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广东省佛山市三水实验中学2014-2015学年高二上学期第五学段物理试卷(理科)


2014-2015 学年广东省佛山市三水实验中学高二(上)第五学段物 理试卷(理科)
一、单项选择题(每小题 4 分,共 32 分) 1. (4 分) (2012?广州二模)在点电荷 Q 形成的电场中某点 P,放一电荷量为 q 的检验电荷, q 受到的电场力为 F.如果将 q 移走,那么 P 点的电场强度大小为() A. B. C.qF D.0

2

. (4 分) (2014 秋?铜陵期末)点电荷 A 和 B,分别带正电和负电,电量分别为 4Q 和 Q,如 图所示,在 AB 连线上,电场强度为零的地方在()

A.B 左侧 C. A 和 B 之间

B. A 右侧 D.A 的右侧及 B 的左侧

3. (4 分) (2014?温州学业考试)在如图各电场中,A、B 两点电场强度相同的是() A. B. C. D.

4. (4 分) (2013 秋?沧州期末)一带电粒子在电场中只受电场力作用时,它不可能出现的运 动状态是() A.匀速直线运动 B .匀加速直线运动 C. 匀变速曲线运动 D. 匀速圆周运动 5. (4 分) (2012 秋?景谷县校级期末)如图所示是一个匀强电场的等势面,每两个相邻等势 面相距 2cm,由此可以确定电场强度的方向和数值是()

A.竖直向下,E=100V/m C. 水平向左,E=200V/m

B. 水平向左,E=100V/m D.水平向右,E=200V/m

6. (4 分) (2012?广陵区校级学业考试)两电阻 R1、R2 的电流 I 和电压 U 的关系如图所示, 可知电阻大小之比 R1:R2 等于()

A.

B.3:1

C.

D.1:3

7. (4 分) (2014?西藏模拟)某静电场的电场线分布如图所示,图中 P、Q 两点的电场强度的 大小分别为 EP 和 EQ,电势分别为 φP 和 φQ,则()

A.EP>EQ,φP>φQ B.EP>EQ,φP<φQ C.EP<EQ,φP>φQ D.EP<EQ,φP<φQ? 8. (4 分) (2014 秋?三水区校级月考)一个电容器带电荷量为 Q 时,两极板间的电势差为 U, 若使其带电荷量增加 4×10 C,电势差则增加 20V,则它的电容是() ﹣ ﹣ ﹣ ﹣ A.1×10 8F B.4×10 8F C.2×10 8F D.8×10 8F
﹣7

二、双项选择题(每题 6 分,共 24 分) 9. (6 分) (2014 秋?三水区校级月考)如图为两个不同闭合电路中两个不同电源的 U﹣I 图象, 下列判断正确的是()

A.电动势 E1=E2,发生短路时的电流 I1>I2 B. 电动势 E1=E2,内阻 r1>r2 C. 电动势 E1>E2,内阻 r1<r2 D.电动势 E1=E2,内阻 r1<r2 10. (6 分) (2014 秋?三水区校级月考)如图所示,实线表示水平向右的匀强电场中的一组电 场线,一带电粒子(不计重力)经过电场区域后的轨迹如图中虚线所示,a、b 是轨迹上的两 点,关于粒子的运动情况,下列正确的是()

A.该粒子带正电荷 B. 该粒子带负电荷 C. 该粒子经过 a、b 两点时有加速度大小相等 D.该粒子从 a 点运动到 b 两点的过程中电场力做正功 11. (6 分) (2014 秋?三水区校级月考)在如图所示的电路中,电源电动势为 E,内阻为 r,C 为电容器,R0 为定值电阻,R 为滑动变阻器.开关闭合后,灯泡 L 能发光,把滑动变阻器的 滑片向右移动一点,下列判断正确的是()

A. 电容器两端电压变大 C .灯泡 L 亮度变暗

B. 电容器 C 的电荷量将减小 D.灯泡 L 亮度变亮

12. (6 分) (2014 秋?三水区校级月考)如图,电源电动势 E,内阻 r,通过小灯泡的电流为 I, 已知小灯泡的电阻为 R,小型直流电动机的线圈电阻为 r0,则()

A.电动机两端的电压 E﹣IR C. 电动机的发热功率 I2r0

B. 电动机两端的电压 E﹣I(R+r) D.电动机的输入功率 I2r0

三、实验题(本题共两小题,共分) 13. (4 分) (2014 秋?三水区校级月考)读出下列仪表、仪器的读数:

电压表读数为 V

螺旋测微器读数:mm.

