高考物理 考前三個月專題訓(xùn)練9 帶電粒子在電場中的運動分析 新人教版

訓(xùn)練9帶電粒子在電場中的運動分析一、單項選擇題1．(·河南豫北六校精英聯(lián)考20題)有一靜電場，其電勢隨x坐標(biāo)的改變而改變，變化的圖線如圖1所示．若將一帶負(fù)電粒子(重力不計)從坐標(biāo)原點O由靜止釋放，電場中P、Q兩點的坐標(biāo)分別為1mm、4mm.則下列說法正確的是 ()圖1A．粒子將沿x軸正方向一直向前運動B．粒子在P點與Q點加速度大小相等、方向相反C．粒子經(jīng)過P點與Q點時，動能相等D．粒子經(jīng)過P點與Q點時，電場力做功的功率相等2．如圖2所示，A、B兩導(dǎo)體板平行放置，在t＝0時將電子從A板附近由靜止釋放(電子的重力忽略不計)．分別在A、B兩極間加四種電壓，它們的UAB－t圖線如下列選項所示．其中可能使電子到不了B板的是 ()圖23．(·江蘇南京市第二次模擬)如圖3所示，粗糙絕緣的水平面附近存在一個平行于水平面的電場，其中某一區(qū)域的電場線與x軸平行，在x軸上的電勢φ與坐標(biāo)x的關(guān)系用圖中曲線表示，圖中斜虛線為該曲線過點(0.15,3)的切線．現(xiàn)有一質(zhì)量為0.20kg，電荷量為＋2.0×10－8C的滑塊P(可視為質(zhì)點)，從x＝0.10m處由靜止釋放，其與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.02.取重力加速度g＝10m/s2.則下列說法中正確的是 圖3A．滑塊運動的加速度逐漸減小B．滑塊運動的速度先減小后增大C．x＝0.15m處的場強(qiáng)大小為2.0×106N/CD．滑塊運動的最大速度約為0.1m/s4．(·安徽省皖南八校第三次聯(lián)考20題)如圖4所示，空間虛線框內(nèi)有勻強(qiáng)電場，AA′、BB′、CC′是該電場的三個等勢面，相鄰等勢面間的距離為1cm，其中BB′為零電勢能面．一質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的粒子沿AA′方向以初速度v0自圖中的P點進(jìn)入電場，剛好從C′點離開電場．已知PA′＝2cm，粒子的重力忽略不計．下列說法中正確的是 ()圖4A．該粒子在P點時的電勢能是2mveq\o\al(2,0)B．該粒子到達(dá)C′點時的速度是eq\r(2)v0C．該粒子到達(dá)C′點時的電勢能是mveq\o\al(2,0)D．該粒子通過等勢面BB′時的動能是1.5mveq\o\al(2,0)5．如圖5所示，在真空區(qū)域Ⅰ、Ⅱ中存在兩個勻強(qiáng)電場，其電場線方向豎直向下，在區(qū)域Ⅰ中有一個帶負(fù)電的粒子沿電場線以速度v0勻速下落，并進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ(電場范圍足夠大)．能描述粒子在這兩個電場中運動的速度—時間圖象是(以v0方向為正方向)下列選項中的 ()圖5二、雙項選擇題6．(·河北石家莊市模擬考試19題)如圖6所示，a、b、c、d是某勻強(qiáng)電場中的四個點，它們正好是一個矩形的四個頂點，ab＝cd＝L，ad＝bc＝2L，電場線與矩形所在平面平行．已知a點電勢為20V，b點電勢為24V，d點電勢為12V．一個質(zhì)子從b點以v0的速度射入此電場，入射方向與bc成45°角，一段時間后經(jīng)過c點．不計質(zhì)子的重力，下列判斷正確的是 圖6A．c點電勢低于a點電勢B．電場強(qiáng)度的方向由b指向dC．質(zhì)子從b運動到c，所用的時間為eq\f(\r(2),v0)LD．質(zhì)子從b運動到c，電場力做功為4eV7．(·東北四校一模21題)如圖7所示，質(zhì)量為m、半徑為R的圓形光滑絕緣軌道放在水平地面上固定的M、N兩豎直墻壁間，圓形軌道與墻壁間摩擦忽略不計，在軌道所在平面加一豎直向上的場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場．P、Q兩點分別為軌道的最低點和最高點，在P點有一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電的小球，現(xiàn)給小球一初速度v0，使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，不計空氣阻力，重力加速度為g，則下列有關(guān)說法正確的是()圖7A．小球通過P點時對軌道一定有壓力B．小球通過P點時的速率一定大于通過Q點時的速率C．從P點到Q點的過程中，小球的機(jī)械能一定增加D．若mg>qE，要使小球能通過Q點且保證圓形軌道不脫離地面，速度v0應(yīng)滿足的關(guān)系是：eq\r(5gR－\f(5qER,m))≤v0<eq\r(6gR－\f(5qER,m))三、簡答題8．如圖8所示，AB、CD為兩平行金屬板，A、B兩板間電勢差為U，C、D始終和電源相接，測得其間的場強(qiáng)為E.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子(重力不計)由靜止開始，經(jīng)A、B加速后穿過C、D發(fā)生偏轉(zhuǎn)，最后打在熒光屏上．已知C、D極板長均為x，熒光屏距C、D右端的距離為L，問：圖8(1)粒子帶正電還是帶負(fù)電？(2)粒子打在熒光屏上距O點下方多遠(yuǎn)處？(3)粒子打在熒光屏上時的動能為多大？9．(·廣東佛山市模擬)如圖9所示，板長為L的平行板電容器傾斜固定放置，極板與水平線夾角θ＝30°，某時刻一質(zhì)量為m，帶電荷量為q的小球由正中央A點靜止釋放，小球離開電場時速度是水平的，(提示：離開的位置不一定是極板邊緣)落到距離A點高度為h的水平面處的B點，B點放置一絕緣彈性平板M，當(dāng)平板與水平夾角α＝45°時，小球恰好沿原路返回A點．求：圖9(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間運動的周期T.10．(·江蘇南京市四校聯(lián)考16題)如圖10所示，固定于同一條豎直線上的A、B是兩個帶等量異種電荷的點電荷，電荷量分別為＋Q和－Q，A、B相距為2d.MN是豎直放置的光滑絕緣細(xì)桿，另有一個穿過細(xì)桿的帶電小球p，質(zhì)量為m、電荷量為＋q(可視為點電荷，不影響電場的分布)，現(xiàn)將小球p從與點電荷A等高的C處由靜止開始釋放，小球p向下運動到距C點距離為d的O點時速度為v.已知MN與AB之間的距離為d，靜電力常量為k，重力加速度為g.求：圖10(1)C、O間的電勢差UCO；(2)O點處的電場強(qiáng)度E的大小及小球p經(jīng)過O點時的加速度；(3)小球p經(jīng)過與點電荷B等高的D點時的速度．答案1．C2．B3．C4．D5．C6．AC7．CD8．(1)正電(2)eq\f(Ex,2U)(eq\f(x,2)＋L)(3)eq\f(q4U2＋E2x2,4U)9．(1)eq\f(2\r(3)mg,3