2020-2021学年高中物理教科版1.5 匀强电场中电势差与电场强度的关系示波管原理 自主学习检测题 Word版含解析.doc

五　匀强电场中电势差与电场强度的关系　示波管原理
　　　　　　　　　
一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)
1.电场的电场强度为1.0×103 N/C,ab平行于电场线,==4 cm,==3 cm。则下述计算结果正确的是 (　　)
A.a、b间的电势差为40 V
B.a、c间的电势差为50 V
C.将q=-5×10-3 C的点电荷沿矩形路径abdca移动一周,电场力做的功是-0.25 J
D.将q=-5×10-3 C的点电荷从a移到d,电场力做的功是-0.25 J
【解析】选A。由Uab=Ed得Uab=1.0×103×0.04 V=40 V,A项正确;因为a、c在同一等势面上,所以Uac=0,B项错;将电荷沿abdca移动一周,位移为0,故电场力做的功为0,C项错;电场力做功Wad=Wab=qUab=(-5×10-3)×40 J=-0.2 J,D项错;故选A。
2.(2020·新余高二检测)如图为示波管的原理图,若在XX'上加上如图甲所示的扫描电压,在YY'上加如图乙所示的信号电压,则在荧光屏上会看到的图形是 (　　)
【解析】选A。示波管的YY'偏转电压上加的是待显示的信号电压,XX'偏转电极通常接入锯齿形电压,即扫描电压,当信号电压与扫描电压周期相同时,就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内的稳定图像。因甲图中XX'偏转电极接入的是锯齿形电压,即扫描电压,且周期与YY'偏转电压上加的待显示的信号电压相同,所以在荧光屏上得到的信号是一个周期内的稳定图像。则显示的图像与YY'所载入的图像形状是一样的,故选A。
3.(多选)(2020·芜湖高二检测)如图所示,在匀强电场中,有边长为5 cm的等边三角形ABC,三角形所在平面与匀强电场的电场线平行,O点为该三角形的中心,三角形各顶点的电势分别为φA=1 V、φB=3 V、φC=5 V,下列说法正确的是 (　　)
A.O点电势为零
B.匀强电场的场强大小为80 V/m,方向由C指向A
C.在三角形ABC外接圆的圆周上电势最低点的电势为1 V
D.将电子由C点移到A点,电子的电势能增加了4 eV
【解析】选B、D。因A、C中点的电势为V=3 V,可知B与AC中点的连线为等势面,可知O点的电势为3 V,选项A错误;匀强电场的电场强度大小E==N/C=80 N/C,方向由C指向A,选项B正确;在三角形ABC外接圆的圆周上电势最低的点应该是平行于AC的直径与圆周的上方的交点位置,因A点的电势为1 V,则此电势最低点的位置的电势小于1 V,选项C错误;将电子由C点移到A点,电势降低4 V,则电子的电势能增加了4 eV,选项D正确。
【加固训练】
如图所示,A、B、C三点都在匀强电场中,已知AC⊥BC,∠ABC=60°,=20 cm,把一个电荷量q=10-5 C的正电荷从A移到B,电场力做功为零;从B移到C,电场力做功为-1.73×10-3 J,则该匀强电场的场强大小和方向是 (　　)
A.865 V/m,垂直AC向左
B.865 V/m,垂直AC向右
C.1000 V/m,垂直AB斜向上
D.1000 V/m,垂直AB斜向下
【解析】选D。把电荷q从A移到B,电场力不做功,说明A、B两点在同一等势面上,因该电场为匀强电场,等势面应为平面,故图中直线AB为等势线,场强方向垂直于等势面,可见,选项A、B不正确;UBC==- V=-173 V。B点电势比C点低173 V,因电场线指向电势降低的方向,所以场强方向必垂直于AB斜向下,场强大小E=== V/m=1000 V/m,因此选项D正确,C错误。
4.(多选)(2020·九江高二检测)如图所示,一带电荷量为q的带电粒子以一定的初速度由P点射入匀强电场,入射方向与电场线垂直。粒子从Q点射出电场时,其速度方向与电场线成30°角。已知匀强电场的宽度为d,P、Q两点的电势差为U,不计重力作用,设P点的电势为零。则下列说法正确的是 (　　)
A.带电粒子在Q点的电势能为-Uq
B.带电粒子带负电
C.此匀强电场的电场强度大小为E=
D.此匀强电场的电场强度大小为E=
【解析】选A、C。由题图看出粒子的轨迹向上,则所受的电场力向上,与电场方向相同,所以该粒子带正电。粒子从P到Q,电场力做正功,为W=qU,则粒子的电势能减少了qU,P点的电势为零,则知带电粒子在Q点的电势能为-Uq;故A正确,B错误;设带电粒子在P点时的速度为v
0,在Q点建立直角坐标系,垂直于电场线为x轴,平行于电场线为y轴,由平抛运动的规律和几何知识求得粒子在y轴方向的分速度为:vy=v0,粒子在y方向上的平均速度为:=,粒