2024-2025學(xué)年新教材高中物理第十章靜電場中的能量單元檢測含解析新人教版必修第三冊

PAGE16-單元素養(yǎng)檢測(二)(第十章)(90分鐘100分)【合格性考試】(60分鐘60分)一、選擇題(本題共11小題,每小題3分,共33分)1.如圖所示,A、B是勻強(qiáng)電場中相距4cm的兩點(diǎn),其連線與電場方向的夾角為60°,兩點(diǎn)間的電勢差為20V,則電場強(qiáng)度大小為()A.5V/m B.50V/mC.1×102V/m D.1×103V/m【解析】選D。由題知,UAB=20V,dAB=0.04m,依據(jù)勻強(qiáng)電場中電勢差和電場強(qiáng)度的關(guān)系:UAB=EdABcos60°,得E==V/m=1×103V/m,故選D。2.如圖,一正電荷在電場中由P運(yùn)動到Q,下列說法正確的是()A.Q點(diǎn)的電勢高于P點(diǎn)的電勢B.Q點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于P點(diǎn)的電場強(qiáng)度C.P點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于Q點(diǎn)的電場強(qiáng)度D.該電荷在P點(diǎn)所受電場力的方向向左【解析】選C。依據(jù)電場線的疏密比較場強(qiáng)的大小,從而得知電場力的大小,依據(jù)沿著電場線方向電勢降低來判定電勢的凹凸,依據(jù)電荷的運(yùn)動性質(zhì)結(jié)合電場強(qiáng)度方向,即可判定電荷的電場力方向。依據(jù)沿著電場線方向,電勢是降低的,因此Q點(diǎn)的電勢低于P點(diǎn)的電勢,故A錯(cuò)誤;電場線的疏密比較場強(qiáng)的大小,由于P處的電場線密,因此EP>EQ,故B錯(cuò)誤,C正確;在P點(diǎn)電荷受力方向向右,故D錯(cuò)誤。故選C。3.如圖所示,勻強(qiáng)電場的方向向上,電場強(qiáng)度大小E=5N/C,把電量為+q=2C的點(diǎn)電荷由靜止釋放,點(diǎn)電荷做直線運(yùn)動。以下推斷正確的是()A.點(diǎn)電荷+q受到的電場力大小為10NB.點(diǎn)電荷+q受到的電場力大小為2.5NC.點(diǎn)電荷+q在勻強(qiáng)電場運(yùn)動時(shí)電場力不斷增大D.點(diǎn)電荷+q在勻強(qiáng)電場運(yùn)動時(shí)電場力不斷減小【解析】選A。點(diǎn)電荷在電場中受到的電場力F=Eq=10N,故A正確,B錯(cuò)誤;點(diǎn)電荷+q在勻強(qiáng)電場運(yùn)動時(shí)電場力不變,故C、D錯(cuò)誤。故選A。4.如圖所示,虛線a、b、c代表電場中三個(gè)等勢面,相鄰等勢面之間的電勢差相同,實(shí)線為一帶正電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場力作用下通過該區(qū)域的運(yùn)動軌跡,P、Q是這條軌跡上的兩點(diǎn),由此可知()A.三個(gè)等勢面中,a等勢面電勢最高B.帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)電勢能最小C.帶電質(zhì)點(diǎn)通過Q點(diǎn)時(shí)動能最小D.帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)加速度較小【解析】選A。電荷所受電場力指向軌跡內(nèi)側(cè),由于質(zhì)點(diǎn)帶正電,因此Q點(diǎn)處電場線指向右下方,沿電場線電勢降低,故c等勢面的電勢最低,a等勢面的電勢最高,故A正確;依據(jù)質(zhì)點(diǎn)受力狀況可知,從P到Q過程中電場力做正功,電勢能降低,故P點(diǎn)的電勢能大于Q點(diǎn)的電勢能,故B錯(cuò)誤;從P到Q過程中電場力做正功,電勢能降低,動能增大,故P點(diǎn)的動能小于Q點(diǎn)的動能,故C錯(cuò)誤;等勢線密的地方電場線密場強(qiáng)大,故P點(diǎn)位置電場強(qiáng)度大,電場力大,依據(jù)牛頓其次定律,加速度也大,故D錯(cuò)誤。