2025新課改-高中物理-必修第3冊(cè)（20講）08 C帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 提升版

2025新課改-高中物理-必修第3冊(cè)（20講）08C帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)提升版帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)：帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一、帶電粒子在電場(chǎng)中的加速分析帶電粒子的加速問(wèn)題有兩種思路：1．利用牛頓第二定律結(jié)合勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式分析．適用于電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)且涉及運(yùn)動(dòng)時(shí)間等描述運(yùn)動(dòng)過(guò)程的物理量，公式有qE＝ma，v＝v0＋at等．2．利用靜電力做功結(jié)合動(dòng)能定理分析．適用于問(wèn)題涉及位移、速率等動(dòng)能定理公式中的物理量或非勻強(qiáng)電場(chǎng)情景時(shí)，公式有qEd＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(02)(勻強(qiáng)電場(chǎng))或qU＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mveq\o\al(02)(任何電場(chǎng))等．二、帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)如圖所示，質(zhì)量為m、帶電荷量為q的基本粒子(忽略重力)，以初速度v0平行于兩極板進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，極板長(zhǎng)為l，極板間距離為d，極板間電壓為U.(1)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：①沿初速度方向：速度為v0的勻速直線運(yùn)動(dòng)．②垂直v0的方向：初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．(2)運(yùn)動(dòng)規(guī)律：①偏移距離：因?yàn)閠＝eq\f(l,v0)，a＝eq\f(qU,md)，偏移距離y＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(qUl2,2mv\o\al(02)d).②偏轉(zhuǎn)角度：因?yàn)関y＝at＝eq\f(qUl,mv0d)，tanθ＝eq\f(vy,v0)＝eq\f(qUl,mdv\o\al(02)).三、示波管的原理1．示波管主要由電子槍(由發(fā)射電子的燈絲、加速電極組成)、偏轉(zhuǎn)電極(由一對(duì)X偏轉(zhuǎn)電極和一對(duì)Y偏轉(zhuǎn)電極組成)和熒光屏組成．2．掃描電壓：XX′偏轉(zhuǎn)電極接入的是由儀器自身產(chǎn)生的鋸齒形電壓．3．示波管工作原理：被加熱的燈絲發(fā)射出熱電子，電子經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，以很大的速度進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，如果在Y偏轉(zhuǎn)電極上加一個(gè)信號(hào)電壓，在X偏轉(zhuǎn)電極上加一個(gè)掃描電壓，當(dāng)掃描電壓與信號(hào)電壓的周期相同時(shí)，熒光屏上就會(huì)得到信號(hào)電壓一個(gè)周期內(nèi)的穩(wěn)定圖像．技巧點(diǎn)撥一、帶電粒子在電場(chǎng)中的加速1．帶電粒子的分類及受力特點(diǎn)(1)電子、質(zhì)子、α粒子、離子等基本粒子，一般都不考慮重力．(2)質(zhì)量較大的微粒，如帶電小球、帶電油滴、帶電顆粒等，除有說(shuō)明或有明確的暗示外，處理問(wèn)題時(shí)一般都不能忽略重力．2．分析帶電粒子在電場(chǎng)力作用下加速運(yùn)動(dòng)的兩種方法(1)利用牛頓第二定律F＝ma和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，只能用來(lái)分析帶電粒子的勻變速運(yùn)動(dòng)．(2)利用動(dòng)能定理：qU＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mv02.若初速度為零，則qU＝eq\f(1,2)mv2，對(duì)于勻變速運(yùn)動(dòng)和非勻變速運(yùn)動(dòng)都適用．二、帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為＋q的粒子以初速度v0垂直于電場(chǎng)方向射入兩極板間，兩平行板間存在方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，已知板長(zhǎng)為l，板間電壓為U，板間距離為d，不計(jì)粒子的重力．1．運(yùn)動(dòng)分析及規(guī)律應(yīng)用粒子在板間做類平拋運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用運(yùn)動(dòng)分解的知識(shí)進(jìn)行分析處理．(1)在v0方向：做勻速直線運(yùn)動(dòng)；(2)在電場(chǎng)力方向：做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．2．