教科版選修31：第一章靜電場(chǎng)學(xué)案7

1、文檔來(lái)源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.學(xué)案 7勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系示波管原理 學(xué)習(xí)目標(biāo)定位 1.掌握勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系及其適用條件.2.會(huì)用關(guān)系式UEd 處理勻強(qiáng)電場(chǎng)問(wèn)題.3.了解示波管的構(gòu)造和工作原理.4.通過(guò)示波管的工作原理掌握帶電粒子在電場(chǎng)中的加速和偏轉(zhuǎn)問(wèn)題一、勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于場(chǎng)強(qiáng)與這兩點(diǎn)間沿電場(chǎng)線方向的距離的乘積，即U Ed；由 E Ud知場(chǎng)強(qiáng)的大小等于沿場(chǎng)強(qiáng)方向每單位距離上的電勢(shì)差；沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)越來(lái)越低二、示波管原理(1) 構(gòu)造：示波管是示波器的核心部件， 外部是一個(gè)抽成真空

2、的玻璃殼， 內(nèi)部主要由電子槍 (發(fā)射電子的金屬絲、 加速電極組成 )、偏轉(zhuǎn)電極 (由一對(duì) X 偏轉(zhuǎn)電極板和一對(duì) Y 偏轉(zhuǎn)電極板組成 )和熒光屏組成(2) 原理：電子在加速電場(chǎng)中被加速，在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)一、對(duì)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系的理解 問(wèn)題設(shè)計(jì) 如圖 1 所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有A、 B 兩點(diǎn)， A、 B 兩點(diǎn)連線與電場(chǎng)線平行，B、C連線垂直電場(chǎng)線，已知場(chǎng)強(qiáng)大小為E， A、 B 兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為U AB， A、B 間距離為d，電荷 q 從 A 點(diǎn)移動(dòng)到B 點(diǎn)，回答下列問(wèn)題：圖 1(1) 電荷所受電場(chǎng)力是多少？從力和位移的角度計(jì)算電場(chǎng)力所做功的大小通過(guò) A、B 間的電勢(shì)差計(jì)算電場(chǎng)力做功的大小(2)

3、比較兩次計(jì)算的功的大小，電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度有何關(guān)系？(3) 在圖 1 中，如果將電荷從 A 點(diǎn)移動(dòng)到 C 點(diǎn)，再利用 (1) 問(wèn)的推導(dǎo)過(guò)程試著推導(dǎo)，能獲得何結(jié)論？ (已知 AB 與 AC 的夾角為 )答案(1)F qEWABFd qEdWABqU AB(2) UAB Ed(3) WAC qEL cos qEd， WAC qU AC， UAC Ed 要點(diǎn)提煉 1公式 U Ed 只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)，其中d 為 A、B 兩點(diǎn)沿電場(chǎng)方向的距離2公式EU 說(shuō)明電場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿電場(chǎng)方向每單位距離上降低的電勢(shì)，且場(chǎng)強(qiáng)方 d向就是電勢(shì)降低最快的方向3在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿任意一個(gè)方向，電勢(shì)降落都是均勻的，故在同一

4、直線上相同間距的兩1文檔來(lái)源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.文檔來(lái)源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.點(diǎn)間電勢(shì)差相等在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，相互平行且相等的線段兩端點(diǎn)的電勢(shì)差相等 延伸思考 公式 U Ed 是在勻強(qiáng)電場(chǎng)中得到的，在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中能否適用？答案 在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中，不能進(jìn)行定量計(jì)算，但可以定性地分析有關(guān)問(wèn)題二、帶電粒子的加速 問(wèn)題設(shè)計(jì) 如圖 2 所示，在真空中有一對(duì)平行金屬板，由于接在電池組上而帶電，兩板間的電勢(shì)差為U .若一個(gè)質(zhì)量為m、帶正電荷q 的 粒子，在電場(chǎng)力的作用下由靜止開(kāi)始從正極板向負(fù)極板運(yùn)動(dòng)，板間距為d.圖 2(1) 帶電粒子在

