2019高考物理二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題三 電場與磁場 專題強(qiáng)化練(八)電場及帶電粒子在電場中的運(yùn)動.doc
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專題強(qiáng)化練(八) 電場及帶電粒子在電場中的運(yùn)動考點(diǎn)1電場力的性質(zhì)1.(多選)如圖所示,在電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場中,以O(shè)點(diǎn)為圓心,以r為半徑作一圓,在O點(diǎn)固定一電荷量為Q的點(diǎn)電荷,a、b、c、d為相互垂直的兩條直徑和圓周的交點(diǎn)當(dāng)把一檢驗(yàn)電荷q放在d點(diǎn)時(shí),該檢驗(yàn)電荷恰好平衡,不計(jì)重力則下列說法正確的是()A該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大小為k,方向沿db方向B檢驗(yàn)電荷q放在點(diǎn)c時(shí),受力Fc的大小為kC檢驗(yàn)電荷q放在點(diǎn)b時(shí),受力Fb的方向沿db方向D把檢驗(yàn)電荷q從a沿圓弧移到b,電場力不做功解析:對檢驗(yàn)電荷受力分析如圖所示,由題意可知,F(xiàn)1k,F(xiàn)2qE,由F1F2,即qEk,解得Ek,勻強(qiáng)電場方向沿db方向,A項(xiàng)正確;由圖知,檢驗(yàn)電荷q放在c點(diǎn)時(shí),EcEk,所以FcqEck,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由圖知,檢驗(yàn)電荷q放在b點(diǎn)時(shí),EbE3E2E2k,所以FbqEb2k,方向沿db方向,C項(xiàng)正確;把檢驗(yàn)電荷q從a沿圓弧移到b,其所受Q的電場力不做功,所受勻強(qiáng)電場的電場力做功,D項(xiàng)錯(cuò)誤答案:AC2.如圖所示,直角坐標(biāo)系中x軸上在xr處固定有帶電荷量為9Q的正點(diǎn)電荷,在xr處固定有帶電荷量為Q的負(fù)點(diǎn)電荷,y軸上a、b兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為yar和ybr、c、d、e點(diǎn)都在x軸上,d點(diǎn)的坐標(biāo)為xd2r,rxcEeBa、b兩點(diǎn)的電勢相等Cd點(diǎn)場強(qiáng)為零Da、b兩點(diǎn)的場強(qiáng)相同解析:cd點(diǎn)間距與de點(diǎn)間距相等,根據(jù)電場線的分布情況知,c處電場線密,場強(qiáng)大,故A正確;由電場分布的對稱性可知,a、b兩點(diǎn)的電勢相等,故B正確;9Q在d點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小E1kk,方向水平向右,Q在d點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大小E2k,方向水平向左,所以由電場的疊加原理可知,d點(diǎn)場強(qiáng)為零,故C正確;根據(jù)電場線分布的對稱性可知,a、b兩點(diǎn)場強(qiáng)的大小相等,但方向不同,則a、b兩點(diǎn)的場強(qiáng)不相同,故D錯(cuò)誤答案:D3.