2017-2018學(xué)年高中物理 第一章 靜電場(chǎng) 第5節(jié) 勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 示波管原理教學(xué)案 教科版選修-1

1、學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第5節(jié) 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1公式ued或e適用于勻強(qiáng)電場(chǎng),其中d為勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)沿電場(chǎng)線方向的距離。2沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)越來(lái)越低。3帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下加速時(shí)，可根據(jù)動(dòng)能定理求速度。4帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí),如果僅受電場(chǎng)力，則做類平拋運(yùn)動(dòng)。5示波器是顯示電信號(hào)隨時(shí)間變化情況的儀器，其核心部件是示波管。一、勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系1關(guān)系式：ued。2適用條件（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)。(2)d為沿電場(chǎng)線方向兩點(diǎn)間的距離。3結(jié)論(1)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)越來(lái)越低。(2）沿垂直于電場(chǎng)線方向，同一垂線上電勢(shì)相等。二、示波管原理1示波管（陰極射線管）的構(gòu)

2、造圖1。5.12電子在陰極射線管中運(yùn)動(dòng)的三個(gè)階段（1)加速：電子在陰極和陽(yáng)極之間形成的電場(chǎng)中受電場(chǎng)力，電場(chǎng)力做正功，其動(dòng)能增大。(2)偏轉(zhuǎn)：被加速的電子進(jìn)入水平平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng),做類平拋運(yùn)動(dòng)。（3)勻速直線運(yùn)動(dòng)：電子射出電場(chǎng)后，不再受電場(chǎng)力作用，保持偏轉(zhuǎn)角不變,打在熒光屏上。三、實(shí)驗(yàn)觀察:帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)1實(shí)驗(yàn)室里的示波管的構(gòu)造如圖1.5。2所示，示波器中的陰極射線管有水平和豎直兩個(gè)方向上的兩對(duì)偏轉(zhuǎn)電極.圖1522工作原理（1）若在兩對(duì)偏轉(zhuǎn)電極上所加電壓為零,則電子束將打在o點(diǎn)產(chǎn)生亮斑。(2)若只在偏轉(zhuǎn)電極y1、y2上加一穩(wěn)定電壓,則電子束將沿y方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)。(3）若只在偏轉(zhuǎn)電極x1、

3、x2上加一個(gè)穩(wěn)定電壓，電子束將沿x方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)。（4）若在偏轉(zhuǎn)電極x1、x2和y1、y2上均加了一定的電壓，則亮斑既偏離y軸又偏離x軸。(5)若加在x1、x2上的電壓隨時(shí)間按圖1.53甲所示的規(guī)律周期性地變化，在y1、y2上的電壓隨時(shí)間以正弦函數(shù)變化，則示波器顯示的圖形如圖乙所示.圖15。31自主思考-判一判(1）在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，兩點(diǎn)間的距離越大，則兩點(diǎn)間的電勢(shì)差越大。（）（2）在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，兩點(diǎn)間的電勢(shì)差越大，則場(chǎng)強(qiáng)越大。(）（3)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿任一方向電勢(shì)隨距離均勻變化。(）(4）若只在示波管的偏轉(zhuǎn)電極x1、x2上加上一恒定電壓,則在熒光屏上看到一條沿x方向的亮線。（)(5)若只在示波管的

4、偏轉(zhuǎn)電極y1、y2上加上正弦函數(shù)變化的電壓，則熒光屏上也將出現(xiàn)正弦函數(shù)圖形。(）2合作探究議一議(1)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)越來(lái)越低，那么電勢(shì)越來(lái)越低的方向一定是電場(chǎng)強(qiáng)度方向嗎？提示：這種說(shuō)法不對(duì),如圖中沿ab方向電勢(shì)越來(lái)越低，沿ac方向電勢(shì)也越來(lái)越低，但ac方向并不是電場(chǎng)強(qiáng)度方向。 (2)請(qǐng)結(jié)合圖1。5。4思考：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，長(zhǎng)度相等且相互平行的兩線段端點(diǎn)ab間與dc間電勢(shì)差有何關(guān)系?圖1.5。4提示：設(shè)dcabl,dc邊和ab邊與場(chǎng)強(qiáng)方向的夾角都為，則udcelcos ，uabelcos ，故在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，長(zhǎng)度相等且相互平行的兩線段端點(diǎn)間的電勢(shì)差相等，即uabudc。（3)帶電粒子（不計(jì)重力)從

