2024-2025学年高中物理同步测练5匀强电场中电势差与电场强度的关系示波管原理含解析教科版选修3-1

PAGE8-匀强电场中电势差与电场强度的关系示波管原理1、下列说法正确的是(

)A.公式E=U/d只适用于匀强电场

B.在匀强电场中,随意两点间电势差等于场强和这两点间距离的乘积

C.由公式E=U/d得,电场强度E与电势差U成正比,与两点间距离d成反比

D.由公式E=U/d得,在匀强电场中沿电场线方向上两点间距离越大,电场强度就越小2、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(

)A.圆心电荷是正电荷

B.电子沿AC运动时受到的电场力越来越小

C.电势差UAB=UBC

D.A、B、C三点的电势关系为φA+φC<2φB3、如图所示,abcd是矩形的四个顶点,它们正好处于某一匀强电场中,电场线与能形所在平面平行,已知.,a点电势为15V,b点电势为24V,d点电势为6V.则此匀强电场的电场强度大小为()A. B.C. D.4、如图所示，平行金属板水平正对放置，分别带等量异号电荷一带电微粒水平射板间，在重力和电场力共作用下运动，轨迹如图中虚线所示，那么()A.微粒从M点运动到N点动能肯定增加B.微粒从M点运动到N点电势能肯定增加

C.微粒从M点运动到N点机械能肯定增加

D.若微粒带正电荷，则A板肯定带正电荷5、如图所示,实线为电场线,虚线表示等势面,φa=50V,φc=20V,则a、c连线的中点b的电势φb(

)A.等于35V

B.大于35V

C.小于35V

D.等于15V6、带电粒子从电场中a点以初速度v0进入电场,仅在电场力作用下,沿虚线所示的轨迹运动到b点,如图所示,下列说法正确的是(

)A.粒子可能带负电,在b点时速度较大

B.粒子的电势能在b点时较大

C.粒子的加速度在a点时较大

D.粒子肯定带正电,动能先变小后变大7、如图是示波管的原理图。它由电子枪、偏转电极(XX'和YY')、荧光屏组成,管内抽成真空。给电子枪通电后,假如在偏转电极XX'和YY'上都没有加电压,电子束将打在荧光屏的中心O点,在那里产生一个亮斑。下列说法正确的是(

)A.要想让亮斑沿OY向上移动,需在偏转电极YY'上加电压,且Y'比Y电势高

B.要想让亮斑移到荧光屏的右上方,需在偏转电极XX'、YY'上加电压,且X比X'电势高、Y比Y'电势高

C.要想在荧光屏上出现一条水平亮线,需在偏转电极XX'上加特定的周期性改变的电压(扫描电压),在偏转电极YY'上加恒定电压或不加电压

D.要想在荧光屏上出现一条正弦曲线,需在偏转电极XX'上加适当频率的扫描电压、在偏转电极YY'上加按正弦规律改变的电压8、如图所示,氕、氘、氚的原子核自初速度为零经同一电场加速后,又经同一匀强电场偏转,最终打在荧光屏上,那么(

)

A.经过加速电场的过程中,静电力对氚核做的功最多

B.经过偏转电场的过程中,静电力对三种核做的功一样多

C.三种原子核打在屏上的速度一样大

D.三种原子核都打在屏的同一位置上9、如图所示,A、B、C是平行纸面的匀强电场中的三点,它们之间的距离均为L,电荷量q=-1.0×10-5C的电荷由A移到C电场力做功W1=4.0×10-5J,该负电荷由C移到B电场力做功W2=-2.0×10-5J,若B点电势为零,以下说法正确的是(

)A.A点电势为2VB.A点电势为-2V

C.匀强电场的方向为由C指向AD.匀强电场的方向为垂直于AC指向B10、如图所示,在竖直平面内xOy坐标系中分布着与水平方向夹45°角的匀强电场,将一质量为m、带电荷最为q的小球,以某一初速度从O点竖直向上抛出,它的轨迹恰好满意抛物线方程:,且小球通过点P(,)。已知重力加速度为g,则(

