2014年版高考物理第7講電場及帶電粒子在電場中的運(yùn)動考前小測

1、05適考素能特訓(xùn) 一、選擇題(本題共8小題，每小題8分，共64分，其中第3、4、8小題為多選題)12013·黃岡模擬英國物理學(xué)家法拉第引入了“電場”和“磁場”的概念，并用畫電場線和磁感線的方法來描述電場和磁場，為經(jīng)典電磁學(xué)理論的建立奠定了基礎(chǔ)下列相關(guān)說法正確的是()A電荷和電荷、通電導(dǎo)體和通電導(dǎo)體之間的相互作用是通過電場發(fā)生的B磁極和磁極、磁極和通電導(dǎo)體之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的C電場線和電場線不可能相交，磁感線和磁感線可能相交D通過實(shí)驗(yàn)可發(fā)現(xiàn)電場線和磁感線的存在解析：電荷和電荷之間的相互作用是通過電場發(fā)生的；通電導(dǎo)體和通電導(dǎo)體之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的，選項(xiàng)A錯誤磁極和磁極

2、、磁極和通電導(dǎo)體之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的，選項(xiàng)B正確電場線和電場線不可能相交，磁感線和磁感線也不可能相交，選項(xiàng)C錯誤通過實(shí)驗(yàn)可模擬電場線和磁感線，但是通過實(shí)驗(yàn)不能發(fā)現(xiàn)電場線和磁感線的存在，選項(xiàng)D錯誤答案：B22013·南京一模如圖所示，勻強(qiáng)電場中有一圓，其所在平面與電場線平行，O為圓心，A、B為圓周上的兩點(diǎn)現(xiàn)將某帶電粒子從A點(diǎn)以相同的初動能向不同方向發(fā)射，到達(dá)圓周上各點(diǎn)時(shí)，其中過B點(diǎn)的動能最大不計(jì)重力和空氣阻力，則該電場的電場線一定是與()AOB平行 BOB垂直 CAB平行 DAB垂直解析：由題設(shè)條件，在圓周平面內(nèi)，從A點(diǎn)以相同的動能向不同方向發(fā)射帶電粒子，帶電粒子會經(jīng)過圓周上

3、不同的點(diǎn)，且經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)帶電粒子的動能最大，又知，電場線平行于圓平面根據(jù)動能定理，電場力對到達(dá)B點(diǎn)的帶電粒子做功最多，為qUAB，因此UAB最大，過B點(diǎn)的切線一定是等勢線，而電場線的方向與等勢線垂直，OB垂直于過B點(diǎn)的切線，故該電場的電場線一定是與OB平行，選項(xiàng)A正確答案：A3圖中虛線為一組間距相等的同心圓，圓心處固定一帶正電的點(diǎn)電荷一帶電粒子以一定初速度射入電場，實(shí)線為粒子僅在電場力作用下的運(yùn)動軌跡，a、b、c三點(diǎn)是實(shí)線與虛線的交點(diǎn)則該粒子()A帶負(fù)電B在c點(diǎn)受力最大C在b點(diǎn)的電勢能大于在c點(diǎn)的電勢能D由a點(diǎn)到b點(diǎn)的動能變化大于由b點(diǎn)到c點(diǎn)的動能變化解析：物體做曲線運(yùn)動時(shí)，合外力的方向指向軌跡

4、的凹側(cè)，可知粒子與正電荷排斥，粒子帶正電，A錯；越靠近正電荷，電場線越密，電場強(qiáng)度越大，粒子所受電場力越大，所以粒子在c點(diǎn)受力最小，B錯；粒子從b點(diǎn)運(yùn)動到c點(diǎn)的過程中，電場力做正功，電勢能減小，故C對；點(diǎn)a、b、c所在的圓為等間距的同心圓，靠近正電荷電場強(qiáng)度較大，由公式UEd可知，Uab>Ubc，所以由a點(diǎn)到b點(diǎn)比由b點(diǎn)到c點(diǎn)電場力對粒子做的功多，根據(jù)動能定理可知D對答案：CD42013·長春市三模如圖所示，在正方形ABCD區(qū)域內(nèi)有平行于AB邊的勻強(qiáng)電場，E、F、G、H是各邊中點(diǎn)，其連線構(gòu)成正方形，其中P點(diǎn)是EH的中點(diǎn)一個帶正電的粒子(不計(jì)重力)從F點(diǎn)沿FH方向射入電場后恰好從