過(guò)程分析如圖所示，設(shè)粒子不與平行板相撞初速度方向：粒子通過(guò)電場(chǎng)的時(shí)間t＝eq\f(l,v0)電場(chǎng)力方向：加速度a＝eq\f(qE,m)＝eq\f(qU,md)離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)垂直于板方向的分速度vy＝at＝eq\f(qUl,mdv0)速度與初速度方向夾角的正切值tanθ＝eq\f(vy,v0)＝eq\f(qUl,mdv\o\al(02))離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)沿電場(chǎng)力方向的偏移量y＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(qUl2,2mdv\o\al(02)).3．兩個(gè)重要推論(1)粒子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中射出時(shí)，其速度方向的反向延長(zhǎng)線與初速度方向的延長(zhǎng)線交于一點(diǎn)，此點(diǎn)為粒子沿初速度方向位移的中點(diǎn)．(2)位移方向與初速度方向間夾角α的正切值為速度偏轉(zhuǎn)角θ正切值的eq\f(1,2)，即tanα＝eq\f(1,2)tanθ.4．分析粒子的偏轉(zhuǎn)問(wèn)題也可以利用動(dòng)能定理，即qEy＝ΔEk，其中y為粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中沿電場(chǎng)力方向的偏移量．例題精練1．（2021?煙臺(tái)模擬）一帶負(fù)電的離子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的軌跡如圖所示。已知該粒子運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)速度方向與它所受電場(chǎng)力方向恰好互相垂直。不計(jì)粒子的重力，則從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A．a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)大于c點(diǎn)電勢(shì) B．粒子的電勢(shì)能先減少后增加 C．粒子單位時(shí)間內(nèi)速度的變化量不同 D．粒子所受的電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功2．（2021?浙江模擬）如圖所示，固定光滑直桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球和兩根原長(zhǎng)均為L(zhǎng)的輕彈簧，兩根輕彈簧的一端與小球相連，另一端分別固定在桿上相距為2L的A、B兩點(diǎn)，空間存在方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)。已知直桿與水平面的夾角為θ，兩彈簧的勁度系數(shù)均為，小球在距B點(diǎn)的P點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)，Q點(diǎn)距A點(diǎn)，重力加速度為g。下列選項(xiàng)正確的是（）A．勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 B．若小球從P點(diǎn)以初速度v0沿桿向上運(yùn)動(dòng)，恰能到達(dá)Q點(diǎn)，初速度C．小球從Q點(diǎn)由靜止下滑過(guò)程中動(dòng)能最大為 D．從固定點(diǎn)B處剪斷彈簧的瞬間小球加速度大小為，方向向上隨堂練習(xí)1．（2021?鼓樓區(qū)校級(jí)模擬）如圖所示，A、B為水平放置平行正對(duì)金屬板，在板中央分別有一小孔M、N，D為理想二極管，R為滑動(dòng)變阻器．閉合開(kāi)關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，將一帶負(fù)電荷的帶電小球從M、N的正上方的P點(diǎn)由靜止釋放，小球恰好能運(yùn)動(dòng)至小孔N處。下列說(shuō)法正確的是（）A．若僅將A板上移，帶電小球?qū)o(wú)法運(yùn)動(dòng)至B板的小孔N處 B．若僅將A板上移，帶電小球仍將恰好運(yùn)動(dòng)至B板的小孔N處 C．若僅將R的滑片上移，帶電小球仍將恰好運(yùn)動(dòng)至B板的小孔N處 D．若僅將R的滑片上移，帶電小球?qū)腂板的小孔N處穿出2．（2021?山東模擬）如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，質(zhì)量為m的帶正電小球，以初速度v從P點(diǎn)豎直向上拋出，到達(dá)最高點(diǎn)Q時(shí)的速度大小為0.5v，后來(lái)小球又經(jīng)過(guò)與P點(diǎn)等高的N點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（）A．小球運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能為mv2 B．小球運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)時(shí)，電勢(shì)能增加2mv2 C．小球從P運(yùn)動(dòng)到Q的過(guò)程，機(jī)械能增加2mv2 D．小球從P運(yùn)動(dòng)到Q的過(guò)程，動(dòng)能減少0.25mv23．（2021?重慶模擬）如圖所示，水平向右且范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)空間內(nèi)，一質(zhì)量為m的帶電小球，通過(guò)一長(zhǎng)度為l的不可伸長(zhǎng)的絕緣輕繩懸掛于水平天花板上O點(diǎn)，靜止時(shí)輕繩與豎直方向夾角為θ?