5、兩板中間垂直電場(chǎng)線方向進(jìn)入電場(chǎng)，在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間與什么因素有關(guān)？提示：若能離開(kāi)電場(chǎng)，則與板的長(zhǎng)度l和初速度v0有關(guān)；若打在極板上，則與電場(chǎng)強(qiáng)度e和板間距離有關(guān)。勻強(qiáng)電場(chǎng)中ued的應(yīng)用1對(duì)ued的幾點(diǎn)說(shuō)明（1）公式uabed只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)的定量計(jì)算。(2)公式中的“d指電場(chǎng)中兩點(diǎn)沿電場(chǎng)線方向的距離，如果兩點(diǎn)連線不沿電場(chǎng)線方向,d應(yīng)為兩點(diǎn)連線在電場(chǎng)線方向的投影，或?yàn)閮牲c(diǎn)所在等勢(shì)面間的垂直距離。（3)可以把公式uabed簡(jiǎn)化為ued,即只是把兩點(diǎn)間電勢(shì)差的絕對(duì)值、電場(chǎng)強(qiáng)度大小代入公式,至于電勢(shì)差的正負(fù)、電場(chǎng)強(qiáng)度的方向可以根據(jù)題意判斷，這樣處理可以避免引起混淆.（4)雖然公式uabed只適用于勻強(qiáng)

6、電場(chǎng)的定量計(jì)算，但對(duì)一些非勻強(qiáng)電場(chǎng)的問(wèn)題，也可以運(yùn)用公式進(jìn)行定性的判斷.2電場(chǎng)強(qiáng)度三個(gè)公式的對(duì)比eeke物理含義電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式真空中點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的決定式勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的關(guān)系式引入過(guò)程fq，與f、q無(wú)關(guān)，反映某點(diǎn)電場(chǎng)的性質(zhì)由e和庫(kù)侖定律導(dǎo)出由fqe和wqu導(dǎo)出適用范圍適用于一切電場(chǎng)在真空中，場(chǎng)源電荷q是點(diǎn)電荷勻強(qiáng)電場(chǎng)典例如圖1。5。5所示，abcd是勻強(qiáng)電場(chǎng)中一正方形的四個(gè)頂點(diǎn)，已知a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)分別是a15 v,b3 v,c3 v，由此可以推斷d點(diǎn)電勢(shì)d是多少伏?圖1.55思路點(diǎn)撥 解析解法一:由勻強(qiáng)電場(chǎng)的特點(diǎn)知，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。故有

7、uabudcabdc，所以d9 v。解法二：因?yàn)榈葎?shì)面跟電場(chǎng)線垂直，勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面和電場(chǎng)線都是等間距的平行的直線，所以可以先選取一條直線，在直線上找出與a、b、c、d四點(diǎn)電勢(shì)相等的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，由此確定與d點(diǎn)等勢(shì)的點(diǎn)，從而確定d點(diǎn)的電勢(shì)。根據(jù)a、b、c三點(diǎn)電勢(shì)的特點(diǎn)，連接ac并在ac連線上取m、n兩點(diǎn),使ammnnc，如圖甲所示。盡管ac不一定是場(chǎng)強(qiáng)方向，但可以肯定am、mn、nc在場(chǎng)強(qiáng)方向上的投影長(zhǎng)度相等。由ued可知，uamumnuncv6 v.由此可知，n3 v，m9 v,b、n兩點(diǎn)在同一等勢(shì)線上，根據(jù)幾何知識(shí)不難證明md平行于bn，即md也為等勢(shì)線，所以dm9 v.解法三：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，任

8、何一條直線上兩點(diǎn)間（等勢(shì)面除外）的電勢(shì)差一定與這兩點(diǎn)間的距離成正比。如圖乙所示，連接ac、bd交于o點(diǎn),則有:uaouoc，ubouod.aov9 v，oa9 v15 v9 v6 v，bood，所以d2ob26 v3 v9 v。答案9 v用“等分法”求電勢(shì)及畫(huà)電場(chǎng)線1等分法在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿任意一個(gè)方向，電勢(shì)降落都是均勻的,故在同一直線上相同間距兩點(diǎn)間的電勢(shì)差相等。如果把某兩點(diǎn)間的距離等分為n段，則每段線段兩端點(diǎn)的電勢(shì)差等于原電勢(shì)差的倍，像這樣采用這種等分間距求電勢(shì)的方法，叫做等分法.2用“等分法”計(jì)算勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電勢(shì)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，依據(jù)相互平行的相等的線段兩端點(diǎn)的電勢(shì)差相等，使用“等分法”可快速

