高三物理高考二輪復習帶電粒子在電場中的運動質(zhì)量檢測.ppt

時間60分鐘 滿分100分 一 選擇題 本題共10個小題 每小題5分 共50分 1 2009 海南高考 一平行板電容器兩極板間距為d 極板面積為s 電容為 0s d 其中 0是常量 對此電容器充電后斷開電源 當增加兩板間距時 電容器極板間 a 電場強度不變 電勢差變大b 電場強度不變 電勢差不變c 電場強度減小 電勢差不變d 電場強度減小 電勢差減小 解析 電容器充電后斷開電源 電容器所帶電荷量保持不變 由c 知 d增大 c變小 由u 可知電容器極板間的電勢差變大 再由e 可知 板間距增加時 板間電場強度不變 故只有a正確 答案 a 2 如圖1所示的虛線框內(nèi)存在著勻強電場 方向未知 有一正電荷 重力不計 從bc邊上的m點以速度v0射進電場內(nèi) 最后從cd邊上的q點射出電 場 下列說法正確的是 a 電場力一定對電荷做了正功b 電場方向可能垂直ab邊向右c 電荷運動的軌跡可能是一段圓弧d 電荷的運動一定是勻變速運動 解析 由于勻強電場方向未知 a錯誤 b正確 由于電荷受到的電場力為恒力 加速度恒定 電荷的運動屬于勻變速曲線運動 勻強電場的電場力不可能提供向心力 c錯誤 d正確 答案 bd 3 2009 威海模擬 如圖2所示 a b c d為勻強電場中相鄰的四個等勢面 一個電子垂直經(jīng)過等勢面d時的動能為20ev 經(jīng)過等勢面c時的電勢能為 10ev 到達等勢面b時的速度恰好為零 已知相鄰等勢面間的電勢差相等 距離均為2cm 不計電子的重力 下列說法不正確的是 a c等勢面的電勢為10vb 勻強電場的場強大小為500v mc 電子再次經(jīng)過等勢面d時 電勢能為 20evd 電子的運動是勻變速曲線運動 4 2009 龍巖畢業(yè)班質(zhì)檢 如圖3所示 有一帶電粒子 不計重力 緊貼a板沿水平方向射入勻強電場 當偏轉電壓為u1 時 帶電粒子沿軌跡 從兩板中間飛出 當偏轉電壓為u2時 帶電粒子沿軌跡 落到b板正中間 設帶電粒子兩次射入電場的水平速度相同 則電壓u1 u2之比為 a 1 1b 1 2c 1 4d 1 8 解析 設板長為l 板間距離為d 水平初速度為v0 帶電粒子的質(zhì)量為m 電荷量為q 兩次運動的時間分別為t1和t2 所以u1 u2 1 8 故d正確 答案 d 5 2009 西北師大附中模擬 如圖4所示 一個質(zhì)量為m 帶電荷量為 q的物體處于場強按e e0 kt e0 k均為大于零的常數(shù) 取水平向左為正方向 變化的電場中 物體與豎直墻壁間的動摩擦因數(shù)為 當t 0時 物體處于靜止狀態(tài) 若物體所受的最大靜摩擦力等于 滑動摩擦力 且電場空間和墻面均足夠大 下列說法正確的是 a 物體開始運動后加速度先增加后保持不變b 物體開始運動后加速度不斷增加c 經(jīng)過時間t 物體在豎直墻壁上的位移達最大值d 經(jīng)過時間t 物體運動速度達最大值 解析 在豎直方向上 由牛頓第二定律得 mg eq ma 得a g 加速度隨t增大而增大 當t 時 a g 之后物體離開墻壁 此時的合力為 隨t的增大 e向右增大 故物體加速度增大 物體的速度也沒有最大值 故b c正確 a d錯誤 答案 bc 6 2009 山東省實驗中學模擬 如圖5所示 等量異號點電荷 q和 q固定在同一水平線上 它們連線的中點為o 一光滑豎直絕緣桿放在電場中 桿與兩電荷的連線交點為b 桿上a點與b點的距離為h 今將一帶電小環(huán)p從a點由靜止釋放 