高中物理教科版选修3-1检测：第一章　5.匀强电场中电势差与电场强度的关系　示波管原理 Word版含解析

5.匀强电场中电势差与电场强度的关系　示波管原理
基础巩固
1.下列公式中,既适用于点电荷产生的静电场,也适用于匀强电场的有(　　)
①电场强度E=Fq　②电场强度E=Ud　③电场强度E=kQr2　④电场力做功W=Uq
A.①③ B.②③ C.②④ D.①④
答案:D
2.关于匀强电场中电场强度和电势差的关系,说法正确的是(　　)
A.电场强度越大,则任意两点间的电势差也越大
B.任意两点间的电势差等于电场强度和这两点间距离的乘积
C.沿着电场线方向,任何相同距离上的电势降低必定相等
D.电势降低的方向必定是电场强度的方向
答案:C
3.如图所示,实线为电场线,虚线为等势面,A、B两点的电势分别为φA=-50 V,φB=-20 V;则A、B连线中点C的电势φC应为(　　)
A.φC=-35 V
B.φC>-35 V
C.φC<-35 V
D.条件不足,无法判断φC的高低
解析:由电场线的分布情况可以看出,在A、B连线上,由B点到A点电场强度越来越大.由U=Ed可知UBC-35 V,选B.
答案:B
4.如图所示,A、B、C是匀强电场中的三个点,各点电势φA=10 V、φB=2 V、φC=6 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(　　)
解析:A、B的中点电势为6 V,该点与C点为等势点,因此电场强度的方向垂直于A、B的中点与C点的连线指向低电势的一侧,故选项D正确.
答案:D
5.示波管的原理图如图甲所示,如果在电极YY'之间所加的电压按图乙所示的规律变化,在电极XX'之间所加的电压按图丙所示的规律变化,则在荧光屏上会看到的图形是(　　)
解析:在0~2t1时间内,扫描电压扫描一次,信号电压完成一个周期,当UY为正的最大值时,电子打在荧光屏上正的最大位移处,当UY为负的最大值时,电子打在荧光屏上负的最大位移处,因此一个周期内荧光屏上的图形为B.
答案:B
6.如图所示,两极板与电源相连接,电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场,且恰好从正极板边缘飞出,现在使电子入射速度变为原来的两倍,而电子仍从原位置射入,且仍从正极板边缘飞出,则两极板的间距应变为原来的(　　)
A.2倍
B.4倍
C.12
D.14
解析:电子在两极板间做类平抛运动,水平方向l=v0t,t=lv0,竖直方向d=12at2=qUl22mdv02,故d2=qUl22mv02,即d∝1v0,故选项C正确.
答案:C
7.如图所示,在匀强电场中,有A、B两点,它们的间距为 2 cm,两点的连线与电场强度方向成60°角.将一个电荷量为-2×10-5 C的电荷由A移到B,其电势能增加了0.1 J.则:
(1)在此过程中,电场力对该电荷做了多少功?
(2)A、B两点的电势差UAB为多少?
(3)该匀强电场的电场强度为多大?
解析:(1)电场力做正功,电势能减小;电场力做负功,电势能增加,增加的电势能就等于电场力做的功,所以,W=ΔEp=-0.1 J.
(2)由UAB=Wq=-0.1-2×10-5 V=5×103 V.
(3)由U=Ed,得UAB=E·