5、D點(diǎn)射出以下說法正確的是()A粒子的運(yùn)動軌跡一定經(jīng)過P點(diǎn)B粒子的運(yùn)動軌跡一定經(jīng)過PE之間某點(diǎn)C若將粒子的初速度變?yōu)樵瓉淼囊话?，粒子會由ED之間某點(diǎn)射出正方形ABCD區(qū)域D若將粒子的初速度變?yōu)樵瓉淼囊话?，粒子恰好由E點(diǎn)射出正方形ABCD區(qū)域解析：粒子從F點(diǎn)沿FH方向射入電場后恰好從D點(diǎn)射出，其軌跡是拋物線，則過D點(diǎn)做速度的反向延長線一定與水平位移交于FH的中點(diǎn)，而延長線又經(jīng)過P點(diǎn)，所以粒子軌跡一定經(jīng)過PE之間某點(diǎn)，選項(xiàng)B正確；由平拋知識可知，當(dāng)豎直位移一定時(shí)，水平速度變?yōu)樵瓉淼囊话?，則水平位移也變?yōu)樵瓉淼囊话?，所以選項(xiàng)D正確答案：BD52013·長春一調(diào)如圖所示為示波管的示意圖，以屏幕

6、的中心為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立如圖所示的直角坐標(biāo)系xOy，當(dāng)在XX這對電極上加上恒定的電壓UXX2 V，同時(shí)在YY電極上加上恒定的電壓UYY1 V時(shí)，熒光屏上光點(diǎn)的坐標(biāo)為(4，1)，則當(dāng)在XX這對電極上加上恒定的電壓UXX1 V，同時(shí)在YY電極上加上恒定的電壓UYY2 V時(shí)，熒光屏上光點(diǎn)的坐標(biāo)為()A(2，2)B(4，2)C(2,2) D(4,2)解析：偏轉(zhuǎn)位移與電壓成正比，所以答案為C.答案：C62013·湖南十二校聯(lián)考如圖甲所示，MN為很大的薄金屬板(可理解為無限大)，金屬板原來不帶電在金屬板的右側(cè)，距金屬板距離為d的位置上放入一個帶正電、電荷量為q的點(diǎn)電荷，由于靜電感應(yīng)產(chǎn)生了如圖甲所示

7、的電場分布P是點(diǎn)電荷右側(cè)與點(diǎn)電荷之間的距離也為d的一個點(diǎn)，幾位同學(xué)想求出P點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小，但發(fā)現(xiàn)問題很難幾位同學(xué)經(jīng)過仔細(xì)研究，從圖乙所示的電場得到了一些啟示，經(jīng)過查閱資料他們知道：圖甲所示的電場分布與圖乙中虛線右側(cè)的電場分布是一樣的圖乙中兩異號點(diǎn)電荷的電荷量均為q，它們之間的距離為2d，虛線是兩點(diǎn)電荷連線的中垂線由此他們分別求出了P點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小，一共有以下四個不同的答案(k為靜電力常量)，其中正確的是 ()A.B.C.D.解析：負(fù)電荷在P點(diǎn)的場強(qiáng)大小為k，正電荷在P點(diǎn)的場強(qiáng)大小為，所以P點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小為kk，A正確答案：A72013·南昌調(diào)研如圖所示，兩根平行放置、長度均為L

