q和+2Q的点电荷,(B)3、(01上海)正电荷从C点沿直线移到 D点,则 电场力一直做正功 电场力先做正功再做负功 电场力一直做负功 电场力先做负功再做正功A、B、C、D四点在同一直线上,且AC=CD=DB。将一A、B、C、D、O-A4、如图所示,在光滑的水平面上有一个绝缘弹簧振子, 一个水平向左的匀强电场,A 振子振幅增大B. 振子振幅减小C. 振子的平衡位置不变D .振子的周期增大小球带负电,在振动过程中,当弹簧压缩到最短时,突然加上5、若带正电荷的小球只受到电场力作用

22、,则它在任意一段时间内 A .一定沿电场线由高电势处向低电势处运动B .一定沿电场线由低电势处向高电势处运动C.不一定沿电场线运动,但一定由高电势处向低电势处运动D .不一定沿电场线运动,也不一定由高电势处向低电势处运动6、如图所示,两平行金属板 a板对b板的电压随时间变化图像如静止释放,已知在一个周c面和d面,则以后到达 c面或d面可能是:A.向右运动时通过c面B.向左运动时通过c面C.向右运动时通过d面D.向左运动时通过d面期内电子没有到达nT 1T r1j匸7、质量为m、带电量为+q的小球,用一绝缘细线悬挂于0点,开始时它在 A、B之间来回摆动,0A、OB与竖直方向OC的夹角均为二如图1

23、所示。求(1)如果当它摆到 B点时突然施加一竖直向上的、大小为 E =mg/q的匀强 电场,则此时线中拉力 T1 (2)如果这一电场是在小球从 A点摆到最低点 C时突然加上去的,则当小球运动到 B点 时线中的拉力T28、一个质量为 m、带有电荷-q的小物体,可在水平轨道 Ox上运动,O端有一与轨道垂直的固定墙、轨道处于匀强电 场中,其场强大小为 E,方向沿OX轴正方向,如图所示。小物体以初速度v0从x0点沿OX轨道运动,运动时受到大小不变的摩擦力f作用,且fv qE;设小物体与墙碰撞时不损失机械能,且电量保持不变,求它在停止运动前所通过的总9、如图3-2-11所示,在竖直平面内,有一半径 为R

24、的绝缘的光滑圆 环,圆环处于场强大小 为E,方向水平向右的 匀强电场中,圆环上的A、C两点处于同一水平面上,B、D分别为圆环的最高点和最低点.M为圆环上的一点,/ MOA=45 .环上穿着一个质量为m,带电量为+q的小球,它正在圆环上做圆周运动,已知电场力大小qE等于重力的大小 mg,且小球经过 M点时球与环之间的相互作用力为零.试确定小球经过A、B、C、D点时的动能各是多少?图 3-2-1110、如图3 (a)所示,真空室中电极 K发出的电子(初速为零)。经U=1000V的加速电场后,由小孔 S沿两水平金属 板A、B两板间的中心线射入,A、B板长L=0.20m,相距d=0.020m,加在A、

25、B两板间的电压 U随时间t变化u t图线如图3( b)。设A、B两板间的电场可以看做是均匀的,且两板外无电场。 在每个电子通过电场区域的极短时间内,电场可视作恒定的。两板右侧放一记录圆筒,筒的左侧边缘与极板右端距离0.15m,筒绕其竖直轴匀速转动,周期T =020s,筒的周长S=020m,筒能接收到通过 A、B板的全部电子。答案例 1、AC 例 2、AC例3、解析:取带电小球为研究对象,设它带电量为q,则带电小球受重力 mg和电场力qE的作用.当U= 300 V时,小球平衡:mg = q也 d一一U 2当u 2 = 60 V时,带电小球向下板做匀加速直线运动:mg - q =ma/dTh又h