，F(xiàn)用外力將小球緩慢移到O點(diǎn)正下方B點(diǎn)，然后撤去外力，將小球由靜止開(kāi)始無(wú)初速度釋放，小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中輕繩始終繃直，已知θ為銳角，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是（）A．外力對(duì)小球做功為0 B．小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)機(jī)械能最大 C．小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)輕繩的拉力大小為mg D．小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度最大值為綜合練習(xí)一．選擇題（共20小題）1．（2021?遼寧模擬）如圖所示，在xOy坐標(biāo)系所在平面內(nèi)有沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，兩個(gè)電荷量不等、質(zhì)量相等的帶電粒子A、B，從y軸上的S點(diǎn)以不同的速率沿著y軸正方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，兩粒子在圓形區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，不計(jì)粒子所受的重力，則（）A．A粒子帶負(fù)電荷 B．B粒子所帶的電荷量比A粒子少 C．A粒子在圓形區(qū)域中電勢(shì)能變化量小 D．B粒子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)具有的動(dòng)能比A粒子大2．（2021?吉林模擬）如圖所示，曲線ACB處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，O為AB的中點(diǎn)，OC長(zhǎng)為L(zhǎng)，且與AB垂直。一質(zhì)量為m、電荷量為q帶正電的粒子僅在電場(chǎng)力作用下沿ACB依次通過(guò)A、C、B三點(diǎn)，已知粒子在A、B兩點(diǎn)的速率均為2v0，在C點(diǎn)的速度大小為，且方向與OC垂直。勻強(qiáng)電場(chǎng)與曲線所在的平面平行，則該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向分別為（）A．沿CO方向 B．，沿OC方向 C．，沿CO方向 D．沿OC方向3．（2021?湖北模擬）如圖所示，一充電后與電源斷開(kāi)的平行板電容器的兩極板水平放置，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，板間距離為d，距板右端L處有一豎直屏M.一帶電荷量為q、質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)以初速度v0沿中線射入兩板間，最后垂直打在M上，則下列結(jié)論正確的是（已知重力加速度為g）（）A．兩極板間電壓為 B．整個(gè)過(guò)程中合外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)做負(fù)功 C．整個(gè)過(guò)程中質(zhì)點(diǎn)的重力勢(shì)能增加 D．若僅增大兩極板間距，則該質(zhì)點(diǎn)不可能垂直打在M上4．（2021春?淮安月考）示波器是一種多功能電學(xué)儀器，它是由加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)組成的。如圖所示，不同的帶負(fù)電粒子在電壓為U1的電場(chǎng)中由靜止開(kāi)始加速，從M孔射出，然后射入電壓為U2的平行金屬板間的電場(chǎng)中，入射方向與極板平行，在滿足帶負(fù)電粒子能射出平行板電場(chǎng)區(qū)域的條件下，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．若電荷量q相等，則帶負(fù)電粒子在板間的加速度大小相等 B．若比荷相等，則帶負(fù)電粒子從M孔射出的速率相等 C．若電荷量q相等，則帶負(fù)電粒子從M孔射出的動(dòng)能相等 D．若比荷不同的帶負(fù)電粒子射出電場(chǎng)，則偏轉(zhuǎn)角度θ相同5．（2021?五華區(qū)校級(jí)模擬）如圖所示，平行板電容器的上極板與滑動(dòng)變阻器的滑片C相連接。電子以速度v.平行于極板射入并穿過(guò)平行板間的電場(chǎng)。在保證電子還能穿出平行板間電場(chǎng)的情況下，使滑動(dòng)變阻器的滑片C上移，則關(guān)于電容器極板上所帶電荷量Q和電子穿過(guò)平行板所需時(shí)間t的說(shuō)法中，正確的是（）A．電荷量Q增大，時(shí)間t減小 B．電荷量Q不變，時(shí)間t不變 C．電荷量Q增大，時(shí)間t不變 D．電荷量Q不變，時(shí)間t增大6．（2021??？谀M）在某靜電場(chǎng)中由靜止釋放一電子，該電子僅在電場(chǎng)力作用下沿直線運(yùn)動(dòng)，其加速度a隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖所示。則下列說(shuō)法正確的是（）A．電子做減速運(yùn)動(dòng) B．電子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中途經(jīng)各點(diǎn)的電勢(shì)逐漸降低 C．該電場(chǎng)一定是非勻強(qiáng)電場(chǎng) D．電子具有的電勢(shì)能逐漸增大7．（2021?