14. (14 分) (2014 秋?三水区校级月考)用伏安法测量额定电压是 3V 小灯泡的电阻,并作出 小灯泡的 U﹣I 图线.现有下列器材供选用: A.电压表(0~3V,内阻 10kΩ) B.电压表(0~15V,内阻 20kΩ) C.电流表(0~0.6A,内阻 1Ω) D.电流表(0~3A,内阻 0.4Ω) E.滑动变阻器,0~10Ω F.滑动变阻器,0~100Ω G.学生电源(直流 6V) ,还有开关、导线

(1)为使实验误差尽量减小,要求从零开始多取几组数据,实验 中所用电压表应选,电流表 应选用,滑动变阻器应选用 (用序号字母表示) . (2)请在电路实验物图 1 中按实验要求补充连线. (3)实验中测得数据如下 0.10 0.15 0.20 0.30 0.40 0.50 电流/A 0.10 0.20 0.40 1.00 1.80 3.00 电压/V 请利用表中数据作出小灯泡的 U﹣I 图象. (4)根据小灯泡的 U﹣I 图象求出小灯泡两端电压为 1.5V 时小灯泡的电阻值为欧(结果保留 两位有效数字) .

四、计算题: (26 分) 15. (14 分) (2013 秋?东莞市校级期末)如图所示的匀强电场中,有 a、b、c 三点,ab=5cm, bc=12cm,其中 ab 沿电场方向,bc 和电场方向成 60°角,一个电荷量为 q=4×10 C 的正电荷 ﹣7 从 a 移到 b 电场力做功为 W1=1.2×10 J 求: (1)匀强电场的场强 E (2)电荷从 b 移到 c,电场力做功 W2 (3)a、c 两点的电势差 Uac.
﹣8

16. (12 分) (2014 秋?三水区校级月考)在图所示为一真空示波管,电子(不计重力)从灯 丝 K 由静止发出,经灯丝与 A 板间的加速电压 U1 加速,从 A 板中心孔沿中心线射出,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.两板间的距离为 d,板长为 L1,电子的质量为 m,电荷量 为 e.求: (1)电子穿过 A 板时的速度大小; (2)为使电子恰好从上板边缘飞出偏转电场,M、N 两板间的偏转电压 U2 应为多大?

2014-2015 学年广东省佛山市三水实验中学高二(上)第 五学段物理试卷(理科)
参考答案与试题解析

一、单项选择题(每小题 4 分,共 32 分) 1. (4 分) (2012?广州二模)在点电荷 Q 形成的电场中某点 P,放一电荷量为 q 的检验电荷, q 受到的电场力为 F.如果将 q 移走,那么 P 点的电场强度大小为() A. B. C.qF D.0

考点:电场强度. 专题:电场力与电势的性质专题. 分析:移走检验电荷,电场强度不变,根据电场强度的定义式得出电场强度的大小. 解答: 解:移走检验电荷,电场强度不变,则 E= .故 A 正确,B、C、D 错误. 故选 A. 点评:解决本题的关键知道电场强度的大小与检验电荷的电量无关,由电场本身的性质决定. 2. (4 分) (2014 秋?铜陵期末)点电荷 A 和 B,分别带正电和负电,电量分别为 4Q 和 Q,如 图所示,在 AB 连线上,电场强度为零的地方在()