26、= 1 at2j丨I2由得:-2s=4.5 X10 s2 0.8 10,300:(300 -60) 10例4、解:(1)小环由A到B的过程中,重力做正功(mgR),电场力也做正功(qER),弹力不做功;根据动能定理(设通过B点时速度大小为 Vb)2mvB 二 mgR qER2 B 小环通过B点的运动方程为:2mvBR二 NbF 解方程和,可知小环通过 B点时,大环对它的弹力指向环心O,大小为2N b 二 m qE 二 2mg 3qE(2) 小环由A到C的过程中,电场力与弹力都不做功,只有重力做功,设通过C点时小环的速度大小为 vc,根据动能定理:mvC =2mgR2 小环通过C点时的运动方程为

27、2mvcR=NC _mg例5、( 1)从抛出点到管口小球的运动时间为t,则 h/2 =gt2/2, t hjh/g 。2mvcNcmg _ 5mg解方程和得:R水平方向做匀减速运动,则有 v0t/2二L. v0 =2L. g/h。(2) 在水平方向上应用牛顿第二定律有Eq =ma。由运动学公式知 a=v0/t=2gL/h。由上二式E = 2mgL/gh。(3)在全过程应用动能定理得2Ek地-mvo /2 =mgh - EqL小球落地时的动能。2Ek地二 mv /2 mgh - EqL 二 mgh练习 1、BD2、C3、B4、B 5、D6、C7、解:(1)小球摆到B点时,速度为零,突然加上电场,

28、小球受到电场力:F = qE二mg方向向上,小球受到的合力为零,小球将在 B处静止而达到平衡状态。.T, =0。(2)小球摆 到平衡位置C时,由机械能守恒定律:1 2得 m g L1cos日)=一mv ,2.v = 2gL(1 _cosR这时突然加上电场,电场力仍与重力平衡,小球将做匀速圆周运动,绳的拉力提供做圆周运动的向心力。2T2 =m2mg(1cosR8解:由于fv qE,所以物体最后停在 O点,物体停止运动前所通过的总路程为s,根据动能定理有所以qEx2qEx0=bmv0 mv;_ 2f 29、解根据牛顿第二定律当小球从M点运动到A点的过程中,电场力和重力做功分别为12% = -y-t

29、ngR根据动能定理得:1 3Ex厂尹畑+ % +確342=(_ 1)吨R同理:3 12EkB =(亍-l)mgR= ( +1)吨 REq = ( + 1加浹10、解(1 )以t =0时(见图b此时u =0)电子打到圆筒记录纸上的点作为xy坐标系的原点,并取 y轴竖直向上,试计算电子打到记录纸上的最高点的y坐标和x坐标(不计重力)。(2)在给出的坐标纸(如图 d)上定量地画出电子打到记录纸上的点形成的图线。析与解:本题是综合性较强的一道高考压轴题,可分为四个阶段加速、偏转、放大和扫描。而电子的加速、偏转 问题都是学生熟悉的,有新意的是该题把常见的固定的接收屏改为转动的圆筒,加进了扫描因素,构成了

30、一新的情境 问题,对学生的能力、素质提出了较高的要求。(1)设v0为电子沿AB板中心线射入电场时的初速度则(4)2mv0 / 2 二 eU0(1)电子穿过A、B板的时间为t0,则电子在垂直于满足:1d21 euo2 mdto2(3)由(1 )、( 2)、( 3)解得u0 =2dA、B板方向的运动为匀加速直线运动, 对于能穿过A、B板的电子,在它通过时加在两板间的 U。应U0 / L2 =20V此电子从A、B板射出的沿Y方向分速度为:euo , vy0tomdy由图(c)可得以后此电子作匀速直线运动,它打在记录纸上的点最高,设纵坐标为y -d/2bVy(5)V。由以上各式解得:y 二 db/L

31、d/2 = 2.5cm(6)由u -t图线可知,加在两板电压u的周期To -0.10s,u的最大值Um =100V,因为Uo : Um,在一个周期To内只有开始的一段时间间隔-t内有电子通过A、B板:tU0(7)因为电子打在记录纸上的最高点不止一个,根据题中关于坐标原点与起始记录时刻的规定,第一个最高点的X坐标为x1 = . :ts/t 二 2 cm( 8)第二个最高点的x坐标为X2s 二12cm(9)第三个最高点的x坐标为X3l0s = 22cmT由于记录筒的周长为 20cm,所以第三个最高点已与第一个最高点重合,即电子打到记录纸上的最高点只有两个, 它们的坐标分别由(8)、( 9)表示。(