如圖所示,梯形abdc位于某勻強(qiáng)電場所在平面內(nèi),兩底角分別為60、30,cd2ab4 cm,已知a、b兩點(diǎn)的電勢分別為4 V、0,將電荷量q1.6103C的正電荷由a點(diǎn)移動到c點(diǎn),克服電場力做功6.4103J,則下列關(guān)于電場強(qiáng)度的說法中正確的是 ()A垂直ab向上,大小為400 V/mB垂直bd斜向上,大小為400 V/mC平行ca斜向上,大小為200 V/mD平行bd斜向上,大小為200 V/m解析:由WqU知UacV4 V,而a4 V,所以c8 V,過b點(diǎn)作beac交cd于e,因在勻強(qiáng)電場中,任意兩條平行線上距離相等的兩點(diǎn)間電勢差相等,所以UabUce,即e4 V,又因cd2ab,所以Ucd2Uab,即d0,所以bd為一條等勢線,又由幾何關(guān)系知ebbd,由電場線與等勢線的關(guān)系知電場強(qiáng)度必垂直bd斜向上,大小為EV/m400 V/m,B項(xiàng)正確答案:B考點(diǎn)2電場能的性質(zhì)4(多選)(2016海南卷)如圖,一帶正電的點(diǎn)電荷固定于O點(diǎn),兩虛線圓均以O(shè)為圓心,兩實(shí)線分別為帶電粒子M和N先后在電場中運(yùn)動的軌跡,a、b、c、d、e為軌跡和虛線圓的交點(diǎn)不計(jì)重力下列說法正確的是()AM帶負(fù)電荷,N帶正電荷BM在b點(diǎn)的動能小于它在a點(diǎn)的動能CN在d點(diǎn)的電勢能等于它在e點(diǎn)的電勢能DN在從c點(diǎn)運(yùn)動到d點(diǎn)的過程中克服電場力做功解析:做曲線運(yùn)動的物體一定受到指向軌跡內(nèi)側(cè)的合外力,故M帶負(fù)電荷、N帶正電荷,選項(xiàng)A正確;對M根據(jù)WabUab(q)0,知N在從c點(diǎn)運(yùn)動到d點(diǎn)的過程中電場力做正功,選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案:ABC5(多選)(2018桂林、崇左聯(lián)考)圖示為某電場中等勢面的分布圖,各等勢面的電勢值圖中已標(biāo)出下列說法正確的是()AA點(diǎn)的電場強(qiáng)度比B點(diǎn)的大B中心軸線上各點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向向左C電子由A點(diǎn)移至B點(diǎn)克服電場力做功0.17 eVD電子在A點(diǎn)的電勢能比B點(diǎn)的小解析:點(diǎn)A與點(diǎn)B相比較,點(diǎn)A附近等勢面密集而且相鄰等勢面的電勢差較大,故A點(diǎn)電場強(qiáng)度大于B點(diǎn)電場強(qiáng)度,故A正確;電場線與等勢面垂直且從高電勢指向低電勢,故中心軸線上電場強(qiáng)度方向向左,故B正確;電子由A點(diǎn)移至B點(diǎn)電場力做功WABqUAB(e)(0.8 V0.97 V)0.17 eV,電子由A點(diǎn)移至B點(diǎn)電場力做正功0.17 eV,故C錯(cuò)誤;電子帶負(fù)電荷,在電勢低的點(diǎn)電勢能大,由于A點(diǎn)的電勢小于B點(diǎn)的電勢,故電子在A點(diǎn)的電勢能比B點(diǎn)的大,故D錯(cuò)誤答案:AB6(多選)(2018長郡中學(xué)質(zhì)檢)兩個(gè)等量同種電荷固定于光滑水平面上,其連線的中垂線上有A、B、C三點(diǎn),如圖所示一個(gè)電荷量為2 C、質(zhì)量為1 kg的小物塊從該水平面內(nèi)的C點(diǎn)靜止釋放,其運(yùn)動的vt圖象如圖所示,其中B點(diǎn)處為整條圖線切線斜率最大的位置(圖中標(biāo)出了該切線)則下列說法正確的是()AB為中垂線上電場強(qiáng)度最大的點(diǎn),其電場強(qiáng)度E1 V/mB由C到A的過程中,物塊的電勢能先減小后變大C由C到A的過程中,電勢逐漸升高DA、B兩點(diǎn)電勢差UAB5 V解析:由vt圖象的斜率等于加速度可得,物塊在B點(diǎn)的加速度最大為am/s22 m/s2,所受的電場力最大為Fma12 N2 N,則電場強(qiáng)度的最大值為E1 