（測控導航）高考物理一輪 第六章《電場》第4課時基礎知能提升訓練題 新人教版.doc

第課時帶電粒子在電場中的運動(二) 【測控導航】知識點題號1.示波管2、7、102.帶電粒子在交變電場中的運動4、83.帶電粒子在復合場中的運動1、3、5、6、9、1116題為單選題;79題為多選題1.如圖所示的示波管,當兩偏轉電極xx、yy電壓為零時,電子槍發(fā)射的電子經加速電壓加速后會打在熒光屏上的正中間(圖示坐標的o點,其中x軸與xx電場的場強方向平行,x軸正方向垂直于紙面指向紙內,y軸與yy電場的場強方向平行).若要電子打在圖示坐標的第象限,則(d)a.x、y接電源的正極,x、y接電源的負極b.x、y接電源的正極,x、y接電源的負極c.x、y接電源的正極,x、y接電源的負極d.x、y接電源的正極,x、y接電源的負極解析:電子槍發(fā)射的帶負電的電子在電場力作用下向第象限偏轉,故y、x是帶正電的極板.故選項d正確.電子槍發(fā)射的電子帶負電,若要求向下偏轉,必須把下極板接電源正極;若要求向左,必須把左極板接電源正極,電子在這兩個方向的電場力共同作用下到達預定的位置.2.(2012黃岡期末)在豎直向下的勻強電場中,有a、b、c、d四個帶電質點,各以水平向左、水平向右、豎直向下和豎直向上的速度做勻速直線運動,不計質點間的相互作用力,則下列說法中錯誤的是(a)a.c、d帶異種電荷b.a、b帶同種電荷且電勢能均不變c.d的電勢能減小,重力勢能增大d.c的電勢能增大,機械能減小解析:各個質點所受重力均向下,要使它們分別以水平向左、水平向右、豎直向下和豎直向上的速度做勻速直線運動,所受電場力均向上,各個質點均帶負電,且與重力平衡,選項a錯誤;a、b沿等勢面運動,帶同種電荷且電勢能均不變,選項b正確;d豎直向上運動,電場力做正功,d的電勢能減小,重力勢能增大,選項c正確;c豎直向下運動,電場力做負功,電勢能增大,重力勢能減小,機械能減小,選項d正確.3. 將如圖所示的交變電壓加在平行板電容器a、b兩極板上,開始b板電勢比a板電勢高,這時有一個原來靜止的電子正處在兩板的中間,它在電場力作用下開始運動,設a、b兩極板間的距離足夠大,下列說法中正確的是(d)a.電子一直向著a板運動b.電子一直向著b板運動c.電子先向a板運動,然后返回向b板運動,之后在a、b兩板間做周期性往復運動d.電子先向b板運動,然后返回向a板運動,之后在a、b兩板間做周期性往復運動解析:開始b板電勢高,電子在電場力作用下向b板運動,0t4內做加速運動,t4t2內做減速運動,t2時速度為零,在t234t內反向加速,34tt內反向減速,故做周期性往復運動,選項d正確.帶電粒子在交變電場中運動,分析的有效方法是畫vt圖像.例如本題的vt圖像大致如圖所示,由圖中的“面積”的意義就可判斷出往復運動的特點.4.(2012淄博一模)在光滑絕緣水平面的p點正上方o點固定了一電荷量為+q的點電荷,在水平面上的n點,由靜止釋放質量為m,電荷量為-q的檢驗電荷,該檢驗電荷經過p點時速度為v,圖中=60,規(guī)定電場中p點的電勢為零.則在+q形成的電場中(b)a.n點電勢高于p點電勢b.n點電勢為-mv22qc.p點電場強度大小是n點的2倍d.檢驗電荷在n點具有的電勢能為-12mv2解析:在+q形成的電場中,n點電勢低于p點電勢,選項a錯誤;此檢驗電荷的機械能與電勢能之和保持不變,此檢驗電荷在n點電勢能等于mv2/2,n點電勢為-mv22q,選項b正確,選項d錯誤;由圖中幾何關系,on=2op,由點電荷電場強度公式,p點電場強度大小是n點的4倍,選項c錯誤.5.(2012江蘇四市聯考)如圖所示,實線為電視機顯像管主聚焦電場中的等勢面.a、b、c、d為圓上的四個點,則下列說法中正確的是(b)a.a、b、c、d四點電勢不等,但電場強度相同b.一電子從b點運動到c點,電場力做的功為9.610-20 jc.若一電子從左側沿中心軸線穿越電場區(qū)域,將做加速度增加的加速直線運動d.一束電子從左側平行于中心軸線進入電場區(qū)域,將會從右側平行于中心軸線穿出解析:a、b、c、d四點電勢不等,但電場強度大小相等,方向不相同,選項a錯誤;一電子從b點運動到c點,電場力做的功為e(0.80-0.20)v=9.610-20 j,選項b正確;若一電子從左側沿中心軸線穿越電場區(qū)域,將做加速度先增加后減小的加速直線運動,選項c錯誤;因為電場線不水平,故一束電子從左側平行于中心軸線進入電場區(qū)域,從右側穿出時將散開,選項d錯誤.6.如圖(甲)所示,兩平行金屬板豎直放置,左極板接地,中間有小孔,右極板電勢隨時間變化的規(guī)律如圖(乙)所示,電子原來靜止在左極板小孔處,不計電子的重力,下列說法中正確的是(c)a.從t=0時刻釋放電子,電子時而向右運動,時而向左運動,最后打到右極板上b.