A.B 左侧 C. A 和 B 之间

B. A 右侧 D.A 的右侧及 B 的左侧

考点:电场强度;电场的叠加. 专题:电场力与电势的性质专题. 分析:空间的任意一点的电场是由两个点电荷产生的电场的叠加, 只有当两个点电荷产生的电 场强度大小相等、 方向相反时, 该点的电场强度才等于零. 根据点电荷场强公式 E=k 和点电荷电场分布特点确定在 AB 连线上,电场强度为零的位置. 解答:解:点电荷电场线的分布特点;正电荷电场的电场线从正电荷出发到无穷远终止,负电 荷电场的电场线从无穷远出发到负电荷终止. A、在 B 的左侧,A 产生的电场强度向左,B 产生的电场强度向右,电场强度方向相反, 但由于 A 的电量大于 B 的电量,且 A 较远,由点电荷场强公式 E=k 可知,在同一点

电场强度大小可能相等,所以合场强可能为零.故 A 正确. B、A 的右侧,A 产生的电场强度向右,B 产生的电场强度向左,电场强度方向相反, 而且由题 A 的电量大于 B 的电量,且 A 较近,由点电荷场强公式=k 可知,在同一点

A 的电场强度一定大于 B 的电场强度,所以合场强不可能为零.故 B 错误.

C、A 和 B 之间两点产生的电场强度方向均向向左,合场强不可能为零.故 C 错误. D、由上可知 D 错误. 故选:A 点评:对于异种电荷,合场强为零的位置在两电荷的连线上电量少的外侧;对于同种电荷,合 场强为零的位置在两电荷的连线上两电荷之间,靠近电量少的电荷. 3. (4 分) (2014?温州学业考试)在如图各电场中,A、B 两点电场强度相同的是() A. B. C. D.

考点:电场强度;电场线. 专题:电场力与电势的性质专题. 分析:电场强度是矢量,不仅有大小,而且有方向,只有当电场强度大小和方向都相同时,电 场强度才相同. 解答:解: A, A、 B 两者点处于同一圆周上, 根据公式 E=k , 电场强度大小, 但方向不同. 故 A 错误; B,由图,AB 两点的电场强度方向,根据公式 E=k 可知,电场大小不同,故 B

错误; C、在匀强 电场中,各处的电场强度处处相同.故 C 正确; D、由图 A、B 两点电场强度不同,大小也不同,EA<EB.故 D 错误. 故选:C. 点评:本题考查对于矢量的理解能力.矢量既有大小,又有方向,只有当矢量的大小和方向都 相同时,矢量才相同. 4. (4 分) (2013 秋?沧州期末)一带电粒子在电场中只受电场力作用时,它不可能出现的运 动状态是() A.匀速直线运动 B. 匀加速直线运动 C. 匀变速曲线运动 D.匀速圆周运动 考点:电场强度;牛顿第二定律. 专题:电场力与电势的性质专题. 分析:根据物体的初状态和受力情况判断物体的运动情况. 解答:解:一带电粒子在电场中只受电场力作用时,合力不为 0. A、物体合力不为 0,不可能做匀速直线运动,故 A 错误. B、物体合力不为 0,当初速度方向与加速度方向相同,而且合外力恒定,就做匀加速 直线运动,故 B 正确. C、物体合力不为 0,当初速度方向与加速度方向不在一条直线上,而且合外力恒定, 物体就做匀变速曲线运动,故 C 正确. D、物体合力不为 0,当合力与速度方向始终垂直,就可能做匀速圆周运动,故 D 正确.