小環(huán)到達b點的速度大小為v 則 a 若小環(huán)帶正電 則v 由a到b的過程中小環(huán)受到的電場力不斷增大b 若小環(huán)帶正電 則v 由a到b的過程中小環(huán)受到的電場力不斷減小c 若小環(huán)帶負電 則v 由a到b的過程中小環(huán)受到的電場力不斷增大d 若小環(huán)帶負電 則v 由a到b的過程中小環(huán)受到的電場力不斷減小 解析 合場強的方向指向ab的右側且斜向上 當小環(huán)帶正電時 向下運動時電場力做負功 到b點時 v 但從a到b 合場強變大 所以受到的電場力也變大 a對 若小環(huán)帶負電 從a到b 電場力做正功 到b點時v 受到的電場力也變大 c對 答案 ac 7 如圖6所示 豎直放置的兩塊帶等量異種電荷的金屬板相距為d 兩板間電壓為u 板上帶電荷量為q 一個質(zhì)量為m 帶電荷量為q的粒子從兩板上端的中點處以速度v0豎直向下射入電場 打在右板上的m 處 不計重力 若把右板向右平移d 2 而帶電粒子仍從原處豎直向下射入電場 要使粒子仍打在m點 可以 a 保持q v0不變 減小q mb 保持q v0不變 增大q mc 保持u q m不變 減小v0d 保持u q m不變 增大v0 解析 將帶電粒子的運動分解為水平和豎直兩個方向 豎直方向做速度為v0的勻速直線運動 而水平方向在電場力的作用下做初速度為零的勻加速直線運動 右移右極板后 如果豎直方向運動不變 時間不變 而水平位移變大 若q不變 則e不變 由x 得變大時 x變大 b正確 若u不變 e 減小 x 可得v0變小時 x有可能變大 c正確 答案 bc 8 如圖7甲所示 兩個平行金屬板p q正對豎直放置 兩板間加上如圖7乙所示的交變電壓 t 0時 q板比p板電勢高u0 在兩板的正中央m點有一電子在電場力作用下由靜止開始運動 電子所受重力可忽略不計 已知電子在0 4t0時間內(nèi)未與兩板相碰 則電子速度方向向左且速度大小逐漸增大的時間是 a 0 t t0b t0 t 2t0c 2t0 t 3t0d 3t0 t 4t 解析 選向右為正方向 作出速度隨時間變化圖象如下圖所示 由圖象可知c對 答案 c 9 2009 華南師大附中質(zhì)檢 如圖8甲所示 一條電場線與ox軸重合 取o點電勢為零 ox方向上各點的電勢 隨x變化的情況如圖8乙所示 若在o點由靜止釋放一電子 電子僅受電場力的作用 則 a 電子將沿ox方向運動b 電子的電勢能將增大c 電子運動的加速度恒定d 電子運動的加速度先減小后增大 解析 沿ox方向 電勢 增大 可知電場方向沿 x方向 電子由o點釋放后 受到電場力的方向沿 x方向 電子沿ox正方向運動 電場力做正功 電子的電勢能減小 故a正確 b錯誤 沿ox方向電勢增加的快慢不同 先變慢后變快 因此場強先變小后變大 電子的加速度先變小后變大 c錯誤 d正確 答案 ad 10 2009 濰坊質(zhì)檢 如圖9所示 兩平行金屬極板間有一垂直于極板的勻強電場 板長為l 板間距離為d 在板右端l處有一豎直放置的光屏m 一帶電荷量為q 質(zhì)量為m的質(zhì)點從兩板中央射入板間 最后垂直打在m屏上 則 a 質(zhì)點在板間運動的時間與它從板的右端運動到光屏m的時間相等b 質(zhì)點入射時的動能小于打到屏上時的動能c 板間電場強度大小為mg qd 質(zhì)點在板間運動的加速度大小為g 方向豎直向上 解析 由粒子的受力情況可知 粒子在水平方向始終做勻速直線運動 故a正確 在豎直方向上粒子從板間出來后只受重力作用 