從t=0時刻釋放電子,電子可能在兩板間振動c.從t=t/4時刻釋放電子,電子可能在兩板間振動,也可能打到右極板上d.從t=3t/8時刻釋放電子,電子必將打到右極板上解析:若t=0時刻釋放電子,電子將重復先加速后減速,直到打到右極板,不會在兩板間振動,所以選項a,b錯誤;若從t=t/4時刻釋放電子,電子先加速t/4,再減速t/4,有可能電子已達到右極板,若此時未達到右極板,則電子將在兩極板間振動,所以選項c正確;同理,若從t=3t/8時刻釋放電子,電子有可能達到右極板,也有可能從左極板射出,這取決于兩板間的距離,所以選項d錯誤.7. 如圖所示是某種靜電礦料分選器的原理示意圖,帶電礦粉經漏斗落入水平勻強電場后,分落在收集板中央的兩側,對礦粉分離的過程,下列表述正確的有(bd)a.帶正電的礦粉落在右側b.電場力對礦粉做正功c.帶負電的礦粉電勢能變大d.帶正電的礦粉電勢能變小解析:電容器提供的勻強電場水平向左,帶正電的礦粉受到向左的電場力,落在左側,選項a錯誤;無論帶正電的礦粉還是帶負電的礦粉,在水平方向的電場力與水平位移方向一致,做正功,選項b正確;wab=epa-epb,又wab為正功,電勢能一定減小,選項c錯誤,選項d正確.8.如圖,豎直向上的勻強電場中,絕緣輕質彈簧豎直立于水平地面上,上面放一質量為m的帶正電小球,小球與彈簧不連接,施加外力f將小球向下壓至某位置靜止.現撤去f,使小球沿豎直方向運動,在小球由靜止到離開彈簧的過程中,重力、電場力對小球所做的功分別為w1和w2,小球離開彈簧時的速度為v,不計空氣阻力,則上述過程中(ab)a.小球的重力勢能增加-w1b.小球的電勢能減少w2c.小球的機械能增加w1+12mv2d.小球與彈簧組成的系統機械能守恒解析:由功能關系可知,在小球由靜止到離開彈簧的過程中,小球的重力勢能增加-w1,小球的電勢能減少w2,選項a、b正確;小球的機械能增加w2,小球與彈簧組成的系統機械能和電勢能之和保持不變,選項c、d錯誤.9.(2012四川資陽三模)如圖所示,在位于豎直平面內的直角坐標系xoy的第象限存在著方向平行于y軸的勻強電場(圖中未畫出).場強大小為5103 v/m.一個可視為質點的帶電小球在t=0時刻從y軸上的a點以沿x軸正方向的初速度進入電場,圖中的b、c、d是從t=0時刻開始每隔0.1 s記錄到的小球位置,已知重力加速度大小是10 m/s2.則下列說法中正確的是(bd)a.小球從a運動到d的過程中,機械能一定增大b.小球從a運動到d的過程中,電勢能一定增大c.小球的初速度是60 m/sd.小球的比荷(qm)是110-3c/kg解析:由小球在豎直方向相等時間內的位移差y=at2=22.5 cm,解得a=5 m/s2,說明小球從a運動到d的過程中,電場力做負功,機械能減小,電勢能增大,選項a錯誤b正確;由x=vt解得小球的初速度是0.6 m/s,選項c錯誤;小球所受電場力大小由mg-qe=ma得qe=mg/2,小球的比荷qm=110-3 c/kg,選項d正確.10.(2013攀枝花市統考)如圖所示,虛線pq、mn間存在如圖所示的水平勻強電場,一帶電粒子質量為m=2.010-11 kg、電荷量為q=+1.010-5 c,從a點由靜止開始經電壓為u=100 v的電場加速后,垂直于勻強電場進入勻強電場中,從虛線mn的某點b(圖中未畫出)離開勻強電場時速度與電場方向成30角.已知pq、mn間距為20 cm,帶電粒子的重力忽略不計.求:(1)帶電粒子剛進入勻強電場時的速率v1;(2)勻強電場的場強大小e;(3)ab兩點間的電勢差uab.解析:(1)帶電粒子在電壓為u的電場加速運動,由動能定理得:qu=12mv12代入數據得v1=1.0104 m/s.(2)帶電粒子在水平勻強電場中運動,沿初速度方向做勻速運動,帶電粒子沿電場方向做勻加速運動.設帶電粒子在水平勻強電場的加速度為a,運動時間為t,離開勻強電場時平行于電場方向的分速度為vy,由牛頓第二定律及運動學規(guī)律得:qe=ma,d=v1t,vy=at又由題意得:tan30=v1vy,解得:e=3103 n/c1.732103 n/c.(3)帶電粒子從a到b的過程中由動能定理得:quab=12mv2=12m(v12+vy2)解得:uab=400 v.答案:(1)1.0104 m/s(2)1.732103 n/c(3)400 v11.(2013瀘州市一診)在光滑絕緣的水平面上有半圓柱形的凹槽abc,截面半徑為r=0.4 m.空間有豎直向下的勻強電場,一個質量m=0.02 kg,帶電荷量q=+1.010-3 c的小球(可視為質點)以初速度v0=4 m/s從a點水平飛入凹槽,恰好撞在d點,d與o的連線與水平方向夾角為=53,重力加速度取g=10 m/s2,sin 53=0.8.cos 53=0.6,試求:(1)小球從a點飛到d點所用的時間t;(2)電場強度e的大小;(3)從a點