20xx教科版高中物理選修3-1第一章第5節(jié)勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系示波管原理課時作業(yè)(編輯修改稿)
2025-01-03 18:20 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 離的一半時的動能． 答案 (1)10 16 m/s2 (2)10 － 2 m (3)10 － 16 J 點評 由牛頓第二定律，結(jié)合勻變速直線運動的規(guī)律或動能定理求解． 知識點四 帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn) 7. 如圖 8所示，電子在電勢差為 U1的電場中加速后，垂直進入電勢差為 U2的偏轉(zhuǎn)電場，在滿足電子能射出的條件下，下列四種情況中，一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角 θ 變大的是 ( ) 圖 8 A． U1變大、 U2變大 B． U1變小、 U2變大 C． U1變大、 U2變小 D． U1變小、 U2變小 答案 B 解析 設(shè)電子經(jīng)加速電場后獲得的速度為 v0，由動能定理得 qU1＝ mv202 ① 設(shè)偏轉(zhuǎn)電場的極板長為 L，則電子在偏轉(zhuǎn)電場中運動時間 t＝ Lv0② 電子在偏轉(zhuǎn)電場中受電場力作用獲得的加速度 a＝ qU2md③ 電子射出偏轉(zhuǎn)電場時，平行于電場線的速度 vy＝ at④ 由 ②③④ 得 vy＝ qU2Lmdv0 所以， tan θ ＝ vyv0＝ qU2Lmdv20 ① 式代入上式得 tan θ ＝ U2L2U1d，所以 B正確． 點評 帶電粒子垂直于電場線方向進入電場，在初速度方向做勻速直線運動，在垂直于初速度方向做初速度為零的勻加速直線運動，粒子的合運動為類平拋運動． 【方法技巧練】 一、用作圖法確定電場方向 8．下列圖中， a、 b、 c 是勻強電場中的三個點，各點電勢 φ a＝ 10 V， φ b＝ 2 V， φ c ＝ 6 V， a、 b、 c三點在同一平面上，圖中電場強度的方向表示正確的是 ( ) 答案 D 解析 由題意可知：直線 ab的中點的電勢為 6 V ，與 c點等勢，故應(yīng)按 D圖進行求解，電場的方向則由電勢高處指向電勢低處， D圖表示正確． 二、用等分法確定勻強電場的電勢 9．圖 9中， A、 B、 C、 D是勻強電場中一正方形的四個頂點．已知 A、 B、 C三點的電勢分別為 φ A＝ 15 V， φ B＝ 3 V， φ C＝－ 3 V，求 D點的電勢 φ D. 圖 9 答案 9 V 解析 由題意知 A、 C 間電勢差為 18 V，連接 A、 C，并將 AC 線段等分為三等份，如下圖，則有 φ E＝ 9 V， φ F＝ 3 V，顯然 B、 F兩點等電勢， D、 E兩點等電勢，電勢為 9 V. 方法總結(jié) 在勻強電場中，兩長度相等且相互平行的線段的兩端點的電勢差相等，因此同一直線上相等長度的線段的電勢差亦相等． 三、帶電粒子在交變電場中運動問題的分析方法 10．如圖 10(a)所示，兩個平行金屬板 P、 Q豎直放置，兩板間加上如圖 (b)所示的電壓． t＝ 0 時， Q 板比 P 板電勢高 5 V，此時在兩板的正中央 M 點放一個電子，速度為零，電子在靜電力 作用下運動，使得電子的位置和速度隨時間變化．假設(shè)電子始終未與兩板相碰．在0t810 － 10 s的時間內(nèi)，這個電子處于 M點的右側(cè)、速度方向向左且大小逐漸減小的時間是 ( ) 圖 10 A． 0t210 － 10 s B． 210 － 10 st410 － 10 s C． 410 － 10 st610 － 10 s D． 610 － 10 st810 － 10 s 答案 D 解析 0～ T4過程中電子向右做加速運動； T4～ T2過程中電子向右減速運動， T2～ 3T4 過程中電子向左加速， 3T4 ～ T過程中電子向左減速， D滿足條件． 方法總結(jié) 解決帶電粒子在交變電場中運動問題的關(guān)鍵是弄清電場方向和粒子所受電場力的方向，進而確定加速度方向和速度的變化情況． 1．下列靜電學(xué)公式中， F、 q、 E、 U、 r 和 d 分別表示電場力、電荷量、場強、電勢差及距離， ① F＝ kq1q2r2 ， ② E＝ kQr2， ③ E＝ Fq， ④ U＝ Ed，有關(guān)四個公式的說法中正確的是 ( ) A．它們都只對點電荷或點電荷的電場成立 B． ①②③ 只對點電荷或點電荷電場成立， ④ 對任何電場都成立 C． ①② 只對點電荷成立， ③ 對任何電場成立， ④ 只對
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