武漢模擬）一水平放置的平行板電容器的兩極板間距為d，極板分別與電池兩極相連，上極板中心有一小孔（小孔對(duì)電場(chǎng)的影響可忽略不計(jì)）。小孔正上方d處的P點(diǎn)有一帶電粒子，該粒子從靜止開(kāi)始下落，經(jīng)過(guò)小孔進(jìn)入電容器，并在下極板處（未與極板接觸）返回。若將下極板向下平移d，則從P點(diǎn)開(kāi)始下落的相同粒子將（）A．打到下極板上 B．在下極板處返回 C．在距下極板d處返回 D．在距上極板d處返回8．（2021春?北侖區(qū)校級(jí)期中）如圖所示，發(fā)電機(jī)兩極分別與兩塊足夠大水平放置的固定平行金屬板連接，兩板間距為d。現(xiàn)使得發(fā)電機(jī)以角速度ω＝rad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從上往下看是順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從圖示時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，此時(shí)在平板之間中心靜止釋放一個(gè)重力不計(jì)的二價(jià)銅離子。若第1s內(nèi)位移大小是A，且A＜＜d，則以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．零時(shí)刻，兩極板間的電場(chǎng)方向向上 B．第1秒末，微粒的加速度大小為零 C．前2秒內(nèi)，微粒的最大速度為Aω D．第3秒末，微粒的位移大小為3A9．（2021?江蘇模擬）帶電粒子沿水平方向射入豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，粒子在相同的時(shí)間內(nèi)（）A．位置變化相同 B．速度變化相同 C．速度偏轉(zhuǎn)的角度相同 D．動(dòng)能變化相同10．（2021春?宣城期中）一帶正電的粒子在電場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)的v﹣t圖象如圖所示，t1、t2時(shí)刻分別經(jīng)過(guò)M、N兩點(diǎn)。已知運(yùn)動(dòng)過(guò)程中粒子僅受電場(chǎng)力作用，則下列判斷正確的是（）A．該電場(chǎng)可能是由某正點(diǎn)電荷形成的 B．M點(diǎn)的電勢(shì)高于N點(diǎn)的電勢(shì) C．粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中，電場(chǎng)力一定對(duì)粒子做正功 D．粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中，電勢(shì)能逐漸增大11．（2021春?如皋市期中）讓一價(jià)氫離子和一價(jià)氦離子的混合物由靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)同一勻強(qiáng)電場(chǎng)加速，然后在同一勻強(qiáng)電場(chǎng)里偏轉(zhuǎn)，并離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，則氫離子和氦離子（）A．在加速電場(chǎng)中的加速度相等 B．離開(kāi)加速電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能相等 C．在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等 D．離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)分成兩股粒子束12．（2021春?邳州市校級(jí)期中）如圖a所示，A、B是一對(duì)平行金屬板，在兩板間加上一周期為T的交變電壓。A板的電勢(shì)UA＝0，B板的電勢(shì)UB隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖b所示。現(xiàn)有一電子從A板上的小孔進(jìn)入兩板間的電場(chǎng)區(qū)內(nèi)，設(shè)電子的初速度和重力影響可忽略（）A．若電子是在t＝時(shí)刻進(jìn)入的，它將一直向B板運(yùn)動(dòng) B．若電子是在t＝時(shí)刻進(jìn)入的，它可能時(shí)而向B板，時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)，最后打在B板上 C．若電子是在t＝時(shí)刻進(jìn)入的，它可能時(shí)而向B板，時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)，最后打在B板上 D．若電子是在t＝時(shí)刻進(jìn)入的，它可能時(shí)而向B板，時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)13．（2021春?瑤海區(qū)月考）如圖，來(lái)自質(zhì)子源A的質(zhì)子（初速度為零），經(jīng)PQ兩板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)加速，形成電流強(qiáng)度為I的細(xì)柱形質(zhì)子流。質(zhì)子電荷量為e，不計(jì)質(zhì)子的重力和質(zhì)子間相互作用力，下列說(shuō)法中正確的是（）A．t時(shí)間內(nèi)質(zhì)子流打到靶板Q的質(zhì)子數(shù)為 B．t時(shí)間內(nèi)質(zhì)子流每秒打到靶板Q的質(zhì)子數(shù)為 C．到P板l和4l的兩處，各取一段極短的相等長(zhǎng)度的質(zhì)子流，其中的質(zhì)子數(shù)之比為2：1 D．到P板l和4l的兩處，各取一段極短的相等長(zhǎng)度的質(zhì)子流，其中的質(zhì)子數(shù)之比為4：114．