9、求解電場(chǎng)中某點(diǎn)電勢(shì)的相關(guān)問(wèn)題.3等分法也常用來(lái)畫(huà)電場(chǎng)線我們可以用“等分法”找到兩個(gè)等勢(shì)點(diǎn),兩等勢(shì)點(diǎn)的連線就是等勢(shì)線,再畫(huà)出垂直等勢(shì)線的直線即為電場(chǎng)線。 1。如圖1.5。6所示，在平面直角坐標(biāo)系中，有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，其中坐標(biāo)原點(diǎn)o處的電勢(shì)為零，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15.6a200 v/mb200 v/mc100 v/m d100 v/m解析：選a由勻強(qiáng)電場(chǎng)的特點(diǎn)得oa的中點(diǎn)c的電勢(shì)c3 v，cb，即b、c在同一等勢(shì)面上，由電場(chǎng)線與等勢(shì)面的關(guān)系和幾何關(guān)系可得docsin 1.5 cm(如圖所示）。則e v/m200 v/m，a正確。2。

10、如圖15。7所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一電荷量為q5。01010 c的正電荷，由a點(diǎn)移到b點(diǎn)和由a點(diǎn)移到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做的功都是3。0108 j,已知a、b、c三點(diǎn)的連線組成直角三角形,ab20 cm，37。求：圖157（1）a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差;(2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小；(3）電場(chǎng)強(qiáng)度的方向。解析：（1）uab v60 v。(2）因?yàn)檎姾蓂從a到b和從a到c，電場(chǎng)力做功相等，所以由wqu可得uabuac，b、c兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上，由ued得e v/m375 v/m。(3）由勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)線和等勢(shì)面關(guān)系及電場(chǎng)力做功特點(diǎn)可知，場(chǎng)強(qiáng)與ac平行且由a指向c。答案:(1）60 v(2)375 v/m(3）電場(chǎng)

11、強(qiáng)度方向與ac平行且由a指向c應(yīng)用公式ued進(jìn)行定性分析ued適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)的計(jì)算，但對(duì)非勻強(qiáng)電場(chǎng)可應(yīng)用它進(jìn)行定性分析，如相鄰等差等勢(shì)面間距越小處，電場(chǎng)強(qiáng)度越大.1。如圖15.8所示，實(shí)線為電場(chǎng)線，虛線表示等勢(shì)面，a50 v，c20 v，則a、c連線的中點(diǎn)b的電勢(shì)b()圖15。8a等于35 v b大于35 vc小于35 v d等于15 v解析:選c由電場(chǎng)線的疏密可知，eaebec，則a、b間的平均電場(chǎng)強(qiáng)度大于b、c間的平均電場(chǎng)強(qiáng)度，由公式ued可以判斷uabubc，所以b35 v.選項(xiàng)c正確。2。如圖1。5.9所示,實(shí)線為電場(chǎng)線，虛線為等勢(shì)面，且abbc。電場(chǎng)中a、b、c三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度分別為e

12、a、eb、ec,電勢(shì)分別為a、b、c,ab、bc間的電勢(shì)差分別為uab、ubc，則下列關(guān)系式中不正確的是（）圖15。9aabc becebeacuabubc duabubc解析：選d由圖中電場(chǎng)線形狀可以看出，從a到c電場(chǎng)線越來(lái)越密，因此電場(chǎng)強(qiáng)度越來(lái)越大，即ecebea；沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)越來(lái)越低，因此abc；由于abbc，ued,且b、c間平均電場(chǎng)強(qiáng)度較大，因此uabubc。故選d。3。 (多選)如圖1。510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ommn。p點(diǎn)在y軸右側(cè)，mpon。則（)圖15.10am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

