《高考導(dǎo)練2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第六章 靜電場(chǎng) 第3講 電容器與電容 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)模擬試題 新人教版必修3-1》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考導(dǎo)練2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第六章 靜電場(chǎng) 第3講 電容器與電容 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)模擬試題 新人教版必修3-1(5頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第3講 電容器與電容 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
高考·模擬·創(chuàng)新
圖6-3-18
1.(2020年高考·上海卷)兩個(gè)正、負(fù)點(diǎn)電荷周?chē)妶?chǎng)線分布如圖6-3-18所示,P、Q為電場(chǎng)中兩點(diǎn),則( )
A.正電荷由P靜止釋放能運(yùn)動(dòng)到Q
B.正電荷在P的加速度小于在Q的加速度
C.負(fù)電荷在P的電勢(shì)能高于在Q的電勢(shì)能
D.負(fù)電荷從P移動(dòng)到Q,其間必有一點(diǎn)電勢(shì)能為零
解析:正電荷由P點(diǎn)靜止釋放時(shí),會(huì)沿電場(chǎng)線切線方向運(yùn)動(dòng),所以不能運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn),故A錯(cuò)誤;P點(diǎn)的電場(chǎng)線密集,所以電場(chǎng)力大,加速度也大,故B錯(cuò)誤;因?yàn)轫樦妶?chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低,P點(diǎn)電勢(shì)高于Q點(diǎn)電勢(shì),所以負(fù)電荷在P的電勢(shì)能小于在Q
2、的電勢(shì)能,故C錯(cuò)誤;如果取無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為0,正電荷附近P點(diǎn)的電勢(shì)高于0,負(fù)電荷附近Q點(diǎn)的電勢(shì)低于0,所以負(fù)電荷從P移動(dòng)到Q,其間必有一點(diǎn)電勢(shì)為0,該點(diǎn)電勢(shì)能也為0,故D正確.
答案:D
2.(2020年高考·海南卷)如圖6-3-19,兩電荷量分別為Q(Q>0)和-Q的點(diǎn)
圖6-3-19
電荷對(duì)稱(chēng)地放置在x軸上原點(diǎn)O的兩側(cè),a點(diǎn)位于x軸上O點(diǎn)與點(diǎn)電荷Q之間,b點(diǎn)位于y軸O點(diǎn)上方.取無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零,下列說(shuō)法正確的是( )
A.b點(diǎn)電勢(shì)為零,電場(chǎng)強(qiáng)度也為零
B.正的試探電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于零,所受電場(chǎng)力方向向右
C.將正的試探電荷從O點(diǎn)移到a點(diǎn),必須克服電場(chǎng)力做功
D.
3、將同一正的試探電荷先后從O、b兩點(diǎn)移到a點(diǎn),后者電勢(shì)能的變化較大
解析:因?yàn)榈攘慨惙N電荷在其連線的中垂線上的電場(chǎng)方向?yàn)樗街赶蜇?fù)電荷,所以電場(chǎng)方向與中垂線方向垂直,故中垂線為等勢(shì)線,因?yàn)橹写咕€延伸到無(wú)窮遠(yuǎn)處,所以中垂線的電勢(shì)為零,故b點(diǎn)的電勢(shì)為零,但是電場(chǎng)強(qiáng)度不為零,A錯(cuò)誤;等量異種電荷連線上,電場(chǎng)方向由正電荷指向負(fù)電荷,方向水平向右,在中點(diǎn)O處電勢(shì)為零,O點(diǎn)左側(cè)電勢(shì)為正,右側(cè)電勢(shì)為負(fù),又知道正電荷在正電勢(shì)處電勢(shì)能為正,故B正確;O點(diǎn)的電勢(shì)低于a點(diǎn)的電勢(shì),將正電荷從O點(diǎn)移到a點(diǎn),電場(chǎng)力做負(fù)功,所以必須克服電場(chǎng)力做功,C正確;O點(diǎn)和b點(diǎn)的電勢(shì)相等,所以將同一正電荷先后從O、b點(diǎn)移到a點(diǎn),電場(chǎng)力
4、做功相等,電勢(shì)能變化相同,D錯(cuò)誤;
答案:BC
圖6-3-20
3.(2020年高考·天津卷)如圖6-3-20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。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( )
A.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
解析:粒子在電場(chǎng)中先加速后偏轉(zhuǎn).
加速過(guò)程:根據(jù)動(dòng)能定理,E1qd1=mv①
得出v1=②
加速時(shí)間t1==③
偏
5、轉(zhuǎn)過(guò)程:偏轉(zhuǎn)時(shí)間t2==④
沿電場(chǎng)方向速度
vy=a2t2==⑤
沿電場(chǎng)方向位移
y=a2t=()2= ⑥
A選項(xiàng)正確,三種粒子所帶電荷量相同,又因?yàn)棰奘娇芍N粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中沿電場(chǎng)方向位移相同,因此偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)對(duì)三種粒子做功一樣多.B選項(xiàng)錯(cuò)誤,由②式和⑤式可知粒子在離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)垂直偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)方向與沿偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)方向速度都與粒子比荷有關(guān),因此粒子打到屏上時(shí)的速度即離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度都不一樣.C選項(xiàng)錯(cuò)誤,由③式和④式可知,粒子在加速電場(chǎng)、偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間與粒子比荷有關(guān),不難證明,離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后運(yùn)動(dòng)時(shí)間也與粒子比荷有關(guān),因此粒子到達(dá)屏?xí)r間不同.D選項(xiàng)正確,由⑥式可知,粒子沿偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)方向位移
6、與粒子比荷無(wú)關(guān),由②⑤式可知,三種離子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度方向相同,離子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后沿直線運(yùn)動(dòng),三種粒子會(huì)打到屏上同一位置.
答案:AD
4.
圖6-3-21
(2020年高考·安徽卷)在xOy平面內(nèi),有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為E(圖中未畫(huà)出),由A點(diǎn)斜射出一質(zhì)量為m,帶電量為+q的粒子,B和C是粒子運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn),如圖6-3-21所示,其中l(wèi)0為常數(shù).粒子所受重力忽略不計(jì).求:
(1)粒子從A到C過(guò)程中電場(chǎng)力對(duì)它做的功;
(2)粒子從A到C過(guò)程所經(jīng)歷的時(shí)間;
(3)粒子經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速率.
解析:(1)由公式F=qE,W=Fs可得電場(chǎng)力做的功為W=F·3l0=3qEl0
(2)由牛頓第二定律可得:a==.帶電粒子從最高點(diǎn)到C點(diǎn)做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng),由x軸方向的位移可知從最高點(diǎn)到B點(diǎn)和從B點(diǎn)到C點(diǎn)的時(shí)間相等,所以從最高點(diǎn)到B點(diǎn)和從B點(diǎn)到C點(diǎn)的豎直位移之比為1∶3,所以最高點(diǎn)的
坐標(biāo)為y=l0.設(shè)從最高點(diǎn)到B點(diǎn)的時(shí)間為t,根據(jù)y=at2=t2=l0.可得t= ,所以tAC=3t=3 .
(3)最高點(diǎn)的速度為vx,由l0=vxt得vx==.從最高點(diǎn)到C點(diǎn)由動(dòng)能定理可得:
qE·4l0=mv-mv,解得:vC= .
答案:(1)W=3qEl0 (2)tAC=3 (3)vC=