5、電場(chǎng)中受哪些力作用？重力能否忽略不計(jì)？(2) 粒子在電場(chǎng)中做何種運(yùn)動(dòng)？(3) 計(jì)算粒子到達(dá)負(fù)極板時(shí)的速度？答案(1)受重力和電場(chǎng)力；因重力遠(yuǎn)小于電場(chǎng)力，故可以忽略重力(2) 做初速度為 0、加速度為 a qU的勻加速直線運(yùn)動(dòng) dm(3) 方法 1在帶電粒子的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)它做的功W qU設(shè)帶電粒子到達(dá)負(fù)極板時(shí)的速率為v，其動(dòng)能可以寫為Ek12mv21由動(dòng)能定理可知2mv2 qU2qU可解得 vm方法 2設(shè)粒子到達(dá)負(fù)極板時(shí)所用時(shí)間為t，則d 1at22v atUqa dm聯(lián)立解得v 要點(diǎn)提煉 2qUm1電子、質(zhì)子、 粒子、離子等微觀粒子，它們的重力遠(yuǎn)小于電場(chǎng)力，處理問(wèn)題時(shí)可以忽略它們的重力

6、帶電小球、帶電油滴、帶電顆粒等，質(zhì)量較大，處理問(wèn)題時(shí)重力不能忽略12；若初速度不為零，2帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下做加速運(yùn)動(dòng)，若初速度為零， 則 qU mv2則 qU 1212.t02mv2mv三、帶電粒子的偏轉(zhuǎn) 問(wèn)題設(shè)計(jì) 2文檔來(lái)源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.文檔來(lái)源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.如圖 3 所示，兩平行板間存在方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電荷量為q 的粒子以速度v0 水平射入兩極板間，不計(jì)粒子的重力圖 3(1) 粒子受力情況怎樣？做什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)？(2) 若板長(zhǎng)為 l，板間電壓為 U，板間距為 d，粒子質(zhì)量為 m，求粒子

7、的加速度和通過(guò)電場(chǎng)的時(shí)間(3) 當(dāng)粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)，粒子水平方向和豎直方向的速度分別為多大？合速度與初速度方向的夾角 的正切值為多少？(4) 粒子沿電場(chǎng)方向的偏移量 y 為多少？(5) 速度的偏轉(zhuǎn)角與位移和水平方向的夾角是否相同？答案(1) 粒子受電場(chǎng)力的作用，其方向和速度方向垂直且豎直向下粒子在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)， 在豎直方向在電場(chǎng)力方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其合運(yùn)動(dòng)類似于平拋運(yùn)動(dòng)F qUt l(2) am mdv0(3) vx v0qUlvy at mdv0vyqUltan 2(4) y at2 qUl 2 2.22mdv0(5) 不同1qUl速度偏轉(zhuǎn)角tan 2位移和水平方向的

8、夾角tan y qUl2l 2mdv0所以 tan 2tan . 要點(diǎn)提煉 1運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析：帶電粒子(不計(jì)重力 )以初速度 v0 垂直于電場(chǎng)線飛入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，受到恒定的與初速度方向垂直的電場(chǎng)力作用而做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)2偏轉(zhuǎn)問(wèn)題的分析處理方法：與平拋運(yùn)動(dòng)類似， 即應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的知識(shí)分析處理3一個(gè)有用的結(jié)論：粒子射出電場(chǎng)時(shí)速度方向的反向延長(zhǎng)線過(guò)水平位移的中點(diǎn)，即粒子就像是從極板間l 處射出的一樣2一、電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系3文檔來(lái)源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.文檔來(lái)源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.例1如圖 4 所示， P、Q 兩金

9、屬板間的電勢(shì)差為 50 V ，板間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向水平向左，板間的距離d10 cm，其中 Q 板接地，兩板間的 A 點(diǎn)距 P 板 4 cm.求：圖 4(1) P 板及 A 點(diǎn)的電勢(shì)(2) 保持兩板間的電勢(shì)差不變，而將Q 板向左平移 5 cm，則 A 點(diǎn)的電勢(shì)將變?yōu)槎嗌?？解?板間場(chǎng)強(qiáng)方向水平向左，可見(jiàn)Q 板是電勢(shì)最高處 Q 板接地，則電勢(shì) Q 0，板間各U點(diǎn)電勢(shì)均為負(fù)值 利用公式 E d可求出板間勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)，再由 U Ed 可求出各點(diǎn)與 Q板間的電勢(shì)差，即各點(diǎn)的電勢(shì)(1)場(chǎng)強(qiáng) E U50 2 V·m 1 5×102V ·m1d10× 10QA22A