N/C,選項(xiàng)A正確;由vt圖象可得,由C到A的過程中,物塊一直加速,電場力一直做正功,物塊的電勢能一直減小,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;兩個(gè)等量的正電荷,其連接中垂線上電場強(qiáng)度方向由O點(diǎn)沿中垂線指向外側(cè),所以由C點(diǎn)到A點(diǎn)的過程中,電勢逐漸減小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;物塊在A、B兩點(diǎn)的速度分別為vA6 m/s,vB4 m/s,根據(jù)動能定理得qUABmvmv1(4262)J10 J,得UAB5 V,選項(xiàng)D正確答案:AD考點(diǎn)3平行板塊電容器7.某電容式話筒的原理示意圖如圖所示,E為電源,R為電阻,薄片P和Q為兩金屬極板,對著話筒說話時(shí),P振動而Q可視為不動在P、Q間距增大過程中()AP、Q構(gòu)成的電容器的電容增大BM點(diǎn)的電勢比N點(diǎn)的高CM點(diǎn)的電勢比N點(diǎn)的低DP上電荷量保持不變解析:電容式話筒與電源串聯(lián),電壓保持不變在P、Q間距增大過程中,根據(jù)電容決定式C得,電容減小,又根據(jù)電容定義式C得,電容器所帶電荷量減少,電容器的放電電流通過R的方向由M到N,所以M點(diǎn)的電勢比N點(diǎn)的高故A、C、D錯(cuò)誤,B正確答案:B8(2016天津卷)如圖所示,平行板電容器帶有等量異種電荷,與靜電計(jì)相連,靜電計(jì)金屬外殼和電容器下極板都接地在兩極板間有一固定在P點(diǎn)的點(diǎn)電荷,以E表示兩板間的電場強(qiáng)度,Ep表示點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的電勢能,表示靜電計(jì)指針的偏角若保持下極板不動,將上極板向下移動一小段距離至圖中虛線位置,則()A增大,E增大B增大,Ep不變C減小,Ep增大 D減小,E不變解析:由題意可知平行板電容器的帶電荷量Q不變,當(dāng)下極板不動,上極板向下移動一段距離時(shí),兩極板間距d減小,則電容C變大,由U可知U變小,則靜電計(jì)指針的偏角減小又因?yàn)閮砂彘g電場強(qiáng)度E,Q、S不變,則E不變因?yàn)镋不變,則點(diǎn)電荷從P點(diǎn)移動到下極板(電勢為零)電場力做功不變,電勢能的變化相同,則點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的電勢能Ep不變,故只有選項(xiàng)D正確答案:D9(2017江蘇卷)如圖所示,三塊平行放置的帶電金屬薄板A、B、C中央各有一小孔,小孔分別位于O、M、P點(diǎn)由O點(diǎn)靜止釋放的電子恰好能運(yùn)動到P點(diǎn)現(xiàn)將C板向右平移到P點(diǎn),則由O點(diǎn)靜止釋放的電子()A運(yùn)動到P點(diǎn)返回B運(yùn)動到P和P點(diǎn)之間返回C運(yùn)動到P點(diǎn)返回D穿過P點(diǎn)解析:電子在A、B板間的電場中加速運(yùn)動,在B、C板間的電場中減速運(yùn)動,設(shè)A、B板間的電壓為U,B、C板間的電場強(qiáng)度為E,M、P兩點(diǎn)間的距離為d,則有eUeEd0,若將C板向右平移到P點(diǎn),B、C兩板所帶電荷量不變,由E可知,C板向右平移到P時(shí),B、C兩板間的電場強(qiáng)度不變,由此可以判斷,電子在A、B板間加速運(yùn)動后,在B、C板間減速運(yùn)動,到達(dá)P點(diǎn)時(shí)速度為零,然后返回,A項(xiàng)正確,B、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤答案:A考點(diǎn)4帶電粒子在電場中運(yùn)動10.