13、p點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功cm、n兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大于o、m兩點(diǎn)間的電勢(shì)差d在o點(diǎn)靜止釋放一帶正電粒子，該粒子將沿y軸做直線運(yùn)動(dòng)解析：選ad作出過(guò)點(diǎn)m的等勢(shì)線，因電場(chǎng)線與等勢(shì)線是正交的，且沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)是降低的，故a正確;將負(fù)電荷從o點(diǎn)移到p點(diǎn)時(shí)，因所處位置電勢(shì)降低，其電勢(shì)能增大，故應(yīng)是克服電場(chǎng)力做功，b錯(cuò)誤；由u/d及電場(chǎng)線疏密程度知o、m兩點(diǎn)間電勢(shì)差應(yīng)大于m、n兩點(diǎn)間電勢(shì)差，c錯(cuò)誤；沿y軸上各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，故從o點(diǎn)由靜止釋放的帶正電粒子運(yùn)動(dòng)中始終受到沿y軸方向的合外力，d正確。帶電粒子在電場(chǎng)中的加速和偏轉(zhuǎn)1帶電粒子在電場(chǎng)中加速（1)若帶電粒子的初速度為零，經(jīng)過(guò)電勢(shì)差為u的電場(chǎng)加速后，由動(dòng)能定

14、理得qumv2，則v .（2)若帶電粒子以與電場(chǎng)線平行的初速度v0進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，帶電粒子做直線運(yùn)動(dòng),則qumv2mv。2帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)問(wèn)題的分析處理方法常用類似平拋運(yùn)動(dòng)的分析處理方法,即應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法.如圖1511所示，質(zhì)量為m、帶電荷量大小為q的帶負(fù)電粒子以速度v0沿垂直電場(chǎng)線的方向射入板長(zhǎng)為l、板間距離為d、板間電壓為u的兩平行板中央，忽略粒子重力和電容器的邊緣效應(yīng),則帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)。圖1511（1）粒子沿初速度v0的方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在板間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t.（2)粒子沿電場(chǎng)力方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律知，加速度a.(3）偏轉(zhuǎn)

15、距離:yat2。(4)速度偏轉(zhuǎn)角:帶電粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)豎直方向的分速度vyat，則速度偏轉(zhuǎn)角的正切值是tan 。3帶電粒子偏轉(zhuǎn)的兩個(gè)常用推論(1)粒子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中射出時(shí)，其速度的反向延長(zhǎng)線與初速度方向的水平線的交點(diǎn)平分沿初速度方向的位移。證明：如圖1。5.12所示，設(shè)o點(diǎn)到出射板邊緣的水平距離為x,則tan ，圖1。512又yat2，tan ，解得：x。（2）不同的帶電粒子經(jīng)同一加速電場(chǎng)加速后，又進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),則偏轉(zhuǎn)距離y和偏轉(zhuǎn)角都相同。即粒子的偏轉(zhuǎn)與粒子的q、m無(wú)關(guān)，僅決定于加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。證明：如圖1。5。13所示，一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子，由靜止開(kāi)始,先經(jīng)過(guò)電壓為u1的電場(chǎng)

16、加速后,再垂直于電場(chǎng)方向射入兩平行金屬板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，兩金屬板板長(zhǎng)為l，間距為d，板間電壓為u2.圖1。5。13粒子射出兩金屬板間時(shí)偏轉(zhuǎn)的距離y加速過(guò)程使粒子獲得速度v0,由動(dòng)能定理得qu1mv,解得v0 。偏轉(zhuǎn)過(guò)程經(jīng)歷的時(shí)間t,偏轉(zhuǎn)過(guò)程加速度大小a，所以偏轉(zhuǎn)的距離yat2 2.速度偏轉(zhuǎn)的角度tan .可見(jiàn)經(jīng)同一電場(chǎng)加速的帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的偏移量及偏轉(zhuǎn)角均與粒子q、m無(wú)關(guān),只取決于加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。典例（多選)(2015天津高考)如圖1.5。14所示，氕核、氘核、氚核三種粒子從同一位置無(wú)初速地飄入電場(chǎng)線水平向右的加速電場(chǎng)e1，之后進(jìn)入電場(chǎng)線豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)e2發(fā)生偏轉(zhuǎn)，最后打在屏上。

17、整個(gè)裝置處于真空中，不計(jì)粒子重力及其相互作用，那么(）圖1514a偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)e2對(duì)三種粒子做功一樣多b三種粒子打到屏上時(shí)的速度一樣大c三種粒子運(yùn)動(dòng)到屏上所用時(shí)間相同d三種粒子一定打到屏上的同一位置思路點(diǎn)撥解析設(shè)粒子質(zhì)量為m,電量為q,經(jīng)過(guò)加速電場(chǎng)u1qmv,經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)位移y1 2,解得y1，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)對(duì)粒子做功w2qe2y1，由于三種粒子電量相同，則偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)對(duì)三種粒子做功一樣多，故選項(xiàng)a正確；從開(kāi)始無(wú)初速度進(jìn)入電場(chǎng)到打到屏上的過(guò)程中，由動(dòng)能定理有u1qw2mv2，解得v，則三種粒子打到屏上的速度不一樣,故選項(xiàng)b錯(cuò)誤；在加速電場(chǎng)中有l(wèi)a1tt,解得t1 ,從進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)到粒子打到屏上所用時(shí)間