10、Q、 A 間電勢(shì)差UEd 5× 10× (10 4)×10V 30 V ，所以 A 點(diǎn)電勢(shì) 30 V ，P 點(diǎn)電勢(shì) U50VPPQ4文檔來(lái)源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.文檔來(lái)源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理 .word 版本可編輯 .歡迎下載支持 .(2) 當(dāng) Q 板向左平移 5 cm 時(shí)，兩板間距離d (10 5) cm 5 cmQ 板與 A 點(diǎn)間距離變?yōu)?d (10 4) cm 5 cm1 cm電場(chǎng)強(qiáng)度 E U 50 2V·m1 1.0×103 V ·m 1d 5× 10Q、 A 間電勢(shì)差 U QA

11、Ed 1.0× 103× 1.0× 10 2 V 10 V所以 A 點(diǎn)電勢(shì) A 10 V答案 (1) 50 V 30 V(2) 10 V二、對(duì)帶電粒子在電場(chǎng)中加速運(yùn)動(dòng)的理解例2如圖 5 所示，在點(diǎn)電荷 Q 激發(fā)的電場(chǎng)中有 A、B 兩點(diǎn)， 將質(zhì)子和粒子分別從A 點(diǎn)由靜止釋放到達(dá)B 點(diǎn)時(shí)，它們的速度大小之比為多少？圖 5解析質(zhì)子和 粒子都帶正電，從A 點(diǎn)釋放后都將受電場(chǎng)力作用加速運(yùn)動(dòng)到B 點(diǎn)，設(shè) A、B5文檔來(lái)源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.文檔來(lái)源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為U ，由動(dòng)能定

12、理可知，對(duì)質(zhì)子：所以 vHH1×42q mvqmH2×11 .11222mHvH qHU ，對(duì) 粒子： 2mv qU .答案2 1三、對(duì)帶電粒子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的理解例3如圖 6 為一真空示波管的示意圖，電子從燈絲 K 發(fā)出 (初速度可忽略不計(jì) )，經(jīng)燈絲與 A 板間的電壓 U 1 加速，從 A 板中心孔沿中心線 KO 射出，然后進(jìn)入兩塊平行金屬板M、N 形成的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中 (偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng) )，電子進(jìn)入 M、N 間電場(chǎng)時(shí)的速度與電場(chǎng)方向垂直，電子經(jīng)過(guò)電場(chǎng)后打在熒光屏上的P 點(diǎn)已知 M、N 兩板間的電壓為 U 2，兩板間的距離為d，板長(zhǎng)為 L，電子的質(zhì)量為 m，電荷量

13、為 e，不計(jì)電子受到的重力及它們之間的相互作用力圖 66文檔來(lái)源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.文檔來(lái)源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.(1) 求電子穿過(guò) A 板時(shí)速度的大?。?2) 求電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)的側(cè)移量；(3) 若要電子打在熒光屏上 P 點(diǎn)的上方，可采取哪些措施？解析 (1)設(shè)電子經(jīng)電壓U1 加速后的速度為v0，由動(dòng)能定理有12eU1 2mv02eU解得 v01m.(2) 電子沿極板方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，沿電場(chǎng)方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)設(shè)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為 E，電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，加速度為 a，電子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電

14、場(chǎng)時(shí)的側(cè)移量為y.由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有t Lv0eU2a md12y2atU2L2解得 y 4U1d.(3) 減小加速電壓 U 1 或增大偏轉(zhuǎn)電壓 U2 .1222eUU L答案 (1)m(2) 4U1d (3)見(jiàn)解析1 (勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系)下列關(guān)于勻強(qiáng)電場(chǎng)的結(jié)論錯(cuò)誤的是()A 公式 E F/q 也適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)B根據(jù) U Ed 可知，任意兩點(diǎn)的電勢(shì)差與這兩點(diǎn)的距離成正比C勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)在數(shù)值上等于沿場(chǎng)強(qiáng)方向每單位長(zhǎng)度上的電勢(shì)差D勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向總是跟電荷所受電場(chǎng)力的方向相同答案 AC2(帶電粒子在電場(chǎng)中的加速)兩平行金屬板相距為 d，電勢(shì)差為 U，一電子質(zhì)量為m，電