答案选不可能出现的运动状态,故选:A. 点评:了解几种常见的运动状态的受力情况和速度变化情况. 5. (4 分) (2012 秋?景谷县校级期末)如图所示是一个匀强电场的等势面,每两个相邻等势 面相距 2cm,由此可以确定电场强度的方向和数值是()

A.竖直向下,E=100V/m C. 水平向左,E=200V/m

B. 水平向左,E=100V/m D.水平向右,E=200V/m

考点:匀强电场中电势差和电场强度的关系;等势面. 专题:电场力与电势的性质专题. 分析:根据电场线与等势面相互垂直且由高电势指向低电势,可以判定电场线的方向水平向 左;根据在匀强电场中 E= 可以求出电场强度的大小. 解答:解:由于电场线与等势 面相互垂直且由高电势指向低电势,故 电场线的方向水平向左, 而电场线的方向即为场强的方向,所以电场强度的方向向左; 由于匀强电场的每两个相邻等势面相距 2cm,故电场强度大小为 E= = =100N/C;

故选:B. 点评:掌握了电场线与等势面的关系和在匀强电场电场强度与电势差的大小关系就能顺利解 决此类题目. 6. (4 分) (2012?广陵区校级学业考试)两电阻 R1、R2 的电流 I 和电压 U 的关系如图所示, 可知电阻大小之比 R1:R2 等于()

A.

B.3:1

C.

D.1:3

考点:欧姆定律. 专题:恒定电流专题. 分析:根据图线的斜率表示电阻的倒数去进行求解. 解答:解:因为该图线为 I﹣U 图线,则图线的斜率表示电阻的倒数,两根图线的斜率比为 3: 1,所以电阻比为 1:3.故 A、B、C 错,D 正确. 故选 D. 点评:解决本题的关键搞清 I﹣U 图线的斜率表示什么.

7. (4 分) (2014?西藏模拟)某静电场的电场线分布如图所示,图中 P、Q 两点的电场强度的 大小分别为 EP 和 EQ,电势分别为 φP 和 φQ,则()

A.EP>EQ,φP>φQ B.EP>EQ,φP<φQ C.EP<EQ,φP>φQ D.EP<EQ,φP<φQ? 考点:电场线;电场强度;电势. 专题:电场力与电势的性质专题. 分析:根据 P、Q 两点处电场线的疏密比较电场强度的大小.根据沿电场线的方向电势降低. 解答:解:由图 P 点电场线密,电场强度大,EP>EQ, .沿电场线的方向电势降低,φP>φQ. 故选:A. 点评:掌握电场线的特点:疏密表示强弱,沿电场线的方向电势降低. 8. (4 分) (2014 秋?三水区校级月考)一个电容器带电荷量为 Q 时,两极板间的电势差为 U, 若使其带电荷量增加 4×10 C,电势差则增加 20V,则它的电容是() ﹣ ﹣ ﹣ ﹣ A.1×10 8F B.4×10 8F C.2×10 8F D.8×10 8F 考点:电容. 专题:电场力与电势的性质专题. 分析: 根据电容的定义式 C= = 即可求解电容. 解答:解:由电容定义式可得: C= = =2×10 μF
﹣8 ﹣7

故选:C. 点评:本题考查电容器的电容公式,注意 C 与变化量之间的关系同样成立. 二、双项选择题(每题 6 分,共 24 分) 9. (6 分) (2014 秋?三水区校级月考)如图为两个不同闭合电路中两个不同电源的 U﹣I 图象, 下列判断正确的是()

A.电动势 E1=E2,发生短路时的电流 I1>I2 B. 电动势 E1=E2,内阻 r1>r2 C. 电动势 E1>E2,内阻 r1<r2

D.电动势 E1=E2,内阻 r1<r2 考点:闭合电路的欧姆定律. 专题:恒定电流专题. 分析:U﹣I 图象中与 U 轴的交点表示电源的电动势,与 I 轴的交点表示短路电流,斜率表示 内阻. 解答:解:A.U﹣I 图象中与 U 轴的交点表示电源的电动势,与 I 轴的交点表示短路电流,故 电动势 E1=E2,发生短路时的电流 I1>I2,故 A 正确; BCD.U﹣I 图象中与 U 轴的交点表示电源的电动势,斜率表示内阻,电动势 E1=E2, 内阻 r1<r2,故 B、C 错误,D 正确; 故选:AD. 点评:本题考查了闭合电路电源的 U﹣I 图象的相关知识,要求同学们理解 U﹣I 图象中与 U 轴的交点表示电源的电动势,与 I 轴的交点表示短路电流,斜率表示内阻. 10. (6 分) (2014 秋?三水区校级月考)如图所示,实线表示水平向右的匀强电场中的一组电 场线,一带电粒子(不计重力)经过电场区域后的 轨迹如图中虚线所示,a、b 是轨迹上的两 点,关 于粒子的运动情况,下列正确的是()