18、t2t3（ll） ,則三種粒子運(yùn)動(dòng)到屏上所用時(shí)間tt1t2t3 （ll） ，由于三種粒子質(zhì)量不同,所以三種粒子運(yùn)動(dòng)到屏上所用時(shí)間不同,故選項(xiàng)c錯(cuò)誤；粒子離開(kāi)電場(chǎng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng),y2vt3a2t2t3，則yy1y2y2，所以三種粒子一定打到屏上的同一位置，故選項(xiàng)d正確.答案ad1確定最終偏離距離op的四種思路思路1:思路2:思路3:思路4：2確定粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后的動(dòng)能（或速度)的兩種思路思路1：思路2:1。平行金屬板a、b分別帶等量異種電荷,a板帶正電荷，b板帶負(fù)電荷，a、b兩個(gè)帶正電的粒子以相同的速率先后垂直于電場(chǎng)線從同一點(diǎn)進(jìn)入兩金屬板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，并分別打在b板上的a、b兩點(diǎn)，如圖1。5

19、.15所示。若不計(jì)重力，則()圖1。5。15aa粒子的帶電荷量一定大于b粒子的帶電荷量ba粒子的質(zhì)量一定小于b粒子的質(zhì)量ca粒子的帶電荷量與質(zhì)量之比一定大于b粒子的帶電荷量與質(zhì)量之比da粒子的帶電荷量與質(zhì)量之比一定小于b粒子的帶電荷量與質(zhì)量之比解析：選cy2,y相同，v0相同,xaxb,則，故c項(xiàng)正確.2。如圖1.5.16所示，帶正電的粒子以一定的初速度v0沿兩板的中線進(jìn)入水平放置的平行金屬板內(nèi)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t恰好沿下板的邊緣飛出，已知板長(zhǎng)為l,板間的距離為d，板間電壓為u，帶電粒子的電荷量為q，粒子通過(guò)平行金屬板的時(shí)間為t（不計(jì)粒子的重力)，則（）圖15。16a在前t/2時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)力對(duì)粒子做的

20、功為qu/2b在后t/2時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)力對(duì)粒子做的功為3qu/8c在粒子下落前d/4和后d/4的過(guò)程中，電場(chǎng)力做功之比為12d在粒子下落前d/4和后d/4的過(guò)程中,電場(chǎng)力做功之比為21解析：選b粒子在電場(chǎng)力作用下，在豎直方向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)yat2可得粒子在前時(shí)間內(nèi)豎直方向上的位移y1和在后時(shí)間內(nèi)豎直位移y2之比為y1y213，因?yàn)榱Ｗ忧『醚叵掳宓倪吘夛w出，所以y1y2，聯(lián)立可得:y1d,y2d，則在前時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)力對(duì)粒子做的功為:w1ququ,在后時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)力對(duì)粒子做的功為:w2ququ，故b正確；根據(jù)wqey可得，在粒子下落前和后的過(guò)程中，電場(chǎng)力做功之比為11，故c、d

21、錯(cuò)誤。3(多選）如圖1。5。17所示，電子在電勢(shì)差為u1的加速電場(chǎng)中由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，然后射入電勢(shì)差為u2的兩塊平行極板間的電場(chǎng)中，射入方向跟極板平行,整個(gè)裝置處在真空中，重力可忽略,在滿足電子能射出平行板區(qū)的條件下,下述四種情況中，一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角變大的是（）圖1。5。17au1不變、u2變大 bu1變小、u2變大cu1變大、u2變小 du1變小、u2變小解析：選ab由動(dòng)能定理有eu1mv,則電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度為v0 ，電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，垂直電場(chǎng)方向lv0t,沿電場(chǎng)方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),vyat，電子偏轉(zhuǎn)角的正切tan ，則一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角變大的是,u1不變、u2變大