32、2)电子打到记录纸上所形成的图线如图(d )。(d)(c)选择题:带电粒子在电场中的运动练习题1、 两个半径相同的金属球都带电,当它们接触后又分开, 再放在原来的位置上,它们之间的相互作用力将()A、变小 B、不变C、变大D、无法确定2、 一带负电小球从空中的a点运动到b点,受重力、空气阻力和电场力作用,重力对小球做功3.5J,小球克服空气阻力做功0.5J,电场力做功1J,则()A、小球在a点的重力势能比在 b点大3.5JB、小球在a点的机械能比在 b点少0.5JC、小球在a点的电势能比在 b点少1JD、小球在a点的动能比在 b点大4J3、 如图在一个静电场中, 一个负电荷q受到一个非静电力作

33、用由A点移到B点,则以下说法正确的是()A、非静电力做功等于电荷电势能增量和动能增量之和B、非静电力和电场力做功之和等于电荷电势能增量和动能增量之和C、电荷克服电场力做功等于电荷电势能的增加量D、非静电力做功和电场力做功之和等于电荷动能的增量4、如图A为静止带电体,其电场中有c、d两点,原来静止在 c点的质子或氦离子,在电场力的作用下移到d点,若质子的速率为V,则氦离子的速率为()C、25、如图,带电量为q的负电荷,以初动能恰沿B板边缘飞出电场,且飞出时其动能变为 2Ek,则A、B两板间A、Ek/q, A板电势高B、Ek/q, B板电势高C、2Ek/q, A板电势高D、2Ek/q, B板电势高

34、6、如图,用细线栓一带负电小球在方向竖直向下的匀强电场中,在A的电势差为(竖直面内做圆周运动,场力大于重力,下列说法正确的是()A、小球到最高点A时,细线张力一定最大B、小球到最低点C、小球到最低点D、小球到最低点B时,细线张力一定最大B时,小球线速度一定最大B时,小球电势能一定最大电?0Ek从两平行板的正中央沿垂直于电场线方向进入平行板间的匀强电场,7、如图,两个带正电的等大的小球绝缘光滑水平面上从相距很远处沿着同一条直线相向运动,已知它们的质量mi二m2二m , m2和m2的初速度分别为和:2,当它们相距最近时(没有接触),这两个球组成的系统的电势能为( )1 . 2 2 -mC - 2

35、)41 2 2 m(:i 2 )2U加速一价惰性气体离子,将它高速喷出后,飞船得到加速,在氦、氖、氩、1 2A、一 m( 2)C、2A释放的瞬间,它获得向左的加速度大小为mA : mB : me =1:2:3,小球所在的光滑平面是绝缘的,当只将小球5m/s2,当只小球B释放的瞬间,它获得向右的加速度大小为4 m/s2,那么当只将小球 C释 放的瞬间它将获得向的加速度,大小为 m/s212、 如图,质量为 m的带电金属小球,用绝缘细线与质量为M=2m的不带电木球相连,两球恰好能在竖直向上的足够大且场强为E的匀强电场中,以速度为 u匀速竖直向上运动,当木球速度升至a点时,细绳突然断裂,木球升至b点

36、时,速度减为零,则木球速度为零时,金属球的速度大小为; a、b之间电势差为 13、 电视显象管内电子枪发射的电子流强度为480mA ,经过1X 104V的电压加速后到达荧光屏,则每秒有个电子到达荧光屏,每个到达荧光屏的电子具有的动能为_J。14、如图,一个电子垂直于电场线的方向射入一个有界的匀强电场,当电子从另一个界面射出时,偏离原来入射方向的距离为5cm,电子的动能增加了 20eV,由此可知该电场强度 E=N/C15题15、质量为2 X 10- 18kg的带电油滴,静止在水平放置的两块平行金属板之间,如图,两板间距离为3.2cm,则两板间电压的最大可能值是 V,从最大值开始三个连续减小的电压

