教科版高中物理选修3-11.5匀强电场中电势差与电场强度的关系示波管原理.docx

名校名 推荐一、选择题1关于场强的三个公式：E Fq； EkQr2； EUd 的适用范围，下列说法中正确的是()A 三个公式都只能在真空中适用B公式只能在真空中适用，公式和在真空中和介质中都适用C公式和只能在真空中适用，公式在真空中和介质中都适用D公式适用于任何电场，公式只适用于点电荷形成的电场，公式只适用于匀强电场FU解析： 选 BD 公式 E q为定义式 ，适用于任何电场 ，无论介质还是真空 E d 适用于匀强电场 ，无论真空还是介质均可 ，而 EkQkQqr2，由 F r2推出，仅适用于真空中的点电荷2场强为 E 1.0 102V/m 的匀强电场中，有相距d2.0 102m 的 a、b 两点，则 a、b 两点间的电势差可能为 ()A 1.0 VB 2.0 VC3.0 VD 4.0 V2解析： 选 AB a、 b 两等势面的最大距离d 2.0 10m，故由公式 U Ed 可得 a、 b间的最大电势差 Umax 2 V ，所以 U ab 2 V ，故 A 、B 正确3如图所示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()A E 100 V/m ，竖直向下BE 1 V/m ，竖直向上CE 100 V/m ，水平向左D E 1 V/m ，水平向右解析： 选 C在匀强电场中 ，E U2 2 V/m 100 V/m ，电场线与等势面垂直且d2 10其方向沿电势降落最快的方向，即水平向左 ，故 C 正确4a、 b、c、d 是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点电场线与矩形所在平面平行已知a 点的电势为 20 V ， b 点的电势为 24 V ， d 点的电势为 4 V ，如图所示，由此可知 c 点的电势为 ()A 4 VB 8 VC12 VD 24 V1名校名 推荐解析： 选 B 因为 abcd，故 ab d ，c 解得 c8 V.10 V 、 2 V 、6 V， a、5如图， a、b、c 是匀强电场中的三个点，各点电势 abcb、 c 三点在同一平面上，下列各图中电场强度的方向表示正确的是()解析： 选 D由题意可知：线段ab 的中点的电势为6 V ，与 c 点等势 ，故应按 C、D 图进行求解 ，电场的方向由电势高处指向电势低处， D 正确6某细胞膜的厚度等于 700 nm(1 nm 10 90.4 V 时，m)，当膜的内外层之间的电压达到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()A 膜内电场强度为5.71 105 V/mB膜内电场强度为1.04 106 V/m 20C每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做的功等于6.4 10J 19D每个钠离子沿电场方向透过膜时电场力做的功等于1.28 10J解析： 选 AC由公式EU0.4 V 5.71 105V/m ，所以 A 正确 ， B 错误由7d 7 10 m 19C 0.4 V 6.4 10 20公式 W qU 1.610J，C 正确 ，D 错误7 (蚌埠二中高二检测4)a、 b、 c 三个 粒子 (氦核 2He 带正电 )由同一点同时垂直场强方向进入偏转电场，其轨迹如图所示，其中b 恰好飞出电场，由此可以肯定 ()A 在 b 飞离电场的同时，a 刚好打在负极板上Bb 和 c 同时飞离电场C进入电场时，c 的速度最大， a 的速度最小D动能的增量相比，c 的最小， a 和 b 的一样大12解析： 选 ACD 对 a、b 两粒子 ，由 y2at 知，t 相同， A 对对 b、c 两粒子 ，yc yb，则 tc tb， B 错又由 x v0t 知， ta tb ， xa xb 故 v0a v0b 而 xb xc， tc tb，故 v0c v0b，C对由动能定理得Ek qU qEy，式中电荷量 q 相同，偏转距离 ycyb ya，故 EkaEkb Ekc， D 对8如图所示，匀强电场场强E 100 V/m ， A、 B 两点相距 10 cm， A、B 连线与电场方向夹角为60，则 U BA 的值为 ()A 10 VB 10 VC 5 VD 53 V2名校名 推荐解析 ：选 C根据电势差与场强的关系U Ed得 U EL ABcos 60 100 0.1 cos 60V 5 V ，且沿电场线电势降低 ， ， 所以 U 5 V ，所以 C 选项正确ABBA 9.