粒子豎直方向的分速度逐漸減小 最后垂直打在m屏上 即速度是水平的 質(zhì)點打到屏上時速度和入射時速度一樣 故動能也一樣 b錯誤 粒子在兩板間運動時在豎直方向上向上做勻加速直線運動 加速度大小為g d正確 由qe mg ma 由a g可知e 故c錯誤 答案 ad 11 12分 2009 深圳調(diào)研 一根長為l的絲線吊著一質(zhì)量為m 帶電荷量為q的小球靜止在水平向右的勻強電場中 如圖10所示 絲線與豎直方向成37 角 現(xiàn)突然將該電場方向變?yōu)橄蛳虑掖笮〔蛔?不考慮因電場的改變而帶來的其他影響 重力加速度為g 求 1 勻強電場的電場強度的大小 2 小球經(jīng)過最低點時絲線的拉力 12 12分 真空中存在空間范圍足夠大的 水平向右的勻強電場 在電場中 若將一個質(zhì)量為m 帶正電的小球由靜止釋放 運動中小球的速度與豎直方向夾角為37 取sin37 0 6 cos37 0 8 現(xiàn)將該小球從電場中某點以初速度v0豎直向上拋出 求運動過程中 1 小球受到的電場力的大小及方向 2 小球從拋出點至最高點的電勢能變化量 解析 1 由題意得小球受力如圖所示 所以電場力大小f電 mgtan37 mg 電場力的方向水平向右 2 小球沿豎直方向做勻減速直線運動 速度為vy v0 gt 沿水平方向做初速度為零的勻加速直線運動 加速度ax 小球上升至最高點的時間t 水平位移x 電場力做功w f電x 即此過程中電勢能減少 13 12分 2009 杭州學軍中學模擬 如圖11所示 絕緣光滑水平軌道ab的b端與處于豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧形粗糙絕緣軌道bc平滑連接 圓弧的半徑r 0 40m 在軌道所在空間存在水平向右的勻強電場 電場強度e 1 0 104n c 現(xiàn)有一質(zhì)量m 0 10kg的帶電體 可視為質(zhì)點 放在水平軌道上與b端距離s 1 0m的位置 由于受到電場力的作用帶電體由靜止開始運動 當運動到圓弧形軌道的c端時 速度恰好為零 已知帶電體所帶電荷量q 8 0 10 5c 取g 10m s2 求 1 帶電體在水平軌道上運動的加速度大小及運動到b端時的速度大小 2 帶電體運動到圓弧形軌道的b端時對圓弧軌道的壓力大小 3 帶電體沿圓弧形軌道從b端運動到c端的過程中 摩擦力做的功 解析 1 設帶電體在水平軌道上運動的加速度大小為a 根據(jù)牛頓第二定律qe ma解得a qe m 8 0m s2設帶電體運動到b端的速度大小為vb 則vb2 2as 解得vb 4 0m s 2 設帶電體運動到圓軌道b端時受軌道的支持力為fn 根據(jù)牛頓第二定律fn mg m解得fn mg m 5 0n根據(jù)牛頓第三定律可知 帶電體對圓弧軌道b端的壓力大小fn fn 5 0n 3 設帶電體沿圓弧形軌道運動過程中摩擦力所做的功為w摩 根據(jù)動能定理得w電 w摩 mgr 0 mvb2因電場力做功與路徑無關 所以帶電體沿圓弧形軌道運動過程中 電場力所做的功w電 qer 0 32j 聯(lián)立解得w摩 0 72j 答案 1 8 0m s24 0m s 2 5 0n 3 0 72j 14 14分 如圖12所示 兩帶有等量異種電荷的平行金屬板m n豎直放置 m n兩板間的距離d 0 5m 現(xiàn)將一質(zhì)量為m 1 10 2kg 電荷量q 4 10 5c的帶電小球從兩極板上方a點以v0 4m s的初速度水平拋出 a點距離兩板