2020-2021学年高中物理教科版选修3-1同步精练：1.6-Word版含答案.docx

对电场强度与电势差的关系理解1.图169如图169所示，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a至c，a、b间的距离等于b、c间的距离，用a、b、c和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，可以断定()AEaEbEc BabcCabbc DEaEbEc答案B解析由“沿着电场线的方向，电势越来越低”知：abc，断定选项B对；因这一电场线不能确定就是匀强电场中的电场线，故选项C、D不能断定是否正确；这一电场线也不能断定就是正点电荷形成的电场中的一条电场线，故选项A不能断定是否正确正确答案为选项B.2.图1610如图1610所示，匀强电场的电场强度E100 V/m，A、B两点相距0.1 m，A、B连线与电场线的夹角60 ，则A、B两点的电势差为_答案5 V解析AB沿电场强度方向上的投影的长度dABcos 0.1cos 60 m0.05 m，UABEd1000.05 V5 V.带电粒子在电场中的加速3.图1611如图1611所示，在点电荷Q激发的电场中有A、B两点，将质子和粒子分别从A点由静止释放到达B点时，它们的速度大小之比为多少？答案 1解析质子和粒子都带正电，从A点释放将受静电力作用加速运动到B点，设A、B两点间的电势差为U，由动能定理可知，对质子：mHv2qHU，对粒子：mv2qU.所以 .带电粒子在电场中的偏转4如图1612为一真空示波管的示意图，电子从灯丝K发出(初速度可忽视不计)，经灯丝与A板间的电压U1加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场)，电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点已知M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L，电子的质量为m，电荷量为e，不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力图1612(1)求电子穿过A板时速度的大小；(2)求电子从偏转电场射出时的侧移量；(3)若要电子打在荧光屏上P点的上方，可实行哪些措施？答案(1) (2)(3)见解析解析(1)设电子经电压U1加速后的速度为v0，由动能定理有eU1mv解得v0 .(2)电子沿极板方向做匀速直线运动，沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动设偏转电场的电场强度为E，电子在偏转电场中运动的时间为t，加速度为a，电子离开偏转电场时的侧移量为y.由牛顿其次定律和运动学公式有t，a，yat2，解得y.(3)减小加速电压U1或增大偏转电压U2.(时间：60分钟)题组一对公式UEd和E的理解与应用1对公式E的理解，下列说法正确的是()A此公式适用于计算任何电场中a、b两点间的电势差Ba点和b点间距离越大，则这两点的电势差越大C公式中d是指a点和b点之间的距离D公式中的d是a、b两个等势面间的垂直距离答案D解析公式E只适用于匀强电场，A错，公式中的d是a、b两个等势面间的垂直距离，a点和b点间距离大，等势面间的垂直距离不肯定大，故B、C错，D正确2.图1613如图1613所示，A、B两点相距10 cm，E100 V/m，AB与电场线方向的夹角120，求A、B两点间的电势差为()A5 V B5 VC10 V D10 V答案B解析A、B两点在场强方向上的距离dABcos (180120)10 cm5 cm.由于AB，则依据UEd得UABEd1005102 V5 V.图16143如图1614所示，三个同心圆是一个点电荷四周的三个等势面，已知这三个圆的半径成等差数列A、B、C分别是这三个等势面上的点，且这三点在同一条电场线上A、C两点的电势依次为A10 V和C2 V，则B点的电势是()A肯定等于6 V B肯定低于6 VC肯定高于6 V D无法确定答案B解析从等势面的疏密可以看出EAEBEC，又ABBC由公式UEd可以推断UABUBC，所以B6 V.4.图1615如图1615所示是匀强电场中的一组等势面，每两个相邻等势面间的距离都是25 cm，由此可确定电场强度的方向及大小为()A竖直向下，E0.4 V/mB水平向右，E0.4 V/mC水平向左，E40 V/mD水平向右，E40 V/m答案D解析电场线与等势面垂直且沿电场线方向电势降低，故场强方向水平向右，场强大小E V/m40 V/m，故D项正确5.