22、或u1變小、u2變大，故選a、b。1。如圖1所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中取一點(diǎn)o，過(guò)o點(diǎn)作射線oaobocod10 cm，已知o、a、b、c和d各點(diǎn)電勢(shì)分別為0、7 v、8 v、7 v、5 v，則勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向最接近于()圖1a70 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方向解析:選c由o、a、b、c、d各點(diǎn)電勢(shì)值可知，o點(diǎn)電勢(shì)最低，a、c在同一等勢(shì)面上，所以電場(chǎng)線與ac連線垂直，最接近bo方向。大小接近e v/m80 v/m，故c正確。2如圖所示，a、b、c是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn)，各點(diǎn)電勢(shì)a10 v、b2 v、c6 v，a、b、c三點(diǎn)在同一

23、平面上,下列各圖中電場(chǎng)強(qiáng)度的方向表示正確的是(）解析：選da、b中點(diǎn)電勢(shì)為6 v,該點(diǎn)與c為等勢(shì)點(diǎn)，因此電場(chǎng)強(qiáng)度的方向垂直該連線指向低電勢(shì)一側(cè)。3圖2(a）為示波管的原理圖。如果在電極yy之間所加的電壓按圖（b）所示的規(guī)律變化，在電極xx之間所加的電壓按圖（c）所示的規(guī)律變化，則在熒光屏上會(huì)看到的圖形是選項(xiàng)中的(）圖2解析：選b在02t1時(shí)間內(nèi)，掃描電壓掃描一次,信號(hào)電壓完成一個(gè)周期，當(dāng)uy為正的最大值時(shí)，電子打在熒光屏上有正的最大位移，當(dāng)uy為負(fù)的最大值時(shí)，電子打在熒光屏上有負(fù)的最大位移，因此一個(gè)周期內(nèi)熒光屏上的圖像為b。4（多選)一臺(tái)正常工作的示波管,突然發(fā)現(xiàn)熒光屏上畫(huà)面的高度縮小,則產(chǎn)生

24、故障的原因可能是(）a加速電壓偏大b加速電壓偏小c偏轉(zhuǎn)電壓偏大 d偏轉(zhuǎn)電壓偏小解析：選ad若加大加速電壓,根據(jù)uqmv2可知，電子射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的速度變大，則電子的運(yùn)行時(shí)間減少,根據(jù)yat2可知電子的偏轉(zhuǎn)位移必定減少；同樣在運(yùn)行時(shí)間不變的情況下減小偏轉(zhuǎn)電壓,根據(jù)yat2 t2可知電子的偏轉(zhuǎn)位移也會(huì)減小，故a、d正確，b、c錯(cuò)誤.5。 （2015全國(guó)卷)如圖3所示，直線a、b和c、d是處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中的兩組平行線，m、n、p、q是它們的交點(diǎn)，四點(diǎn)處的電勢(shì)分別為m、n、p、q。一電子由m點(diǎn)分別運(yùn)動(dòng)到n點(diǎn)和p點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力所做的負(fù)功相等.則(）圖3a直線a位于某一等勢(shì)面內(nèi),mqb直線c位于某一等勢(shì)面

25、內(nèi),mnc若電子由m點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到q點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功d若電子由p點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到q點(diǎn),電場(chǎng)力做負(fù)功解析：選b由電子從m點(diǎn)分別運(yùn)動(dòng)到n點(diǎn)和p點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力所做的負(fù)功相等可知,n、p兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上，且電場(chǎng)線方向?yàn)閙n，故選項(xiàng)b正確，選項(xiàng)a錯(cuò)誤。m點(diǎn)與q點(diǎn)在同一等勢(shì)面上，電子由m點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到q點(diǎn)，電場(chǎng)力不做功,故選項(xiàng)c錯(cuò)誤。電子由p點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到q點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功,故選項(xiàng)d錯(cuò)誤.6。如圖4所示為示波管中偏轉(zhuǎn)電極的示意圖，相距為d、長(zhǎng)度為l的極板ac、bd加上電壓u后，可在兩極板之間（設(shè)為真空）產(chǎn)生勻強(qiáng)電場(chǎng)。在左端距兩板等距離處的o點(diǎn)，有一電荷量為q、質(zhì)量為m的粒子以某一速度沿與板平行射入,不計(jì)重力，下列說(shuō)法正確的是(