8、的直導(dǎo)線a和b，放置在與導(dǎo)線所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)a導(dǎo)線通有電流強(qiáng)度為I，b導(dǎo)線通有電流強(qiáng)度為2I，且電流方向相反時(shí)，a導(dǎo)線受到磁場力大小為F1，b導(dǎo)線受到磁場力大小為F2，則a通電導(dǎo)線的電流在b導(dǎo)線處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為()A.B.C.D.解析：由題意可知，對a導(dǎo)線，F(xiàn)1B0ILFba，對b導(dǎo)線，F(xiàn)2B02ILFab，其中FabB2IL，F(xiàn)baFab，可得a導(dǎo)線在b處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，可知答案選C.答案：C82013·瀏陽二模如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中有一底角是60°的等腰梯形，坐標(biāo)系中有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場，其中O(0,0)點(diǎn)電勢為6 V，A(1，

9、)點(diǎn)電勢為3 V，B(3，)點(diǎn)電勢為0 V，則由此可判定()AC點(diǎn)電勢為3 VBC點(diǎn)電勢為0 VC該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為100 V/mD該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為100 V/m解析：由題意可知C點(diǎn)坐標(biāo)為(4,0)，在勻強(qiáng)電場中，任意兩條平行的線段，兩點(diǎn)間電勢差與其長度成正比，所以，代入數(shù)值得C0 V，A錯、B對；作BDAO，如圖所示，則D3 V，即AD是一等勢線，電場強(qiáng)度方向OGAD，由幾何關(guān)系得OG cm，由E得E100 V/m，C錯、D對答案：BD二、計(jì)算題(本題共2小題，共36分需寫出規(guī)范的解題步驟)92013·浙江省六校聯(lián)考如下圖所示，板長為L的平行板電容器傾斜固定放置，

10、極板與水平線夾角30°，某時(shí)刻一質(zhì)量為m，帶電荷量為q的小球由正中央A點(diǎn)靜止釋放，小球離開電場時(shí)速度是水平的，(提示：離開的位置不一定是極板邊緣)落到距離A點(diǎn)高度為h的水平面處的B點(diǎn)，B點(diǎn)放置一絕緣彈性平板M，當(dāng)平板與水平夾角45°時(shí)，小球恰好沿原路返回A點(diǎn)求：(1)電容器極板間的電場強(qiáng)度E；(2)平行板電容器的板長L；(3)小球在AB間運(yùn)動的周期T.解析：(1)由帶電小球沿水平方向做勻加速運(yùn)動可知qEcosmg，解得：E.(2)小球垂直落在彈性擋板上，且45°，有v0vy根據(jù)動能定理：qE·Ltanmv.解得：L3h.(3)由于小球在復(fù)合場中做勻加速運(yùn)

11、動gtan·t解得t1平拋運(yùn)動的時(shí)間為t2小球由A點(diǎn)靜止釋放到返回A點(diǎn)的總時(shí)間為：t2t12t22()，此即為小球在AB間運(yùn)動的周期T.答案：(1)(2)3h(3)2()102013·衡水一模在電場方向水平向右的勻強(qiáng)電場中，一帶電小球從A點(diǎn)豎直向上拋出，其運(yùn)動的軌跡如圖所示小球運(yùn)動的軌跡上A、B兩點(diǎn)在同一水平線上，M為軌跡的最高點(diǎn)小球拋出時(shí)的動能為8.0 J，在M點(diǎn)的動能為6.0 J，不計(jì)空氣的阻力求：(1)小球水平位移x1與x2的比值；(2)小球落到B點(diǎn)時(shí)的動能EkB；(3)小球從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)的過程中最小動能Ekmin.解析：(1)如圖所示，帶電小球在水平方向上受電場力的作用做初速度為零的勻加速運(yùn)動，豎直方向上只受重力作用做豎直上拋運(yùn)動，故從A到M和M到B的時(shí)間相等，則x1x213.(2