1、1.5匀强电场中电势差与电场强度的关系 示波器原理课时跟踪训练(满分 60分 时间 30分钟)一、选择题(每小题至少有一个选项正确，选对得 5分，选不全得 3分，错选不得分，共 40分)1在场强 E2.010 2 V/m的匀强电场中，有相距 d3.010 2 m的 A、 B两点，则A、 B两点间电势差可能为（ ）A8 VB6 VC4 VD0解析：设 A、 B连线与场强方向夹角为 ，则 UAB Edcos ， 0 时， UAB Ed6 V， 90时， UAB0，故 A、 B间可能的电势差值为 0 V6 V，B、C、D 均正确，A 错误。答案：BCD2如图 1所示，三个电势分别为 1、 2、 3的
2、等势面上有 a、 b、 c、 d四点，若将一正电荷由 c经 a移到 d，电场力做正功 W1，若由 c经 b移到 d，电场力做正功 W2，则（ ）图 1A W1W2 1 2B W1 2解析：由 W Uq可知， W1 W2。由 Wcd Ucdq， Wcd0， q0，可知 Ucd0，故 1 2 3，D 正确。答案：D3如图 2所示， A、 B、 C是匀强电场中的三个点，各点电势 A10 V、 B2 V、 C6 V， A、 B、 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（ ）图 2解析： A、 B中点电势为 6 V，该点与 C点为等势点，因此场强垂直该连线指向低电势一侧，故选 D。答案
3、：D4如图 3所示， A、 B、 C为电场中同一电场线上的三点，且 C点为 AB的中点。设电荷在电场中只受静电力作用，若在 C点无初速地释放正电荷，则正电荷向 B运动，电势能减少了 Ep；若在 C点无初速地释放等量的负电荷，则负电荷向 A运动，电势能减少了 Ep。则下列判断正确的是（ ）图 3A Ep EpB Ep EpC Ep EpD无法判断解析：由图可知该电场为非匀强电场，根据电场线的分布和 U Ed知， UAC UCB，所以有 qUAC qUCB，即在 CB段移动电荷电场力做功多，电势能减少的就多，B 项对。答案：B5如图 4所示，在 xOy平面内有一个以 O为圆心、半径 R0.1 m
4、的圆， P为圆周上的一点， O、 P两点连线与 x轴正方向的夹角为 。若空间存在沿 y轴负方向的匀强电场，场强大小 E100 V/m，则 O、 P两点的电势差可表示为（ ）图 4A UOP10sin (V)B UOP10sin (V)C UOP10cos (V)D UOP10cos (V)解析：本题考查了电势高低的判断和两点间电势差的计算，本题的突破点有二：其一沿电场方向电势降低，其二两点间电势差为 U Ed。因为沿电场方向电势降低，所以 O点电势比 P点电势低，故 UOP ERsin (V)1000.1sin (V)10sin (V)，即选项A正确。答案：A6如图 5所示为示波管中电子枪的原
5、理示意图，示波管内被抽成真空。 A为发射电子的阴极， K为接在高电势点的加速阳极， A、 K间电压为 U，电子离开阴极时的速度可以忽略，电子经加速后从 K的小孔中射出的速度大小为 v。下列说法中正确的是（ ）图 5A如果 A、 K间距离减半而电压仍为 U，则电子离开 K时的速度仍为 vB如果 A、 K间距离减半而电压仍为 U，则电子离开 K时的速度变为 v/2C如果 A、 K间距离不变而电压减半，则电子离开 K时的速度变为 v22D如果 A、 K间距离不变而电压减半，则电子离开 K时的速度变为 v/2解析：由 Ue mv2可得： v ，可见电子离开 K时的速度与 A、 K间距无关，A 正12
6、2Uem确，B 错误；若电压 U减半，则速度为 v，C 正确，D 错误。22答案：AC7(2012枣庄高二检测)细胞膜的厚度等于 700 nm(1 nm10 9 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（ ）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 5.7110 5 V/m，所以 A正确，B 错误。由公式Ud 0.4 V710 7 mW
7、 qU1.610 19 C0.4 V6.410 20 J，C 正确，D 错误。答案：AC8示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图 6所示。如果在荣光屏上 P点出现亮斑，那么示波管中的（ ）图 6A极板 X应带正电B极板 X应带正电C极板 Y应带正电D极板 Y应带正电解析：由题意可知，在 XX方向上向 X方向偏转， X带正电，A 对 B错；在 YY方向上向 Y方向偏转， Y带正电，C 对 D错。答案：AC二、非选择题(共 20分)9(8 分)一束电子流在经 U5 000 V 的加速电压加速后，在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀强电场，如图 7所示。若两极板间距离 d
8、1.0 cm，板长 l5.0 cm，那么，要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最大能加多大电压？图 7解析：在加速电压一定时，偏转电压 U越大，电子在极板间的偏距就越大。当偏转电压大到使电子刚好擦着极板的边缘飞出时，两极板间的偏转电压即为题目要求的最大电压。加速过程中，由动能定理有： eU mv 12 02进入偏转电场后，电子在平行于板面的方向上做匀速运动 l v0t在垂直于板面的方向做匀加速直线运动，加速度 a Fm eUdm偏距 y at212能飞出的条件 y d2解式得U V2Ud2l2 25 000 1.010 2 2 5.010 2 24.010 2 V即要使电子能飞出，所加电压最大
9、为 400 V。答案：400 V10(12 分)如图 8所示为一组未知方向的匀强电场的电场线，将 1106 C的负电荷由 A点沿水平线移至 B点，静电力做了 2106 J的功， A、 B间的距离为 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？若 B点电势为 1 V， A点电势为多少？图 8解析：(1)移动负电荷从 A到 B电场力做正功，负电荷受到的电场力的方向沿电场的反方向，所以电场方向斜向上。由公式 W qElcos60得：E V/mWqlcos60 210 6110 6210 20.5200 V/m。(2)A、 B间的电势差为：U Elcos60200210 2 0.5 V2 V，因 A点电势低， UAB2 V。由 UAB A B得： A B UAB1 V(2 V)1 V。答案：(1)200 V/m；斜向上方；(2)2 V；1 V