37、值分别是 V、V、Va/OCM i crosofl 公式3.06AD 7C11 左,114、 40015、4, 2, 4/3, 1答案:1D 2AD 3BCD 4B 5D 宀m10 3(mg qE)15_15133.0 10 ,1.6 10电容器与电容、带电粒子在电场中的运动、要点讲解1带电粒子在电场 中的加速-(1运动状态分析=带电粒子沿与电场线平行的方向进 人匀强电场F受到的电场力与运动方向在同一直线上做 匀变連直线运动*(2)用功能关系分析 若竝子初速度为零.则:叫所以灯7屮* 若粒子初速度不为零*则: jm v 斗打阳勺U* 以上公式适用于一切电场I包 括匀强电场甫f非匀 就电 场人岌

38、带电粒子在匀强电场中的偏转(运劫状态分析:带电粉于以迪度口唾比于电场线方向E人匀强电场时,受到慣定的与初遠度方向垂直的电 场力惟用面做匀变速卿裁运动*亡)处理方袪:类假于平牠运动的处理应用运动的合 阪与分解的方址. 沿初逮度方向做句速直线运动谨題时间汀一叽. 沿电场力方向做型理醴运动+加速度为汕-亚斗.m m ma0馬开电场时的fll移量曲-丄川二- %上”Ld电场时的懈转觥仙卜丄-少匸Xi mv a三、示渡管的原理1. 构造应电了權期偏转41极荧光屏.監工作原理(如图6-31所示S6-S-1如果在偏转电扱XX和YY之何都杖有加电压、则 电子枪射出的电子沿直线传播打在蔬光屏更4柱那里产 生一个

39、亮斑.(初YV上加的矗待显示的堡辿也XF上是机器自 身的锯齿形电斥叫做地电圧+若所Mam压利信号业 斥的用期相同,就可以在荧光屏上得到持测馆号在一个周 期内变化的伺象.二、精题精练1.( 2010 安徽利辛二中高三第四次月考)如图所示,x轴上方存在竖直向下的匀强电场,场强大小为E,现一质量为m带电量为+q的微粒自y轴上某点开始以初速度 Vo垂直y轴水平向右进入电场。微粒在电场力作用,向下偏 转,经过x轴时,与x轴交点横坐标为 Xo ,在x轴下方恰好存在与微粒刚进入x轴下方时速度方向垂直的匀强电场,场强大小也是 E。微粒重力和空气阻力均不计。(1) 求微粒出发点的坐标。(2) 求微粒经过x轴时的

40、速度 V大小和方向(方向用 arc表示)。(3) 求微粒刚进入x轴下方开始到运动过程中横坐标最大时的时间2(3 分)并艮協功能定理二解得匕謬+坷匚或根据十磅计舁也可)设叮的方向与X轴来角为已则有,&=m c Ltui、C3)根据平抛运动知识“tan:t= 空 pata tan & S q x02.( 2010 山东省莘县实验高中模拟)如图所示,相距为 0.2m的平行金属板 A、B上加电压U=40V ,水平方向射入一带负电小球,经0.2s小球到达B板,若要小球始终沿水平方向运动而不发生偏转,在两板正中沿A、B两板间的距离应调节为多少?( g取10m/s2)14. 解小球在电场中做匀变逋鹹运电b在

41、径立方向由牛矗第二曲爲吨-5= wd Is ar 2答案:丄旦(2。2入射点坐标(0, 2 m w )( 1 分)3.(2010 黑龙江省鸡西市天华高中高三期末)如图所示,一条长为 L的细线,上端固定,下端拴一质量为m的带电小球将它置于一匀强电场中,电场强度大小为小球处于平衡,问:E,方向是水平的,已知当细线离开竖直的位置偏角为a时,OKt| X6-R(1) 小球带何种电荷?求小球所带电量.(2) 如果细线的偏角由a增大到,然后将小球由静止开始释放 则应多大,才能使在细线到竖直位置时,小球的速度刚好为零答案:正电荷,q=mgtga/E =2a(1)由受力平衡可得:qE二mgtanq mg ta