故選A。5.如圖所示,在x軸上關(guān)于O點(diǎn)對稱的F、G兩點(diǎn)有等量異種電荷Q和-Q,一正方形ABCD與xOy在同一平面內(nèi),其中心在O點(diǎn),則下列推斷正確的是()A.O點(diǎn)電場強(qiáng)度為零B.A、C兩點(diǎn)電場強(qiáng)度相等C.B、D兩點(diǎn)電勢相等D.若將點(diǎn)電荷-q從A點(diǎn)移向C,電勢能減小【解析】選B。Q和-Q在O點(diǎn)的電場方向均向右,依據(jù)疊加原理可知O點(diǎn)電場強(qiáng)度不為零,故A錯(cuò)誤;依據(jù)電場線分布的對稱性可知,A、C兩點(diǎn)電場強(qiáng)度相等,故B正確;依據(jù)順著電場線方向電勢降低,D點(diǎn)的電勢比B點(diǎn)高,故C錯(cuò)誤;A到C電勢漸漸降低,依據(jù)負(fù)電荷在電勢高處電勢能小,可知電勢能增大,故D錯(cuò)誤。6.如圖所示,在O點(diǎn)放置一點(diǎn)電荷Q,以O(shè)為圓心作一圓。現(xiàn)將一摸索電荷分別從圓上的B、C、D三點(diǎn)移到圓外的A點(diǎn),下列說法正確的是()A.從B移到A的過程中靜電力做功最少B.從C移到A的過程中靜電力做功最少C.從D移到A的過程中靜電力做功最多D.三個(gè)過程中靜電力做功一樣多【解析】選D。在O點(diǎn)放置一點(diǎn)電荷Q,以O(shè)為圓心作一圓,依據(jù)點(diǎn)電荷等勢面的分布狀況知,B、C、D三點(diǎn)的電勢相等,因此A與B、C、D三點(diǎn)間的電勢差相等,將一電荷從圓上的B、C、D三點(diǎn)移到圓外的A點(diǎn)的過程中,依據(jù)W=qU得知,靜電力做功相等,選項(xiàng)D正確,A、B、C錯(cuò)誤。7.如圖所示,虛線是用試驗(yàn)方法描繪出的某一靜電場的一簇等勢線,其電勢的值已標(biāo)出,一帶電粒子只在靜電力作用下飛經(jīng)該電場時(shí),恰能沿圖中的實(shí)線從A點(diǎn)飛到C點(diǎn),則下列推斷正確的是()A.粒子帶負(fù)電B.粒子在A點(diǎn)的電勢能大于在C點(diǎn)的電勢能C.粒子在A點(diǎn)的加速度大于在C點(diǎn)的加速度D.粒子從A點(diǎn)到B點(diǎn)靜電力所做的功大于從B點(diǎn)到C點(diǎn)靜電力所做的功【解析】選C。電場線與等勢線垂直,且從高電勢指向低電勢,所以電場線的大致方向向左。由運(yùn)動軌跡可知帶電粒子所受靜電力方向大致向左,故粒子帶正電,A錯(cuò)。由于電荷的電勢能Ep=qφ、φA<φC,故EpA<EpC,B錯(cuò)。依據(jù)等勢面的疏密可推斷場強(qiáng)大小關(guān)系,則EA>EC,帶電粒子在A、C兩點(diǎn)所受的靜電力滿意FA>FC,在兩點(diǎn)的加速度滿意aA>aC,C對。由于A點(diǎn)與B點(diǎn)、B點(diǎn)與C點(diǎn)間的電勢差相等,故WAB=WBC,D錯(cuò)。8.(2024·全國Ⅲ卷改編)如圖,∠M是銳角三角形PMN最大的內(nèi)角,電荷量為q(q>0)的點(diǎn)電荷固定在P點(diǎn)。下列說法正確的是()A.沿MN邊,從M點(diǎn)到N點(diǎn),電場強(qiáng)度的大小漸漸增大B.沿MN邊,從M點(diǎn)到N點(diǎn),電勢先減小后增大C.正電荷在M點(diǎn)的電勢能比其在N點(diǎn)的電勢能大D.將正電荷從M點(diǎn)移動到N點(diǎn),電場力所做的總功為負(fù)【解析】選C?！螹是銳角三角形PMN最大的內(nèi)角,所以PN>PM。距離點(diǎn)電荷越遠(yuǎn),電場強(qiáng)度越小,沿MN邊,從M點(diǎn)到N點(diǎn),到P點(diǎn)的距離先減小后增大,所以電場強(qiáng)度的大小先增大后減小,A錯(cuò)誤;點(diǎn)電荷帶正電,沿著電場線的方向電勢降低,沿MN邊,從M點(diǎn)到N點(diǎn),到P點(diǎn)的距離先減小后增大,電勢先增大后減小,B錯(cuò)誤;M點(diǎn)的電勢高于N點(diǎn)的電勢,從M點(diǎn)到N點(diǎn),電場對正電荷做正功,電勢能減小,所以正電荷在M點(diǎn)的電勢能比其在N點(diǎn)的電勢能大,所以C正確,D錯(cuò)誤。