A.该 粒子带正电荷 B. 该粒子带负电荷 C. 该粒子经过 a、b 两点时有加速度大小相等 D.该粒子从 a 点运动到 b 两点的过程中电场力做正功 考点:带电粒子在匀强电场中的运动;电场线. 分析:做曲线运动物体所受合外力指向曲线内侧,本题中粒子只受电场力,由此可判断电场力 向左,加速度的判断可以根据电场线的疏密进行.电场力做功正负可根据电场力方向与 位移的夹角分析. 解答:解:A、根据做曲线运动物体所受合外力指向曲线内侧,可知电场力的方向水平向左, 与电场线的方向相反,所以粒子带负电,故 A 错误,B 正确; C、该电场是匀强电场,场强处处相同,粒子所受的电场力不变,则加速度不变,故 C 正确. D、粒子从 a 到 b 过程中电场力与速度方向成钝角,则电场力做负,故 D 错误. 故选:BC. 点评:本题以带电粒子在电场中的运动为背景考查了带电粒子的速度、加速度、动能等物理量 的变化情况.加强基础知识的学习,掌握住电场线的特点,即可解决本题.

11. (6 分) (2014 秋?三水区校级月考)在如图所示的电路中,电源电动势为 E,内阻为 r,C 为电容器,R0 为定值电阻,R 为滑动变阻器.开关闭合后,灯泡 L 能发光,把滑动变阻器的 滑片向右移动一点,下列判断正确的是()

A.电容器两端电压变大 C. 灯泡 L 亮度变暗

B. 电容器 C 的电荷量将减小 D.灯泡 L 亮度变亮

考点:闭合电路的欧姆定律. 专题:恒定电流专题. 分析:滑动变阻器的滑片向右移动一点,变阻器接入电路的电阻增大,外电路总电阻增大,根 据闭合电路欧姆定律分析电流变化,确定灯泡亮度的变化.电路稳定时,电容器的电压 等于变阻器两端的电压.根据电压的变化,分析电容器电量的变化. 解答:解:AB、滑动变阻器的滑片向右移动一点,变阻器接入电路的电阻增大,外电路总电 阻增大, 根据闭合电路欧姆定律分析得知,流过电源的电流减小,变阻器两端的电压 UR=E﹣I (r+RL)增大,电容器电压增大,由 Q=CU 知电容器 C 的电荷量将增大.故 A 正确,B 错误. CD、流过电源的电流减小,灯泡 L 亮度变暗.故 C 正确,D 错误. 故选:AC. 点评:本题电路动态变化分析问题.对于电容器,关键是分析其电压,电路稳定时,与电容器 串联的电路没有电流,电容器的电压等于这条电路两端的电压. 12. (6 分) (2014 秋?三水区校级月考)如图,电源电动势 E,内阻 r,通过小灯泡的电流为 I, 已知小灯泡的电阻为 R,小型直流电动机的线圈电阻为 r0,则()

A.电动机两端的电压 E﹣IR C. 电动机的发热功率 I2r0

B. 电动机两端的电压 E﹣I(R+r) D.电动机的输入功率 I2r0

考点:电功、电功率. 专题:恒定电流专题. 分析:根据全电路欧姆定律求出电动机两端的电压.由公式 P=UI 求出电动机的输入功率.电 动机的输出功率是机械功率,电动机的发热功率为 P 热=I r0. 解答:解:AB、据题电路中电流为 I,由全电路欧姆定律知:
2