如圖所示,平行板電容器與恒壓電源連接,電子以速度v0垂直于電場線方向射入并穿過平行板間的電場,若僅使電容器上極板上移,設(shè)電容器極板上所帶電荷量為Q,電子穿出平行板時(shí)在垂直于板面方向偏移的距離為y,以下說法正確的是()AQ減少,y不變BQ減少,y減小CQ增大,y減小 DQ增大,y增大解析:上極板上移,兩極間距增大,電容器電容減小,板間電場強(qiáng)度減小,由QCU可知,Q減小,C、D均錯(cuò)誤;由y可知,因E減小,電子偏轉(zhuǎn)距離y減小故B正確,A錯(cuò)誤答案:B11(2018銀川一中檢測)如圖所示,光滑絕緣的細(xì)圓管彎成半徑為R的半圓形,固定在豎直面內(nèi),管口B、C的連線是水平直徑現(xiàn)有一質(zhì)量為m帶正電的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從B點(diǎn)正上方的A點(diǎn)自由下落,A、B兩點(diǎn)間距離為4R.從小球進(jìn)入管口開始,整個(gè)空間突然加一勻強(qiáng)電場,小球所受電場力豎直向上的分力大小與重力大小相等,結(jié)果小球從管口C處脫離圓管后,其運(yùn)動軌跡經(jīng)過A點(diǎn),設(shè)小球運(yùn)動過程中帶電荷量沒有改變,重力加速度為g,求:(1)小球到達(dá)B點(diǎn)的速度大小;(2)小球受到的電場力的大小;(3)小球經(jīng)過管口C處時(shí)對圓管的壓力解析:(1)小球從開始自由下落到到達(dá)管口B的過程中機(jī)械能守恒,故有:mg4Rmv,到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度大小為vB2.(2)設(shè)電場力的豎直分力為Fy,水平分力為Fx,則Fymg(方向豎直向上),小球從B運(yùn)動到C的過程中,由動能定理得Fx2Rmvmv.小球從管口C處脫離圓管后,做類平拋運(yùn)動,其軌跡經(jīng)過A點(diǎn),有y4RvCt.x2Raxt2t2,聯(lián)立解得:Fxmg.電場力的大小為:qEmg.(3)由(2)中易得vC2,小球經(jīng)過管口C處時(shí),向心力由Fx和圓管的彈力N提供,設(shè)彈力N的方向向左,則FxNm,解得:N3mg(方向水平向左)根據(jù)牛頓第三定律可知,小球經(jīng)過管口C處時(shí)對圓管的壓力為NN3mg,方向水平向右答案:(1)2(2)mg(3)3mg,方向水平向右12(2018臨沂質(zhì)檢)如圖所示,虛線MN左側(cè)有一場強(qiáng)為E1E的勻強(qiáng)電場,在兩條平行的虛線MN和PQ之間存在著寬為L、電場強(qiáng)度為E22E的勻強(qiáng)電場,在虛線PQ右側(cè)相距為L處有一與電場E2平行的屏現(xiàn)將一電子(電荷量為e,質(zhì)量為m)無初速度地放入電場E1中的A點(diǎn),A與虛線MN的間距為,最后電子打在右側(cè)的屏上,AO連線與屏垂直,垂足為O,求:(1)電子從釋放到打到屏上所用的時(shí)間;(2)電子剛射出電場E2時(shí)的速度方向與AO連線夾角的正切值tan ;(3)電子打到屏上的點(diǎn)P到點(diǎn)O的距離x.解析:(1)電子在電場E1中做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,設(shè)加速度為a1,時(shí)間為t1,由牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式得:a1,a1t,v1a1t1,t2,運(yùn)動的總時(shí)間為tt1t23.(2)設(shè)電子射出電場E2時(shí)沿平行電場線方向的速度為vy,根據(jù)牛頓第二定律得,電子在電場中的加速度為a2,t3,vya2t3,tan ,解得:tan 2.(3)如圖,設(shè)電子在電場中的偏轉(zhuǎn)距離為x1x1a2t,tan ,解得:xx1x23L.答案:(1)3(2)2(3)3L- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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