9.如圖所示,E為電源,C為電容器,R為定值電阻,S為單刀雙擲開關(guān),則()A.S接1時(shí),電容器充電且上極板電勢較低B.S接2時(shí),電容器放電且放電電流從左往右經(jīng)過定值電阻RC.保持S接1,將上極板豎直向上移動少許,板間電壓不變,場強(qiáng)減小D.保持S接1,將上極板水平向左平移少許,板間電壓不變,場強(qiáng)減小【解析】選C。S接1時(shí),電容器充電且上極板接電源正極,電勢較高,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;S接2時(shí),電容器放電且放電電流從右往左經(jīng)過定值電阻R,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;保持S接1,將上極板豎直向上移動少許,板間電壓不變,依據(jù)E=可知,場強(qiáng)減小,選項(xiàng)C正確;保持S接1,將上極板水平向左平移少許,板間電壓不變,兩板間距d不變,依據(jù)E=可知場強(qiáng)不變,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。10.兩點(diǎn)電荷q1和q2(電性和電荷量大小均未知)分別固定在x軸上的-2L和2L處。兩電荷連線上各點(diǎn)電勢φ隨x改變的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是()A.從-2L處到2L處場強(qiáng)先減小后增大B.-L處的場強(qiáng)沿x軸負(fù)方向C.將一電子從-2L處移動到2L處,靜電力做正功D.x軸上只有一個(gè)點(diǎn)的場強(qiáng)為0,且位于2L處的左邊【解析】選A。φ-x圖線斜率的肯定值表示場強(qiáng)大小,從-2L處到2L處場強(qiáng)先減小后增大,選項(xiàng)A正確;從-L處的左邊到右邊,電勢降低,由沿電場線方向電勢降低可知,-L處場強(qiáng)方向沿x軸正方向,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;從-2L處到2L處,電勢降低,由于移動的是電子,所以電子的電勢能增大,靜電力做負(fù)功,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由圖像可知,-2L處的電荷為正電荷,電荷量較大,2L處的電荷為負(fù)電荷,電荷量較小,則在x軸上只有一個(gè)點(diǎn)的場強(qiáng)為零,且位于2L處的右邊,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。11.如圖所示,平行金屬板A、B間加速電壓為U1,C、D間的偏轉(zhuǎn)電壓為U2,M為熒光屏。今有電子(不計(jì)重力)從A板由靜止起先經(jīng)加速和偏轉(zhuǎn)后打在與熒光屏中心點(diǎn)O相距為Y的P點(diǎn),電子從A板運(yùn)動到熒光屏的時(shí)間為t。下列推斷中正確的是()A.若只增大U1,則Y增大,t增大B.若只增大U1,則Y減小,t減小C.若只減小U2,則Y增大,t增大D.若只減小U2,則Y減小,t減小【解析】選B。粒子在加速電場中只有電場力做功,依據(jù)動能定理有:eU1=m,電子在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運(yùn)動,在偏轉(zhuǎn)電場中:時(shí)間t2=,加速度a=,豎直方向的位移y=a=,由幾何關(guān)系知:==,故y與Y成正比,若只增大U1,則Y減小;電子從A板運(yùn)動到熒光屏的時(shí)間由電子出離電場的速度確定,而v0=,故若只增大U1,則v0增大,則t減小,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確。