15、荷7文檔來(lái)源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.文檔來(lái)源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.量為 e，從 O 點(diǎn)沿垂直于極板的方向射出，最遠(yuǎn)到達(dá) A 點(diǎn)，然后返回， 如圖 7 所示， OA h，則此電子具有的初動(dòng)能是()圖 7edhA. UB edUheUeUhC.dhD.d答案D解析電子從 O 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A 點(diǎn)，因受電場(chǎng)力作用，速度逐漸減小根據(jù)題意和題圖判斷，電子僅受電場(chǎng)力，不計(jì)重力這樣，我們可以用能量守恒定律來(lái)研究問(wèn)題，即因 EU， UOA EhUh，故12eUh.所以 D 正確ddmv0d2122mv0 eUOA.3 (帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)

16、)一束正離子以相同的速率從同一位置沿垂直于電場(chǎng)的方向飛入勻強(qiáng)電場(chǎng)中，所有離子的軌跡都是一樣的，這說(shuō)明所有離子()A 都具有相同的質(zhì)量B都具有相同的電荷量C具有相同的荷質(zhì)比D都是同一元素的同位素答案C解析軌跡相同的含義為：偏轉(zhuǎn)位移、偏轉(zhuǎn)角度相同，即這些離子通過(guò)電場(chǎng)時(shí)軌跡不分叉tan v Uql2，所以這些離子只要有相同的荷質(zhì)比，軌跡便相同，故只有C 正確v0dmv04(對(duì)示波管原理的認(rèn)識(shí) )如圖 8 是示波管的原理圖 它由電子槍、 偏轉(zhuǎn)電極 (XX和 YY )、熒光屏組成，管內(nèi)抽成真空給電子槍通電后，如果在偏轉(zhuǎn)電極XX和 YY上都沒(méi)有加電壓，電子束將打在熒光屏的中心O 點(diǎn)圖 8(1) 帶電粒子在

17、 _區(qū)域是加速的，在 _區(qū)域是偏轉(zhuǎn)的(2) 若 UYY 0，U XX 0，則粒子向 _板偏移，若 U YY 0，UXX 0，則粒子向 _板偏移答案(1)(2)YX題組一對(duì)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系的理解1下列說(shuō)法正確的是()A 由公式EU /d 得，電場(chǎng)強(qiáng)度E 與電勢(shì)差U 成正比，與兩點(diǎn)間距離d 成反比B由公式EU /d 得，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中沿電場(chǎng)線方向上兩點(diǎn)間距離越大，電場(chǎng)強(qiáng)度就越小C在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，任意兩點(diǎn)間電勢(shì)差等于場(chǎng)強(qiáng)和這兩點(diǎn)間距離的乘積8文檔來(lái)源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.文檔來(lái)源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.D公式 E U/d 只適

18、用勻強(qiáng)電場(chǎng)答案D2在水深超過(guò)200 m 的深海，光線極少，能見(jiàn)度極低，有一種電鰻具有特殊的適應(yīng)性，能通過(guò)自身發(fā)出的生物電獲取食物、威脅敵害、保護(hù)自己若該電鰻的頭尾相當(dāng)于兩個(gè)電極，它在海水中產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到104 N/C ，可擊昏敵害則身長(zhǎng)50 cm 的電鰻，在放電時(shí)產(chǎn)生的瞬間電壓可達(dá) ()A50 VB 500 VC5 000 VD 50 000 V答案 C解析U Ed104× 0.5 V 5 000 V.3.如圖 1 所示，一電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布關(guān)于y 軸 (沿豎直方向 )對(duì)稱， O、M、N 是 y 軸上的三個(gè)點(diǎn)，且 OM MN .P 點(diǎn)在 y 軸右側(cè)， MP ON.則下列說(shuō)法正確的是