电动机两端的电压 UM=E﹣I(R+r) ,故 A 错误,B 正确; 2 C、电动机的发热功率为 P 热=I r0.故 C 正确. 2 D、电动机的输入功率是电功率,为 P=UI=[E﹣I(R+r)]I,根据能量守恒知 P>I r0.故 D 错误. 故选:BC. 点评:当电动机正常工作时, 其电路是非纯电阻电路, 欧姆定律不成立, 求电功率只能用 P=UI, 求电热只能用 P=I R,求机械功率要根据能量守恒得到 P 机=P 总﹣P 热. 三、实验题(本题共两小题,共分) 13. (4 分) (2014 秋?三水区校级月考)读出下列仪表、仪器的读数:
2

电压表读数为 2.48~2.52V

螺旋测微器读数:0.680~0.684mm.

考点:刻度尺、游标卡尺的使用;螺旋测微器的使用. 专题:实验题. 分析:(1)读 数时,要先看量程,再看分度值,最后看指针所指的位置. (2)游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数,不需估读. 解答:解: (1)量程为 0~3V 的分度值是 0.1V,由图可知,指针所指的位置是 2.50V,在范 围 2.48~2.52 内均可; (2)螺旋测微器的固定刻度为 0.5mm,可动刻度为 18.×0.01mm=0.182mm,所以最终 读数为 0.5mm+0.182mm=0.682mm,由于需要估读,最后的结果可以在 0.680~0.684 之 间. 故答案为:2.48~2.52 0.680~0.684 点评:本题比较简单,考查了基本仪器的读数,注意使用任何测量仪器,最后在读数时,都要 认清分度值,只有认清分度值,才能正确读出示数. 14. (14 分) (2014 秋?三水区校级月考)用伏安法测量额定电压是 3V 小灯泡的电阻,并作出 小灯泡的 U﹣I 图线.现有下列器材供选用: A.电压表(0~3V,内阻 10kΩ) B.电压表(0~15V,内阻 20kΩ) C.电流表(0~0.6A,内阻 1Ω) D.电流表(0~3A,内阻 0.4Ω) E.滑动变阻器,0~10Ω F.滑动变阻器,0~100Ω G.学生电源(直流 6V) ,还有开关、导线

(1)为使实验误差尽量减小,要求从零开始多取几组数据,实验中所用电压表应选 A,电流 表应选用 C,滑动变阻器应选用 E (用序号字母表示) . (2)请在电路实验物图 1 中按实验要求补充连线. (3)实验中测得数据如下 0.10 0.15 0.20 0.30 0.40 0.50 电流/A 0.10 0.20 0.40 1.00 1.80 3.00 电压/V 请利用表中数据作出小灯泡的 U﹣I 图象. (4)根据小灯泡的 U﹣I 图象求出小灯泡两端电压为 1.5V 时小灯泡的电阻值为 4.1 欧(结果 保留两位有效数字) . 考点:伏安法测电阻. 专题:实验题;恒定电流专题. 分析:(1)根据灯泡额定电压选择电压表,根据灯泡额定电流选择电流表,为方便实验操作 应选最大阻值较小的滑动变阻器; (2)根据实验原理与灯泡电阻与电表内阻的关系确定电流表的接法,然后作出实验电 路图,最后根据电路图连接实物电路图; (3)采用描点法作图即可; (4)先从 U﹣I 图象得到电压为 1.5V 时的电流,然后根据欧姆定律列式求解 小灯泡的 电阻值. 解答:解: (1)灯泡额定电压为 3V,电压表应选 A; 从表格数据看出灯泡最大电流为 0.5A,电流表应选 C; 为方便实验操作,滑动变阻器应选小电阻,故选择 E; (2)描绘灯泡伏安特性曲线,电压与电流应从零开始变化,滑动变阻器应选择分压接 法,灯泡电阻:R= = =6Ω,电压表内阻约为 10kΩ,电流表内阻约为 1Ω,电压表

内阻远大于灯泡电阻,电流表应采用外接法,实验电路图如图所示:

根据电路图连接实物电路图,实物电路图如图所示:

(3)利用表中数据作出小灯泡的 U﹣I 图象,如图所示:

