2011屆高三物理二輪復(fù)習(xí) 專題限時規(guī)范訓(xùn)練5帶電粒子在電場中的運(yùn)動 新人教版

1、2011屆高三二輪物理專題限時規(guī)范訓(xùn)練5帶電粒子在電場中的運(yùn)動(時間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(每小題4分，共40分)圖11.如圖1所示，真空中有兩個電量相同的正電荷A、B相距L放置，在AB連線的中垂線上有a、b、c三點(diǎn)，b點(diǎn)在AB連線的中點(diǎn)上，a較c離b近一些，現(xiàn)若將A、B兩電荷同時向兩邊擴(kuò)大相同距離，設(shè)無窮遠(yuǎn)處電勢為零，則有 ( )A兩電荷間電勢能將加大Bb點(diǎn)場強(qiáng)仍為零，a、c兩點(diǎn)場強(qiáng)都變小Ca、b、c三點(diǎn)電勢都升高D電場強(qiáng)度始終有Ea >Ec >Eb2.如圖2所示，a、b、c是某電場中一條電場線上的三個點(diǎn)，已知ab圖2bc，a、b兩點(diǎn)間電勢差為10 V，則下列說法正

2、確的是 ( )A若此電場為勻強(qiáng)電場，則b、c兩點(diǎn)間電勢差等于10 VB若此電場為勻強(qiáng)電場，則b、c兩點(diǎn)間電勢差小于10 VC若此電場是孤立的負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場，則b、c兩點(diǎn)間電勢差小于10 VD若此電場是孤立的正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場，則b、c兩點(diǎn)間電勢差大于10 V3.如圖3所示，豎直方向的平行線表示電場線，但未標(biāo)明方向一個帶電來量為q106 C的微粒，僅受電場力的作用，從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)時，動能增加了104 J，則 ( )圖3A該電荷運(yùn)動的軌跡不可能是bB該電荷從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn)時電勢能增加CMN兩點(diǎn)間的電勢差為100 VD該電荷從M點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動4.如圖4所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，三

3、個質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、b、c，以不同的速率對準(zhǔn)圓心O沿著AO方向射圖4入磁場，其運(yùn)動軌跡如圖若帶電粒子只受磁場力的作用，則下列說法正確的是 ( )Aa粒子動能最大Bc粒子速率最大Cb粒子在磁場中運(yùn)動時間最長D它們做圓周運(yùn)動的周期Ta<Tb<Tc5.如圖5所示的勻強(qiáng)電場E的區(qū)域內(nèi)，由A、B、C、D、A、B、圖5C、D作為頂點(diǎn)構(gòu)成一正方體空間，電場方向與面ABCD垂直下列說法正確的是 ( )A. AD兩點(diǎn)間電勢差UAD與AA兩點(diǎn)間電勢差UAA相等B. 帶正電的粒子從A點(diǎn)沿路徑ADD移到D點(diǎn)，電場力做正功C. 帶負(fù)電的粒子從A點(diǎn)沿路徑ADD移到D點(diǎn)，電勢能減小D. 同一帶電粒

4、子從A點(diǎn)沿對角線到C點(diǎn)與從A點(diǎn)沿路徑ABB移動到B電場力做功相同6.如圖6所示，兩個固定的相同細(xì)環(huán)相距一定的距離，同軸放置，圖6O1、O2分別為兩環(huán)的圓心，兩環(huán)分別帶有均勻分布的等量異種電荷一帶正電的粒子從很遠(yuǎn)處沿軸線飛來并穿過兩環(huán)則在帶電粒子運(yùn)動過程中( ) A在O1點(diǎn)粒子加速度方向向左B從O1到O2過程粒子電勢能一直增加C軸線上O1點(diǎn)右側(cè)存在一點(diǎn)，粒子在該點(diǎn)動能最小D軸線上O1點(diǎn)右側(cè)，O2點(diǎn)左側(cè)都存在場強(qiáng)為零的點(diǎn)，它們關(guān)于O1、O2連線中點(diǎn)對稱7.如圖7所示，有兩個相同的帶電粒子A、B，分別從平行板間左側(cè)中點(diǎn)圖7和貼近上極板左端處以不同的初速度垂直于電場方向進(jìn)入電場，它們恰好都打在下極板右

5、端處的C點(diǎn)，若不計(jì)重力，則可以判定 ( )AA粒子的初動能是B粒子的2倍BA粒子在C點(diǎn)的偏向角的正弦值是B粒子的兩倍CA、B兩粒子到達(dá)C點(diǎn)時的動能可能相同D如果僅將加在兩極板間的電壓加倍，A、B兩粒子到達(dá)下極板時仍為同一點(diǎn)D(圖中未 畫出)8.如圖8所示，相互垂直的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場中，有一個帶電液滴在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，那么這個液滴的電性與轉(zhuǎn)動方向應(yīng)是( )A帶正電，逆時針方向圖8B帶負(fù)電，順時針方向C帶負(fù)電，逆時針方向D帶正電，順時針方向9.如圖9所示，在相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中，電荷量為q的液滴在豎直面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動，已知電場強(qiáng)度為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，則油滴的質(zhì)量和