26、）圖4a入射粒子向下偏轉(zhuǎn)b入射速度大于 的粒子可以射出電場(chǎng)c若粒子可以射出電場(chǎng)，則入射速度越大，動(dòng)能變化越大d若粒子可以射出電場(chǎng)，則射出電場(chǎng)時(shí)速度方向的反向延長(zhǎng)線過(guò)o點(diǎn)解析：選b粒子帶負(fù)電,受到豎直向上的電場(chǎng)力，故應(yīng)向上偏轉(zhuǎn)，a錯(cuò)誤；若粒子剛好離開(kāi)電場(chǎng)，則有l(wèi)vt，at2，a,聯(lián)立可得v ,b正確；入射速度越大，偏轉(zhuǎn)量越小，故電場(chǎng)力做功越少，則動(dòng)能變化量越小，c錯(cuò)誤；若粒子可以射出電場(chǎng)，速度偏轉(zhuǎn)角正切值是位移偏轉(zhuǎn)角正切值的2倍，則射出電場(chǎng)時(shí)速度方向的反向延長(zhǎng)線過(guò)水平位移的中點(diǎn)，不會(huì)過(guò)o點(diǎn)，故d錯(cuò)誤。7. (多選)（2015江蘇高考）一帶正電的小球向右水平拋入范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)方向水平向

27、左。不計(jì)空氣阻力,則小球()圖5a做直線運(yùn)動(dòng)b做曲線運(yùn)動(dòng)c速率先減小后增大d速率先增大后減小解析:選bc小球運(yùn)動(dòng)時(shí)受重力和電場(chǎng)力的作用,合力f方向與初速度v0方向不在一條直線上,小球做曲線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)a錯(cuò)誤，選項(xiàng)b正確。將初速度v0分解為垂直于f方向的v1和沿f方向的v2,根據(jù)運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系，v1的大小不變，v2先減小后反向增大，因此小球的速率先減小后增大,選項(xiàng)c正確，選項(xiàng)d錯(cuò)誤。8。如圖6所示，平行金屬板a、b水平正對(duì)放置，分別帶等量異號(hào)電荷。一帶電微粒水平射入板間，在重力和電場(chǎng)力共同作用下運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖中虛線所示,那么(）圖6a若微粒帶正電荷，則a板一定帶正電荷b微粒從m點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到n點(diǎn)電勢(shì)能一

28、定增加c微粒從m點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到n點(diǎn)動(dòng)能一定增加d。 微粒從m點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到n點(diǎn)機(jī)械能一定增加解析:選c微粒向下偏轉(zhuǎn)，則微粒受到的電場(chǎng)力與重力的合力向下，若微粒帶正電,只要電場(chǎng)力小于重力，就不能確定a、b板所帶電荷的電性，a項(xiàng)錯(cuò)誤；不能確定電場(chǎng)力的方向和微粒所帶電荷的電性，因此不能確定電場(chǎng)力做功的正負(fù),不能確定微粒從m點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到n點(diǎn)電勢(shì)能的變化，b項(xiàng)錯(cuò)誤；由于電場(chǎng)力與重力的合力一定向下，因此微粒受到的合外力做正功，根據(jù)動(dòng)能定理可知，微粒從m到n的過(guò)程中動(dòng)能增加，c項(xiàng)正確；由于不能確定除重力以外的力即電場(chǎng)力做的是正功還是負(fù)功，根據(jù)功能原理可知，不能確定微粒從m到n過(guò)程中機(jī)械能是增加還是減少，d項(xiàng)錯(cuò)誤。9。如圖7所示,場(chǎng)強(qiáng)大小為e、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一矩形區(qū)域abcd，水平邊ab長(zhǎng)為s，豎直邊ad長(zhǎng)為h。質(zhì)量均為m、帶電量分別為q和q的兩粒子,由a、c兩點(diǎn)先后沿ab和cd方向以速率v0進(jìn)入矩形區(qū)（兩粒子不同時(shí)出現(xiàn)在電場(chǎng)中）。不計(jì)重力.若兩粒子軌跡恰好相切,則v0等于（）圖7a. b. c。 d. 解析：選b由兩粒子軌跡恰好相切，根據(jù)對(duì)稱性,兩個(gè)粒子的軌跡相切點(diǎn)一定在矩形區(qū)域的中心，并且兩粒子均做類平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性和等時(shí)性可得，在水平方向上：v0t，在豎直方向上:at2t2，聯(lián)立以上兩式可求得：v0 ，由此可知，該題只有選項(xiàng)b正確，a、c、d皆