42、n 正电荷(2)解法(一)由动能定理可知:qE _ 1 -cosmg sin mgl (1-cos )-qEI sin =0-04_.1-cos 申LC1II5 皿si n所以a =2 得:qE + tan i又因为mg2 ;:2sin 2qjqT =ta 门?2sin cos22解法(二)利用等效场(重力和电场力所构成的复合场)当细线离开竖直的位置偏角为a时,小球处于平衡的位置为复合场的平衡位置,即“最低”位置,小球的振动关于该平衡位置对称,可知4.(2010 湖南雅礼中学高三第五次月考)如图所示,在E=103V/m的竖直匀强电场中,有一光滑的半圆形绝缘轨P为QN圆弧的中点,其半径 R=40

43、cm ,2=0.15位于N点右侧1.5m处,取g=10m/s ,道QPN与一水平绝缘轨道 MN连接,半圆形轨道平面与电场线平行,带正电q=10-4C的小滑块质量 m=10g,与水平轨道间的动摩擦因数求:(1) 要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点Q,则滑块应以多大的初速度 V0向左运动?(2) 这样运动的滑块通过 P点时对轨道的压力是多大?v2mg qE=m 答案:解:(1)设小球到达Q点时速度为v,则R(1 分)滑块从开始运动到达 Q点过程中:-mg 2R _qE 2R _ (mg qE)x 二1 2 mv -1 2mv22(1分)联立方程组,解得:Vo 7m/s(2分)(2)设滑块到达P点时

44、速度为V,则从开始冶运动到P点过程:-mg(qE mg)x-(mg qE)R :1 2 mv1 2 mv22(1分)Fn =m吕又在p点时:R (i分)代入数据,解得:Fn =0.6N(2分)5. (2010 福建省南安南星中学高三12月月考)如图所示,质量为 m、带电量为+q的小球在距离地面高为 h处,以一定的初速度水平抛出, 在距抛出点水平距离上处有一管口略比小球直径大一些的竖直细管,管上口距地面h/2,为使小球能无碰撞地通过管子,在管子上方整个区域内加一个水平向左的匀强电场.求:小球的初速度V。电场强度E小球落地时的动能Eqt -刖旳(2)+ wsvj = EqL、 (3) 由式解得初,

45、由(讥乳E$: = m 曲、,式解得;答案:6. (2010 山东省诸城市高三 12月质量检测)如图所示的装置,在加速电场Ui内放置一根塑料管 AB (AB由特殊绝缘材料制成,不会影响电场的分布),紧靠其右侧的是两块彼此平行的水平金属板,板长为L,两板间距离为d.B端后沿金属板中心线水平射入两板中,个带负电荷的小球,恰好能沿光滑管壁运动小球由静止开始加速,离开若给两水平金属板加一电压 U2,当上板为正时,小球恰好能沿两板中心线射出;当下板为正时,小球射到下板上距板的左端4处,求:(2)若始终保持上板带正电,为使经Ui加速的小球,沿中心线射入两金属板后能够从两板之间射出,两水平金属板所加电压U的

46、范围是多少?(请用U2表示)答案:(1)设粒子被加速后的速度为v0,当两板间加上电压U2U2qmgd如上板为正时,d = mg, U 2 = q ( 1分)+ 5qmg m d如下板为正时,a= m = 2g ( 1分)1 ,1 丄d2 = 2 2g ( 4v 厂(1 分)12qU 1 = 2 mv (1 分)UiL2解得 U 2 = 16d2(1 分)(2)当上板加最大电压 Um时,粒子斜向上偏转刚好穿出:t= Vo(1 分)dmg = ma-i(A(1分)d1 . 2一at2 =2 ( 1 分)Umq8U2(i 分)若上板加上最小正电压 Un时,粒子向下偏转恰穿出:mg丛d(1 分)d 1