如图所示，一电场的电场线分布关于y 轴 (沿竖直方向 )对称， O、M、N 是 y 轴上的三个点，且OM MN .P 点在 y 轴右侧， MP ON.则 ()A M 点的电势比P 点的电势高B将负电荷由O 点移动到 P 点，静电力做正功CM、 N 两点间的电势差大于O、 M 两点间的电势差D在 O 点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y 轴做直线运动解析： 选 AD 作出过点M 的等势线 ，因电场线与等势线是正交的，且沿电场线方向电势是降低的，故A 正确将负电荷从O 点移到 P 点时 ，因所处位置电势降低，其电势能增大，故应是克服静电力做功，B 错误由 E U/d 及电场线疏密程度知O、 M 两点间电势差应大于 M、 N 两点间电势差，C 错误沿y 轴上各点场强方向相同，故从 O 点由静止释放的带正电粒子运动中始终受到沿y 轴正方向的静电力， D 正确 10.如图， a、b、 c、 d、e 五点在一直线上，b、c 两点间的距离等于d、 e 两点间的距离，在 a 点固定放置一个点电荷，带电荷量为Q，已知在 Q 的电场中b、 c 两点间的电势差为 U，将另一个点电荷q 从 d 点移动到e 点的过程中，下列说法正确的是()A 电场力做功qUB 克服电场力做功qUC电场力做功大于qUD电场力做功小于qU解析： 选 D 点电荷周围的电场线是直线 ，由电场线的分布特点可知 ，离点电荷越远 ，场强越弱 ，即 d、e 处的场强小于 b、c 处的场强 ，结合电场强度与电势差的关系 ，可以定性判断出 Ude Ubc，因此 Wde qU，又因为电场力方向和移动方向相同 ，故电场力做正功 ，故选 D 二、非选择题11如图所示，A、 B、 C 为一等边三角形的三个顶点，某匀强电场的电场线平行于该三角形平面现将电荷量为10 8A 点移到 B 点，电场力做功为 6C 的正点电荷从3 10 J，将另一电荷量为108A 点移到 C 点，克服电场力做功 6C 的负点电荷从3 10J.问：(1)电场线方向及UAB、 UAC 、 UBC 的大小；(2)若 AB 边长为 23 cm ，求电场强度解析： (1) 正点电荷从A 点移到 B 点时，电场力做正功 ，故 A 点电势高于B 点，可求得 6UABW3 10V 300 V 负点电荷从A 点移到 C 点，电场力做负功 ，A 点电势高于 Cq 8103名校名 推荐点，可求得 UAC Wq 300 V 因此 B、 C 两点电势相等 ， UBC 0.由于匀强电场中的等势线是一簇平行直线 ，因此， BC 为一条等势线 ，故电场线方向垂直于BC，设 D 为直线 BC 的中点 ，则场强方向为由A 指向 D(2)直线 AB 在场强方向的距离 d 等于线段 AD 的长度 ，故由匀强电场中电势差与场强的关系式可得EU AB3004d2cos 30V/m 10 V/m.2 3 10答案： (1)电场线垂直 BC 斜向下UAB300 V UAC 300 VUBC 0(2)104 V/m12 ( 成都九中高二检测 )一束电子 (不计重力 )从静止开始经加速电压U 1 加速后，以水平速度射入水平放置的两平行金属板中间，如图所示，金属板长为l，两板距离为 d，竖直放置的荧光屏距金属板右端为L.若在两金属板间加直流电压U2 时，光点偏离中线打在荧光屏上的 P 点，求 OP.解析： 设电子射出偏转极板时偏移距离为y，偏转角为 .则 OP y Ltan 又tan121eU 2l2y at dmv022vyateU2l2，由动能定理 ，有 eU112在加速电场中加速过程2mv0由 解得 y U2l2，tan U2l4dU 12U 1d代入 得 OP U2 l（ 2L l ） .4dU 1答案： U 2l （ 2L l）4dU14