图1616图1616所示，在匀强电场中取一点O，过O点作射线OAOBOCOD10 cm，已知O、A、B、C和D各点电势分别为0、7 V、8 V、7 V、5 V，则匀强电场场强的大小和方向最接近于()A70 V/m，沿AO方向B70 V/m，沿CO方向C80 V/m，沿BO方向D80 V/m，沿CO方向答案C解析由O、A、B、C、D各点电势值可知，O点电势最低，为零，A、C在同一等势面上，所以电场线与AC连线垂直，最接近BO方向大小接近E V/m80 V/m，故C正确图16176平行的带电金属板A、B间是匀强电场，如图1617所示，两板间距离是5 cm，两板间的电压是60 V(1)两板间的场强是_；(2)电场中有P1和P2两点，P1点离A板0.5 cm，P2点离B板也是0.5 cm，P1和P2两点间的电势差U12_答案(1)1.2103 V/m(2)48 V解析(1)两板间是匀强电场，由UEd可得两板间的场强E1.2103 V/m.(2)P1、P2两点间沿场强方向的距离：d4 cm.所以U12Ed1.21034102 V48 V.题组二带电粒子在电场中直线运动图16187如图1618所示，电子由静止开头从A板向B板运动，当到达B极板时速度为v，保持两板间电压不变，则()A当增大两板间距离时，v增大B当减小两板间距离时，v增大C当转变两板间距离时，v不变D当增大两板间距离时，电子在两板间运动的时间也增大答案CD解析依据动能定理争辩电子由静止开头从A板向B板运动列出等式：Uqmv2，得v所以当转变两板间距离时，v不变，故A、B错误，C正确；由于两极板之间的电压不变，所以极板之间的场强为E，电子的加速度为a，电子在电场中始终做匀加速直线运动，由dat2t2所以电子加速的时间为td由此可见，当增大两板间距离时，电子在两板间的运动时间增大，故D正确故选CD.8.图1619如图1619所示，M和N是匀强电场中的两个等势面，相距为d，电势差为U，一质量为m(不计重力)、电荷量为q的粒子，以速度v0通过等势面M射入两等势面之间，则该粒子穿过等势面N的速度应是()A. Bv0C. D.答案C解析qUmv2mv，v，选C.9.图1620带正电的微粒放在电场中，场强的大小和方向随时间变化的规律如图1620所示带电微粒只在静电力的作用下由静止开头运动，则下列说法中正确的是()A微粒在01 s内的加速度与1 s2 s内的加速度相同B微粒将沿着一条直线运动C微粒做往复运动D微粒在第1 s内的位移与第3 s内的位移相同答案BD解析带正电的微粒放在电场中，第1 s内加速运动，第2 s内减速至零，故B、D对题组三带电粒子在匀强电场中的偏转10如图1621所示的示波管，当两偏转电极XX、YY电压为零时，电子枪放射的电子经加速电场加速后会打在荧光屏上的正中间(图示坐标系的O点，其中x轴与XX电场的场强方向重合，x轴正方向垂直于纸面对里，y轴与YY电场的场强方向重合，y轴正方向竖直向上)若要电子打在图示坐标系的第象限，则()图1621AX、Y极接电源的正极，X、Y接电源的负极BX、Y极接电源的正极，X、Y接电源的负极CX、Y极接电源的正极，X、Y接电源的负极DX、Y极接电源的正极，X、Y接电源的负极答案D解析若要使电子打在题图所示坐标系的第象限，电子在x轴上向负方向偏转，则应使X接正极，X接负极；电子在y轴上也向负方向偏转，则应使Y接正极，Y接负极，所以选项D正确11.图1622如图1622所示，有一带电粒子贴着A板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为U1时，带电粒子沿轨迹从两板正中间飞出；当偏转电压为U2时，带电粒子沿轨迹落到B板中间；设粒子两次射入电场的水平速度相同，则两次偏转电压之比为()AU1U218 BU1U214CU1U212 DU1U211答案A解析由yat2得：U，所以U，可知A项正确12.图1623三个粒子在同一地点沿同一方向垂直飞入偏转电场，消灭了如图1623所示的运动轨迹，由此可推断()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动能的增加值C最小，A和B一样大答案ACD解析由题意知，三个粒子在电场中的加速度相同，A和B有相同的偏转位移y，由公式yat2得，A和B在电场中运动时间相同，由公式v0得vBvA，同理，vCvB，故三个粒子进入电场时的初速度大小关系为vCvBvA，故A、C正确，B错误；由题图知，三个粒子的偏转位移大小关系为yAyByC，由动能定理可知，三个粒子的动能增加值为C最小 ，A和B一样大，D正确13.图1624一束电子从静止开头经加速电压U1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1624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.答案(L)解析电子经U1的电场加速后，由动能定理可得eU1电子以v0的速度进入U2的电场并偏转tEavat由得射出极板的偏转角的正切值tan .所以OP(L)tan (L)