若只減小U2,則Y減小,t不變,故C、D錯(cuò)誤?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】如圖,在MN和PQ這兩個(gè)平行豎直面之間存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場和平行紙面的勻強(qiáng)電場,一個(gè)帶電粒子以某一初速度由A點(diǎn)水平射入這個(gè)場區(qū)恰能沿直線運(yùn)動,并從PQ豎直面上的C點(diǎn)離開場區(qū)。若撤去磁場,其他條件不變,則該粒子從PQ豎直面上的B點(diǎn)離開場區(qū);若撤去電場,其他條件不變,則該粒子從PQ豎直面上的D點(diǎn)離開場區(qū)。若粒子在上述三種狀況下通過場區(qū)的總時(shí)間分別是t1、t2和t3,運(yùn)動的加速度大小分別為a1、a2和a3,不計(jì)粒子所受重力的影響,則下列推斷中正確的是()A.t1=t2<t3,a1<a2=a3B.t2<t1<t3,a1<a3<a2C.t1=t2=t3,a1<a2<a3D.t1=t3>t2,a1=a3<a2【解析】選A。帶電粒子分別在復(fù)合場、電場、磁場中做勻速直線運(yùn)動、類平拋運(yùn)動、勻速圓周運(yùn)動,比較三種狀況下帶電粒子在兩個(gè)相互平行平面之間運(yùn)動時(shí)間及加速度大小。由相應(yīng)規(guī)律表示出時(shí)間和加速度,從而得到結(jié)論。在復(fù)合場中,帶電粒子做勻速直線運(yùn)動,則有Eq=Bqv,則有E=Bv。在復(fù)合場中的時(shí)間t1=,而在單一電場中水平方向也是做勻速直線運(yùn)動,所以運(yùn)動的時(shí)間t2=,而在單一磁場中做勻速圓周運(yùn)動,運(yùn)動的時(shí)間t3=,由于兩平面之間s弧>d,所以時(shí)間關(guān)系為t1=t2<t3;在復(fù)合場中a1=0,單一電場中和磁場中的加速度由電場力和洛倫茲力產(chǎn)生,但兩種力相等,所以a2=a3,但方向不同,綜上所述,B、C、D錯(cuò)誤,A正確。故選A。二、計(jì)算題(本題共3小題,共27分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)12.(9分)在電場中把2.0×10-9C的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),靜電力做功2.0×10-7J。再把這個(gè)電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn),靜電力做功為-4.0×10-7J。(1)A、B間,B、C間,A、C間的電勢差各是多大?(2)A、B、C三點(diǎn)中哪點(diǎn)電勢最高?哪點(diǎn)電勢最低?(3)把-1.0×10-9C的電荷從A點(diǎn)移到C點(diǎn),靜電力做多少功?【解析】(1)依據(jù)電場力做功公式:WAB=qUAB得AB間的電勢差:UAB===100VBC間的電勢差:UBC===-200V,AC間的電勢差為:UAC=UAB+UBC=100V-200V=-100V(2)由(1)可知φC>φA>φB(3)把-1.0×10-9C的電荷從A點(diǎn)移到C點(diǎn),靜電力做功:WAC=qUAC=-1.0×10-9×(-100)J=1.0×10-7J。答案:(1)100V-200V-100V(2)C點(diǎn)的電勢最高,B點(diǎn)的電勢最低(3)1.0×10-7J13.(9分)如圖所示,在直角三角形abc所在平面有一勻強(qiáng)電場,ac邊沿電場方向。ab邊長為20cm,ab與ac的夾角為37°?，F(xiàn)將電荷量為q=2×10-8C的正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)時(shí)靜電力做功W=1.6×10-7J,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:(1)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E的大小;(2)ac兩點(diǎn)間的電勢差U?！