(4)小灯泡两端电压为 1.5V 时,电流约为 0.37A;

根据欧姆定律,电阻为: R= ≈4.1Ω

故答案为: (1)A,C,E; (2)如图所示; (3)如图所示; (4)4.1. 点评:本题考查了实验器材的选择、设计实验电路图、连接实物电路图,根据题意确定滑动变 阻器与电流表的接法是正确解题的关键. 四、计算题: (26 分) 15. (14 分) (2013 秋?东莞市校级期末)如图所示的匀强电场中,有 a、b、c 三点,ab=5cm, bc=12cm,其中 ab 沿电场方向,bc 和电场方向成 60°角,一个电荷量为 q=4×10 C 的正电荷 ﹣7 从 a 移到 b 电场力做功为 W1=1.2×10 J 求: (1)匀强电场的场强 E (2)电荷从 b 移到 c,电场力做功 W2 (3)a、c 两点的电势差 Uac.
﹣8

考点:匀强电场中电势差和电场强度的关系;电势能. 专题:电场力与电势的性质专题. 分析:(1)根据电场力做功公式 W=qEd,求解电场强度,d 是电场线方向两点间的距离. (2)电场力做功公式 W=qEd,求解电荷从 b 移到 c 电场力做功 W2. (3)先求出电荷从 a 到 c 电场力做功,再求解 a、c 两点的电势差 Uac. 解答:解: (1)由题,由 W1=qElab 得 E= =

(2)电荷从 b 移到 c 电场力做功为 W2=qElbccos60°=4×10 ×60×0.12×0.5J=1.44×10 J (3)电荷从 a 移到 c 电场力做功为 Wac=W1+W2 则 a、c 两点的电势差为 Uac= = =6.6V.
﹣8 ﹣7

答: (1)匀强电场的场强 E=60V/m. (2)电荷从 b 移到 c 电场力做功 W2=1.44×10 J. (3)a、c 两点的电势差 Uac=6.6V. 点评:匀强电场中电场力做功公式 W=qEd 中,d 是两点间沿电场线方向的距离,求功时要注 意判断功的正负. 16. (12 分) (2014 秋?三水区校级月考)在图所示为一真空示波管,电子(不计重力)从灯 丝 K 由静止发出,经灯丝与 A 板间的加速电压 U1 加速,从 A 板中心孔沿中心线射出,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.两板间的距离为 d,板长为 L1,电子的质量为 m,电荷量 为 e.求: (1)电子穿过 A 板时的速度大小; (2)为使电子恰好从上板边缘飞出偏转电场,M、N 两板间的偏转电压 U2 应为多大?
﹣7

考点:带电粒子在匀强电场中的运动. 专题:带电粒子在电场中的运动专题. 分析:(1)电子在加速电场 U1 中运动时,电场力对电子做正功,根据动能定理求解电子穿过

A 板时的速度大小. (2)电子进入偏转电场后做类平抛运动,垂直于电场方向作匀速直线运动,沿电场方 向作初速度为零的匀加速直线运动.根据板长和初速度求出时间.根据牛顿第二定律求 解加速度,由位移公式求解偏转电压 U2. 解答:解: (1)设电子经电压 U0 加速后的速度为 v0,根据动能定理得: eU1= m

得:v0=



(2)设电子以速度 v0 进入偏转电场后,偏转电场的电场强度为 E,电子在偏转电场运 动的时间为 t,加速度为 a,离开偏转电场时相对于原运动方向的侧移量为 y,则由题意 有: t=

电子所受的电场力为 F=eE= 由牛顿第二定律,F=ma,得:a= 据题有 y= 由 y=

联立解得:U2= 答: (1)电子穿过 A 板时的速度大小为 ;

(2) 为使电子恰好从上板边缘飞出偏转电场, M、 N 两板间的偏转电压 U2 应为



点评:带电粒子在电场中类平抛运动的研究方法与平抛运动相似, 采用运动的合成与分解进行 研究.


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