6、環(huán)繞速度分別為 ( 圖9A. ， B. ，C. ， DB，10.如圖10所示，一平行板電容器，板長為2d，板間距離為d.一帶電圖10量為q、質(zhì)量為m的正離子(重力不計(jì))以速度為v0貼近左極板，與極板平行的方向射入，恰沿右極板下邊緣射出在右極板右邊空間存在垂直紙面方向的勻強(qiáng)磁場(未標(biāo)出)要使正離子在磁場中運(yùn)動后，又能直接從右極板上邊緣進(jìn)入電場，則 ( )A磁場方向垂直紙面向里B磁場方向垂直紙面向外C磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為D在磁場中運(yùn)動時間為二、實(shí)驗(yàn)題(11題5分，12題6分，共11分)11.(5分)某同學(xué)想通過一個多用表中的歐姆擋，直接去測量某電壓表(量程10 V)的內(nèi)阻(大約為幾十千歐)，該多用表刻

7、度盤上讀出電阻刻度中間值為30，歐姆擋的選擇開關(guān)撥至倍率_擋先將紅、黑表棒短接調(diào)零后，選用圖11中_方式連接圖11在實(shí)驗(yàn)中，如圖12所示，某同學(xué)讀出歐姆表的讀數(shù)為_ ，這時電壓表的讀數(shù)為_ V請你求出歐姆表電池的電動勢為_ V.圖1212.(6分)某實(shí)驗(yàn)小組要測量一電源的電動勢E(約3 V)和內(nèi)阻r(約1 )，現(xiàn)有下列器材：a電壓表V(3 V和15 V兩個量程)b電阻箱R(0999.9 )c定值電阻R010 d開關(guān)和導(dǎo)線其實(shí)驗(yàn)的實(shí)物連接圖如圖13所示，請就下列問題作答圖13(1)根據(jù)實(shí)物連接圖在方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖(2)主要的實(shí)驗(yàn)步驟如下a閉合電鍵，將電阻箱的阻值調(diào)到R1，讀得電壓表的讀數(shù)U1

8、b將電阻箱的阻值調(diào)到R2，讀得電壓表的讀數(shù)U2c由方程組U1Er和U2Er解出E和r若考慮實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，請指出上述步驟有何不妥之處：_(3)若采用線性圖象處理數(shù)據(jù)，請寫出與線性圖象對應(yīng)的坐標(biāo)軸表示的物理量(用字母符號表示) y軸：_x軸：_三、解答題(13題12分，14題17分，15題20分，共49分)13.(12分)如圖14所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy內(nèi)，第象限的等腰直角三角形MNP區(qū)域內(nèi)存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場，y<0的區(qū)域內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子從電場中Q(2h，h)點(diǎn)以速度v0水平向右射出，經(jīng)坐標(biāo)原點(diǎn)O處射入第象限，最后以垂直于P

9、N的方向射出磁場已知MN平行于x軸，N點(diǎn)的坐標(biāo)為(2h,2h)，不計(jì)粒子的重力，求：圖14(1)電場強(qiáng)度E的大??；(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小14.(17分)如圖15所示，空間分布著有理想邊界的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)圖15磁場勻強(qiáng)磁場分為、兩個區(qū)域其邊界為MN、PQ，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向如圖所示，區(qū)域高度為d，區(qū)域的高度足夠大一個質(zhì)量為m、電量為q的帶正電的小球從磁場上方的O點(diǎn)由靜止開始下落，進(jìn)入電、磁復(fù)合場后，恰能做勻速圓周運(yùn)動(1)若帶電小球能進(jìn)入?yún)^(qū)域，h應(yīng)滿足什么條件？(2)若帶電小球經(jīng)一定的時間后恰能回到O點(diǎn)，h應(yīng)滿足什么條件？(3)若帶電小球第一次射出邊界MN時與射入點(diǎn)相距為d，h應(yīng)滿足什

10、么條件15.(20分)如圖16甲所示，兩平行金屬板A、B的板長l m，板間距d0.10 m，在金屬板右側(cè)有一范圍足夠大的方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，其邊界為MN，與金屬板垂直在t0時刻，兩金屬板間加如圖乙所示的正弦交變電壓，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1.0×102 T現(xiàn)從t0開始，從兩極板左側(cè)的中點(diǎn)O以每秒鐘1 000個的數(shù)量不間斷地釋放出某種正電荷，這種帶正電的粒子均以v0×105 m/s的速度沿兩板間的中線OO連續(xù)進(jìn)入電場，經(jīng)電場后射入磁場已知帶電粒子的比荷1.25×107 C/kg，粒子的重力忽略不計(jì)，假設(shè)在粒子通過電場區(qū)域的極短時間內(nèi)極板間的電壓可以看作不變，不計(jì)粒子間的相互作用求：圖16(1)t0時刻進(jìn)入的粒子，經(jīng)邊界MN射入磁場和射出磁場時兩點(diǎn)間的距離(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)；(2)每秒鐘有多少個帶正電的粒子進(jìn)入磁場；(3)何時由O點(diǎn)進(jìn)入的帶電粒子在磁場中運(yùn)動的時間最長，最長時間為多少？(3)答案 1B 2A 3A