19、()圖 1A M 點(diǎn)的電勢(shì)比P 點(diǎn)的電勢(shì)高B將負(fù)電荷由O 點(diǎn)移動(dòng)到P 點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功C M、 N 兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大于O、 M 兩點(diǎn)間的電勢(shì)差D M、 N 兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于O、 M 兩點(diǎn)間的電勢(shì)差答案A解析根據(jù)電場(chǎng)線和等勢(shì)面的關(guān)系畫出等勢(shì)面，可以判斷M 點(diǎn)的電勢(shì)比P 點(diǎn)的電勢(shì)高， A正確負(fù)電荷由O 點(diǎn)移動(dòng)到P 點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，B 錯(cuò)誤根據(jù)U Ed 進(jìn)行定性分析可知C、 D 均錯(cuò)誤4如圖 2 所示，在平面直角坐標(biāo)系中，有一個(gè)方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，其中坐標(biāo)原點(diǎn) O 處的電勢(shì)為0 V ，點(diǎn) A 處的電勢(shì)為6 V ，點(diǎn) B 處的電勢(shì)為3 V，則電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為()圖 2A 200 V/mB

20、 200 3 V/mC 100 V/mD 1003 V/m答案A解析在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，若沿某一方向電勢(shì)降落，則在這一方向上電勢(shì)均勻降落，故OA 的中點(diǎn) C 的電勢(shì) C 3 V( 如圖所示 )，因此 B、C 在同一等勢(shì)面上 O 點(diǎn)到 BC 的距離 d OCsin ，而sin OB1，所以 d 1OC 1.5× 10 2 m根據(jù) EUOB2 OC222d得，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E U32V/m 200 V/m ，故選項(xiàng) A 正確，選項(xiàng) B、C、Dd 1.5×109文檔來(lái)源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.文檔來(lái)源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .

21、歡迎下載支持.錯(cuò)誤5.如圖 3 所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有A、B 兩點(diǎn)，它們之間的距離為2 cm，兩點(diǎn)的連線與場(chǎng)強(qiáng)方向成 60°角將一個(gè)電荷量為2× 105 C 的電荷由 A 移到 B，其電勢(shì)能增加了 0.1 J問(wèn)：圖 3(1) 在此過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)該電荷做了多少功？(2) A、B 兩點(diǎn)的電勢(shì)差 UAB 為多大？(3) 勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為多大？答案(1) 0.1 J (2)5 000 V(3)5× 105 V/m解析(1)電勢(shì)能增加多少，電場(chǎng)力就做多少負(fù)功，故電場(chǎng)力對(duì)電荷做了0.1 J 的功(2) 由 WqU ，得 U AB WAB0.1 5Vq 2×105

22、000 V.(3) 由 U Ed，得 E U ABUAB 5× 105 V/m.dABcos 60°6.如圖 4 所示， A、B、C 為一等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，某勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線平行于該三角形所在的平面現(xiàn)將電荷量為10 8C 的正點(diǎn)電荷從 A 點(diǎn)移到 B 點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為 3× 106J，將另一電荷量為 108C 的負(fù)點(diǎn)電荷從A 點(diǎn)移到 C 點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做功3× 10 6J.圖 4(1) 求電場(chǎng)線方向， U AB、 UAC、 UBC 各為多少？(2) AB 邊長(zhǎng)為 2 3 cm，求電場(chǎng)強(qiáng)度答案見(jiàn)解析解析(1)正點(diǎn)電荷從 A 點(diǎn)移到 B 點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做正

23、功，故A 點(diǎn)電勢(shì)高于B 點(diǎn)，可以求得W3× 10 6UAB q 108 V 300 V.W同理可判斷A 點(diǎn)電勢(shì)高于 C 點(diǎn)，可求得 UAC q 300 V.因此 B、 C 兩點(diǎn)電勢(shì)相等， UBC 0，由于勻強(qiáng)電場(chǎng)中的等勢(shì)線是一簇平行直線因此，BC為一等勢(shì)線，故電場(chǎng)線方向垂直BC.設(shè) D 為 BC 的中點(diǎn)，則電場(chǎng)線方向?yàn)橛葾指向 D.(2) 直線 AB 沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離 d 等于線段 AD 的長(zhǎng)度， 故由勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系式可得：EUAB300V/m 104 V/m.d2cos 302 3×10°題組二帶電粒子在電場(chǎng)中加速運(yùn)動(dòng)7.如圖 5 所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)