47、a2t22 = 2得 Un= 8U2 (1 分)79U 2 :: U 2 U2电压的范围为: 88( 1分)7.(2010 福建省三明一中高三第二次月考)一质量为m、电荷量为q的小球,从0点以和水平方向成 a角的初速度vo抛出,当达到最高点 A时,恰进入一匀强电场中,如图,经过一段时间后,小球从 A点沿水平直线运动到与 A相距为S的A点后又折返回到 A点,紧接着沿原来斜上抛运动的轨迹逆方向运动又落回原抛出点,求:(1) 该匀强电场的场强 E的大小和方向;(即求出图中的 B角,并在图中标明 E的方向)(2)从0点抛出又落回0点所需的时间。答案:4sf COS X12 r =E在IE。在 E经过一

48、.乍?齐佝x* 个质段时二、咼考题1. ( 09 安徽 23)如图所示,匀强电场方向沿X轴的正方向,场强为A(d,0)点有一个静止的中性微粒,由于内部作用,某一时刻突然分裂成两量均为m的带电微粒,其中电荷量为q的微粒1沿y轴负方向运动,间到达(0, -d)点。不计重力和分裂后两微粒间的作用。试求(1)分裂时两个微粒各自的速度;(2) 当微粒1到达(0,-d)点时,电场力对微粒 1做功的瞬间功率;(3)当微粒1到达(0,-d)点时,两微粒间的距离。答案:(1)V1=,v vJqEd 方向沿 y 正方向(2)( 3)/2dV 2mV 2mV m解析:(1)微粒1在y方向不受力,做匀速直线运动;在x

49、方向由于受恒定的电场力,做匀加速直线运动。所以微粒1做的是类平抛运动。设微粒1分裂时的速度为 V1,微粒2的速度为V2则有:在y方向上有-d = v1t在x方向上有a qEm.1 .2-d at2qEdV1 _- - 2m根号外的负号表示沿 y轴的负方向。中性微粒分裂成两微粒时,遵守动量守恒定律,有mw mv2 = 0qEd2m孑;必 d,0) xVxVy(0,-d)方向沿y正方向。(2)设微粒1到达(0, -d)点时的速度为 v,则电场力做功的瞬时功率为P = qEvB cost - qEvBx其中由运动学公式 vBx = -? - 2 ad-2qEdm所以P =qE启晅V m1到达(0,-

50、d )点时发生的位移(3) 两微粒的运动具有对称性,如图所示,当微粒则当微粒1到达(0,-d)点时,两微粒间的距离为BC =20 =2. 2dB竖直放q (q0)的B间加一电q,并以与碰动摩擦因素29. (09 浙江 23)如图所示,相距为 d的平行金属板 A、置,在两板之间水平放置一绝缘平板。有一质量m、电荷量小物块在与金属板 A相距I处静止。若某一时刻在金属板 A、压,小物块与金属板只发生了一次碰撞,碰撞后电荷量变为前大小相等的速度反方向弹回。已知小物块与绝缘平板间的为卩,若不计小物块电荷量对电场的影响和碰撞时间。则(1 )小物块与金属板 A碰撞前瞬间的速度大小是多少?(2)小物块碰撞后经过多长时间停止运动?停在何位置?答案:(1) 可T (2)时间为4_ 1 ,停在2l处或距离B板为2l解析:本题考查电场中的动力学问题(1)加电压后,B极板电势高于 A板,小物块在电场力作用与摩擦力共同作用下向A板做匀加速直线运动。电场强度为BA小物块所受的电场力与摩擦力方向相反,则合外力为F合=qE-Lmg故小物块运动的加速度为盯电=qU=丄曲mmd2设小物块与A板相碰时的速度为 V1,由v; = 2a1l解得% j 匚gi(2)小物块与A板相碰后以Vi大小相等的速度反弹,因为电荷量及电性改变,电场力大小与方向发生变化,摩擦

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