)A.电场强度的大小为

B.小球初速度的大小为

C.小球通过点P时的动能为

D.小球从O点运动到P点的过程中,电势能削减11、如图，一质量、带电荷量的微粒以初速度大小A点射入一水平向右的匀强电场，当微粒运动到比A点高的B点g取,求：(1)微粒的初速度大小;(2)两点间的电势差(3)匀强电场的场强大小E。1答案及解析：答案：A解析：E=U/d只适用于匀强电场,d为沿场强方向两点间的距离,选项A正确,B错误;电场强度E由电场本身确定,选项CD错误。2答案及解析：答案：D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,由此可知这是由负电荷形成的电场,因此越靠近负电荷,电场线越密,电场强度也就越大,电子所受电场力也就越大,所以选项AB错误;因为此电场不是匀强电场,越靠近场源电荷场强越强,所以UAB<UBC,即φA-φB<φB-φC,所以φA+φC<2φB,选项C错误,D正确。3答案及解析：答案：C解析：连接则其中点O点的电势为15V,可知为一条等势线,作等势线的垂线,即为电场线,如图所示,由几何关系得,,故,故C正确.4答案及解析：答案：A解析：以带电粒子为探讨对象分析受力可知,微粒同时受到重力和电场力作用,由题中条件仅可推断出重力与电场力合力向下,但无法确定电场力的大小和方向以及微粒所带电荷电性,故只能确定合力对微粒做正功,其动能增大,其他结论均无法确定,所以只有选项A正确;5答案及解析：答案：C解析：电场线越密场强越大,所以ac间的平均场强大于bc间的平均场强,由U=Ed可知Uac较大,所以C点电势小于35V,C对;6答案及解析：答案：D解析：依据轨迹弯曲方向,知粒子所受的电场力方向沿电场线切线方向向右,所以该粒子带的是正电荷,电场线的疏密表示场强的大小,由题图可知a点的电场强度比b点的小,则粒子在a点所受的电场力小,所以粒子的加速度在a点时较小,故C错误;粒子从a点到b点,电场力先做负功,再做正功,电势能先增加后减小,动能先变小后变大,但从a点到b点的整个过程,电场力做的总功是正功,所以粒子在a点的电势能大于在b点的电势能,故AB错误,D正确。7答案及解析：答案：BCD解析：要想让亮斑沿OY向上移动,电子受力方向应沿Y方向,即Y电势高,选项A错误;要想让亮斑移到荧光屏的右上方,Y为高电势,X为高电势才可,选项B正确;要想在荧光屏上出现一条水平亮线,要在XX'上加扫描电压,在YY'上加恒定电压或不加电压,选项C正确;要想在荧光屏上出现一条正弦曲线,分析可知选项D正确。8答案及解析：答案：BD解析：加速电压为U1,偏转电压为U2,设偏转极扳的长度为L,扳间距离为d,在加速电场中,电场力做的功为W=qU1,由于加速电压相同,电荷量相等,所以电场力做的功相等,故选项A错误;在偏转电场中的偏转位移,解得,同理可得偏转角度的正切,可见y和tanθ与电荷量和质量无关,所以为定值,出射点的位置相同,出射速度的方向也相同,故三种原子核打屏上同一点,故选项BD正确;整个过程运用动能定理得,由于三种原子核的电荷量相同,质量不同,则v不同,故选项C错误。9答案及解析：答案：BC解析：C、B间电势差为，若B点电势为零，,则C点电势,A、C间的电势差为，，则A点电势，故A错误，B正确;AC连线中点M的电势为0,M与B点的连线即为等势线,且电场线垂直于等势线，三角形ABC为等边三角形,BM丄AC，依据沿着电场线方向电势降低，则知匀强电场的方向由C指向A,故C正确，D错误.10答案及解析：答案：BC解析：小球以某一初速度从O点竖直向上抛出,它的轨迹恰好满意抛物线方程y=kx2,说明小球做类平抛运动,则电场力与重力的合力沿x轴正方向,在竖直方向上有qEsin45°=mg,得,则场强大小,选项A错误;依据牛顿其次定律有qEcos45°=ma,得a=g,由类平抛运动规律有,,解得初速度大小,选项B正确;通过P点时,,动能为,选项C正确;小球从O点运动到P点电势能削减,且削减的电势能等于电场力做的功,即,选项