24、E 中，一帶電粒子 ( 不計(jì)重力 ) q 的初速度 v0 恰與電場(chǎng)線方向相同，則帶電粒子q 在開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后，將()圖 510文檔來(lái)源為 : 從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.文檔來(lái)源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.A 沿電場(chǎng)線方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B沿電場(chǎng)線方向做變加速直線運(yùn)動(dòng)C沿電場(chǎng)線方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)D偏離電場(chǎng)線方向做曲線運(yùn)動(dòng)答案C解析在勻強(qiáng)電場(chǎng)E 中，帶電粒子所受靜電力為恒力帶電粒子受到與運(yùn)動(dòng)方向相反的恒定的電場(chǎng)力作用， 產(chǎn)生與運(yùn)動(dòng)方向相反的恒定的加速度，因此，帶電粒子 q 在開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后，將沿電場(chǎng)線做勻減速直線運(yùn)動(dòng)8.如圖 6 所示， P 和

25、 Q 為兩平行金屬板，板間電壓為U ，在 P 板附近有一電子由靜止開(kāi)始向Q 板運(yùn)動(dòng)，關(guān)于電子到達(dá)Q 板時(shí)的速率，下列說(shuō)法正確的是()圖 6A 兩板間距離越大，加速時(shí)間越長(zhǎng)，獲得的速率就越大B兩板間距離越小，加速度越大，獲得的速率就越大C與兩板間距離無(wú)關(guān)，僅與加速電壓U 有關(guān)D以上說(shuō)法都不正確答案C題組三帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)9.如圖 7 所示，電子經(jīng)過(guò)加速后以速度v0 垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)量為h，兩平行板間距離為d，電勢(shì)差為U，板長(zhǎng)為 l ，每單位電壓引起的偏移量(h/U)叫示波器的靈敏度 若要提高其靈敏度，可采用下列方法中的()圖 7A 增大兩極板間的電壓B盡可能使板長(zhǎng)l 做

26、得短些C盡可能使板間距離d 減小些D使電子入射速度v0大些答案C解析12qUl 2qU，t l)，所以hql 2因?yàn)?hat 2(amdv0U2.要使靈敏度大些， 選項(xiàng)中合乎要22mdv02mdv0求的只有 C.10.如圖 8 所示， a、 b 兩個(gè)帶正電的粒子，以相同的速度先后垂直于電場(chǎng)線從同一點(diǎn)進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)后，a 粒子打在 B 板的 a點(diǎn)， b 粒子打在 B 板的 b點(diǎn)，若不計(jì)重力，則()圖 8A a 的電荷量一定大于b 的電荷量11文檔來(lái)源為 : 從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持 .文檔來(lái)源為 :從網(wǎng)絡(luò)收集整理.word 版本可編輯 .歡迎下載支持.B b

27、的質(zhì)量一定大于a 的質(zhì)量C a 的荷質(zhì)比一定大于b 的荷質(zhì)比D b 的荷質(zhì)比一定大于a 的荷質(zhì)比答案C解析粒子在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，h 1qE( x )2 得： x v02mh.由 v02hma v02 mv0qEEq a2hmb得 qa qb .Eq bmamb11.如圖 9 所示，有一帶電粒子貼著A 板沿水平方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為U 1 時(shí)，帶電粒子沿軌跡從兩板正中間飛出；當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為U2 時(shí)，帶電粒子沿軌跡落到B 板中間；設(shè)粒子兩次射入電場(chǎng)的水平速度相同，則兩次偏轉(zhuǎn)電壓之比為()圖 912 112A U U8 BUU 14C U U12 DUU 111212答案A11 Uq l2

28、解析 由 y at2 · ·2得：22 md v02dy，所以 U y2，可知 A 項(xiàng)正確U 2mv20qll12.真空中的某裝置如圖 10所示，其中平行金屬板A、 B 之間有加速電場(chǎng)， C、 D 之間有偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)， M 為熒光屏今有質(zhì)子、氘核和粒子均由 A 板從靜止開(kāi)始被加速電場(chǎng)加速后垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，最后打在熒光屏上已知質(zhì)子、氘核和 粒子的質(zhì)量之比為1 2 4，電荷量之比為 1 1 2，則下列判斷中正確的是 ()圖 10A 三種粒子從 B 板運(yùn)動(dòng)到熒光屏經(jīng)歷的時(shí)間相同B三種粒子打到熒光屏上的位置相同C偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電場(chǎng)力對(duì)三種粒子做功之比為12 2D偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電場(chǎng)力對(duì)三