窘馕觥?1)由功的定義可知,正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)的過程靜電力做功為:W=qE·sabcos37°解得場強(qiáng)為:E==V/m=50V/m(2)由勻強(qiáng)電場中電勢差和場強(qiáng)的關(guān)系U=Ed可得ac兩點(diǎn)間的電勢差為:U=Esac=E=50×V=12.5V答案:(1)50V/m(2)12.5V14.(9分)如圖所示,離子發(fā)生器放射出一束質(zhì)量為m、電荷量為q的離子,從靜止經(jīng)加速電壓U1加速后,獲得速度v0,并沿垂直于電場方向射入兩平行板中心,受偏轉(zhuǎn)電壓U2作用后,以速度v離開電場。已知平行板長為L,兩板間距離為d,求:(1)v0的大小。(2)離子在偏轉(zhuǎn)電場中運(yùn)動的時(shí)間t。(3)離子在離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的偏移量y。(4)離子在離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的速度v的大小?！窘馕觥?1)在加速電場中,由動能定理得:qU1=m解得:v0=(2)離子在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運(yùn)動,在水平方向勻速運(yùn)動:L=v0t則離子的運(yùn)動時(shí)間為:t=L(3)離子在豎直方向做勻加速運(yùn)動,由牛頓其次定律可得:qE=ma電場強(qiáng)度為:E=則偏移量為:y=at2聯(lián)立解得:y=(4)由動能定理得:q(U1+y)=mv2-0解得:v=答案:(1)(2)L(3)(4)【補(bǔ)償訓(xùn)練】如圖所示的平行金屬板電容器的電容C=2×10-4F,極板A、B之間可以看成勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)E=1.2×103V/m,極板間距離為L=5cm,電場中c點(diǎn)到A極板、d點(diǎn)到B極板的距離均為0.5cm,B極板接地。求:(1)d點(diǎn)處的電勢φd;(2)B極板所帶電荷量Q;(3)d、c兩點(diǎn)間的電勢差Udc;(4)將電荷量q=-5×10-6C的負(fù)點(diǎn)電荷從d移到c,靜電力做的功Wdc?！窘馕觥?1)d點(diǎn)與B極板間的電勢差UdB=-ELdB=-1200×0.005V=-6V,所以φd=-6V(2)B、A間的電勢差UBA=EL=1200×0.05V=60VB極板所帶電荷量Q=CUBA=2×10-4×60C=1.2×10-2C(3)d、c兩點(diǎn)沿電場方向的距離Ldc=0.05m-2×0.5×10-2m=0.04md、c兩點(diǎn)間的電勢差Udc=ELdc=48V(4)Wdc=qUdc=-2.4×10-4J答案:(1)-6V(2)1.2×10-2C(3)48V(4)-2.4×10-4J【選擇性考試】(30分鐘40分)15.(5分)(2024·天津高考)如圖所示,在水平向右的勻強(qiáng)電場中,質(zhì)量為m的帶電小球,以初速度v從M點(diǎn)豎直向上運(yùn)動,通過N點(diǎn)時(shí),速度大小為2v,方向與電場方向相反,則小球從M運(yùn)動到N的過程()A.動能增加mv2 B.機(jī)械能增加2mv2C.重力勢能增加mv2 D.電勢能增加2mv2【解析】選B。小球從M運(yùn)動到N的過程中動能增加量ΔEk=Ek2-Ek1=m(2v)2-mv2=mv2,因此A錯(cuò)誤;小球在豎直方向上只受重力,做豎直上拋運(yùn)動,初速度為v,末速度為零,依據(jù)0-v2=-2gh可得增加的重力勢能ΔEp=mgh=mv2,因此C錯(cuò)誤;小球在水平方向只受電場力,做初速度為零、末速度為2v的勻加速直線運(yùn)動,依據(jù)(2v)2-0=2ax可得電場力做功W=Fx=max=2mv2,所以電勢能削減2mv2,機(jī)械能增加2mv2,因此B正確、D錯(cuò)誤。16.(5分)(多選)如圖所示,A、B、C、D是勻強(qiáng)電場中的四個(gè)點(diǎn),D是BC的中點(diǎn),A、B、C的連線構(gòu)成始終角三角形,AB=Lm,∠ABC=60°,電場線與三角形所在的平面平行,已知A點(diǎn)的電勢為5V,B點(diǎn)的電勢為-5V,C點(diǎn)的電勢為15V,據(jù)此可以推斷()A.場強(qiáng)方向由C指向BB.場強(qiáng)方向垂直于A、D連線指向BC.場強(qiáng)大小為V/mD.場強(qiáng)大小為V/m【解析】選B、D。由于D點(diǎn)是BC的中點(diǎn),則UCD=UDB,即φC-φD=φD-φB,故φD==V=5V,由于φD=φA,則A、D連線為一條等勢線,依據(jù)電場線和等勢面垂直,可知場強(qiáng)的方向垂直于A、D連線指向B點(diǎn),選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;場強(qiáng)的大小為E==V/m=V/m,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確。17.(5分)一帶負(fù)電的粒子只在靜電力作用下沿x軸正方向運(yùn)動,其電勢能隨位移的改變關(guān)系如圖所示,則下列說法不正確的是()A.粒子從x1處運(yùn)動到x2處的過程中靜電力做正功B.x1處電場強(qiáng)度方向沿x軸正方向C.x1處的電場強(qiáng)度小于x2處的電場強(qiáng)度D.x1處的電勢比x2處的電勢低【解析】選B。帶負(fù)電粒子從x1處運(yùn)動到x2處的過程中電勢能減小,則靜電力做正功,選項(xiàng)A正確;靜電力做正功,說明粒子所受的靜電力方向沿x軸正方向,粒子帶負(fù)電,可知電場強(qiáng)度方向沿x軸負(fù)方向,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;依據(jù)ΔEp=-FΔx,知Ep-x圖線斜率的肯定值等于靜電力,由題圖知,粒子在x1處所受的靜電力小于在x2處所受的靜電力,因此x1處的電場強(qiáng)度小于x2處的電場強(qiáng)度,選項(xiàng)C正確;電場強(qiáng)度方向沿x軸負(fù)方向,依據(jù)順著電場線方向電勢漸漸降低,可知x1處的電勢比x2處的電勢低,選項(xiàng)D正確。18.(5分)(多選)如圖,水平固定的圓盤a帶正電Q,電勢為零,從盤心O處釋放質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球。由于電場的作用,小球最高可上升到豎直高度為H的N點(diǎn),且過P點(diǎn)時(shí)速度最大,已知重力加速度為g。由此可求得Q所形成的電場中()A.P點(diǎn)的電勢 B.N點(diǎn)的電勢C.P點(diǎn)的電場強(qiáng)度 D.N點(diǎn)的電場強(qiáng)度【解析】選B、C。小球受兩個(gè)力,重力和電場力,小球從O運(yùn)動到N,電場力大于重力,小球向上先做加速運(yùn)動;到P點(diǎn),電場力等于重力,速度達(dá)到最大;從P運(yùn)動到N,小球向上做減速運(yùn)功,到N點(diǎn)速度為零。在P點(diǎn),依據(jù)電場力等于重力求出P點(diǎn)的場強(qiáng),依據(jù)動能定理,求出N點(diǎn)的電勢能,從而求出N點(diǎn)的電勢。小球由O到N的過程,依據(jù)動能定理得:W電-mgH=0,得電場力做功為W電=mgH,可知小球的電勢能減小mgH,O點(diǎn)電勢能為0,所以N點(diǎn)電勢能為EpN=-mgH,N點(diǎn)的電勢為φ==-,即可求出N點(diǎn)的電勢。由于小球通過P點(diǎn)的速度不知道,不能求出O到P電場力做功,不能求出P點(diǎn)的電勢,故A錯(cuò)誤,B正確;在P點(diǎn)所受的電場力和重力二力平衡,則有qE=mg,解得P點(diǎn)的電場強(qiáng)度為:E=,不能求出N點(diǎn)的電場力,也就不能求出N點(diǎn)的電場強(qiáng)度,故C正確,D錯(cuò)誤。故選B、C。19.(5分)(多選)如圖所示,質(zhì)量相同的兩個(gè)帶電粒子M、N以相同的速度同時(shí)沿垂直于電場方向射入兩平行金屬板間的勻強(qiáng)電場中,M從兩極板正中心射入,N從下極板邊緣處射入,它們最終打在同一點(diǎn)。不計(jì)帶電粒子重力和帶電粒子間的相互作用,則從粒子射入到打在上極板的過程中()A.它們運(yùn)動的時(shí)間相等B.它們的電勢能削減量之比ΔEpM∶ΔEpN=1∶2C.它們的動能增加量之比ΔEkM∶ΔEkN=1∶2D.它們所帶的電荷量之比qM∶qN=1∶2【解析】選A、D。由題可知,兩個(gè)帶電粒子都做類平拋運(yùn)動,在水平方向做勻速直線運(yùn)動,而且它們的水平位移相等、初速度相等,則在電場中的運(yùn)動時(shí)間相等,選項(xiàng)A正確;粒子的豎直位移y=at2=,m、t、E相等,則兩粒子帶電荷量之比qM∶qN=yM∶yN=1∶2,帶電粒子在電場中運(yùn)動時(shí),由功能關(guān)系可知,電勢能削減量等于靜電力做的功,則電勢能削減量之比ΔEpM∶ΔEpN=qMEyM∶qNEyN=1∶4,選項(xiàng)B錯(cuò)誤,D正確;由題意知,兩帶電粒子在電場中運(yùn)動只受靜電力作用,動能的增加量等于靜電力所做的功,則它們的動能增加量之比ΔEkM∶ΔEkN=1∶4,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。20.(5分)(多選)如圖所示是一個(gè)示波管工作原理的示意圖,電子經(jīng)電壓U1加速后以肯定的速度垂直進(jìn)入電壓為U2的偏轉(zhuǎn)電場,離開電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)量是h,若兩平行板間距離為d,極板長為l。假設(shè)電子都可射出,為了增加射出電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)量h,可以實(shí)行下列哪些方法()A.增大加速電壓U1 B.減小極板長度lC.增大偏轉(zhuǎn)電壓U2 D.減小極板間距d【解析】選C、D。電子在加速電場中加速,依據(jù)動能定理可得:eU1=m,所以電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時(shí)速度的大小為:v0=,電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場后的偏轉(zhuǎn)位移為:h=at2=×()2=,因此要增加射出電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)量h,可以增大U2、l,減小d、U1,所以C、D正確,A、B錯(cuò)誤。【補(bǔ)償訓(xùn)練】1.(多選)如圖所示,傾角為α的斜面體固定在水平地面上,處于水平向右的勻強(qiáng)電場中。帶正電,質(zhì)量為m的滑塊從斜面上的某處靜止釋放。若滑塊沿斜面運(yùn)動過程中對斜面的壓力為0,重力加速度為g。在滑塊下滑位移為L的過程中()A.滑塊的重力勢能減小了mgLB.滑塊的電勢能減小了C.滑塊的機(jī)械能增加了mgLsinαD.滑塊的動能增加了【解析】選B、D。依據(jù)題意,滑塊運(yùn)動過程中對斜面的壓力為0,對滑塊受力分析如圖所示?；瑝K的重力勢能削減量等于重力做的功,為mgLsinα,故A錯(cuò)誤;由tanα=得F電=,電場力做功W電=F電Lcosα=Lcosα=,所以滑塊的電勢能減小了,故B正確;依據(jù)功能關(guān)系,除重力以外其他力做功等于機(jī)械能的改變,所以滑塊機(jī)械能增加,故C錯(cuò)誤;合力F合=,依據(jù)動能定理ΔEk=W合=F合L=,故D正確;故選B、D。2.(多選)如圖(a)所示,兩平行正對的金屬板A、B間相距為dAB,兩板間加有如圖(b)所示的交變電壓,質(zhì)量為m,帶電量為+q的粒子(不