（2021?日照二模）現(xiàn)代科學(xué)儀器常用電場(chǎng)、磁場(chǎng)控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng)。真空中存在著如圖所示的多層緊密相鄰的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)和磁場(chǎng)的寬度都相同，長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)。電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向右，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。電場(chǎng)、磁場(chǎng)的邊界互相平行且與電場(chǎng)方向垂直。一個(gè)帶正電的粒子在第1層左側(cè)邊界某處由靜止釋放，不計(jì)粒子的重力及運(yùn)動(dòng)時(shí)的電磁輻射。已知粒子從第4層磁場(chǎng)右側(cè)邊界穿出時(shí)，速度的方向與水平方向的夾角為30°。若保證粒子不能從第n層磁場(chǎng)右邊界穿出，n至少為（）A．12 B．16 C．20 D．2415．（2020秋?鼓樓區(qū)校級(jí)期中）如圖所示，A、B為兩豎直放置的平行金屬板，B兩板間電勢(shì)差為U、C、D為兩水放置的平行金屬板，始終和電源相接（圖中并未畫(huà)出），且板間的場(chǎng)強(qiáng)為E.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子（重力不計(jì)）由靜止開(kāi)始，經(jīng)A、B間加速進(jìn)入CD之間并發(fā)生偏轉(zhuǎn)，最后打在熒光屏上，C、D兩極板長(zhǎng)均為x，與熒光屏距離為L(zhǎng)，則（）A．該粒子帶負(fù)電 B．該粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的偏移量為 C．該粒子打在屏上O點(diǎn)下方和O相距（+L）的位置 D．該粒子打在屏上的動(dòng)能為qU16．（2020秋?沙坪壩區(qū)校級(jí)期中）如圖所示，在地面上方的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球，系在一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線一端，可以在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)。AB為圓周的水平直徑，CD為豎直直徑。已知重力加速度為g，電場(chǎng)強(qiáng)度E＝。下列說(shuō)法正確的是（）A．若小球在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，則它運(yùn)動(dòng)的最小速度為 B．若小球在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，則小球運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能最小 C．若將小球在A點(diǎn)由靜止開(kāi)始釋放，它將做完整的圓周運(yùn)動(dòng) D．若將小球在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，則小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的最小速度為v＝17．（2020秋?懷仁市期末）如圖所示，在豎直平面內(nèi)xOy坐標(biāo)系中分布著與水平方向成45°角的勻強(qiáng)電場(chǎng)，將一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球，以某一初速度從O點(diǎn)豎直向上拋出，它的軌跡恰好滿足拋物線方程x＝ky2，且小球通過(guò)點(diǎn)P，（，），已知重力加速度為g，則（）A．電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為 B．小球初速度的大小為 C．小球通過(guò)點(diǎn)P時(shí)的動(dòng)能為 D．小球從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的過(guò)程中，電勢(shì)能減少18．（2020秋?德州期中）如圖所示，足夠長(zhǎng)的平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電源連接，電容器兩極板間的距離為d，在靠近電容器右側(cè)極板的某點(diǎn)有一粒子發(fā)射源，能向各個(gè)方向發(fā)射速度大小都為v的同種粒子，粒子質(zhì)量為m、帶電量為q（q＜0），所有粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終未與左側(cè)極板接觸。將電容器兩極板間的電場(chǎng)看做勻強(qiáng)電場(chǎng)，不計(jì)帶電粒子的重力，則粒子再次到達(dá)電容器右側(cè)極板時(shí)與出發(fā)點(diǎn)的最大距離為（）A． B． C． D．19．（2020秋?東河區(qū)校級(jí)月考）如圖所示，空間存在水平向右、電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球，從A點(diǎn)以初速度v0豎直向上拋出，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間落回到與A點(diǎn)等高的位置B點(diǎn)（圖中未畫(huà)出），重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是（）A．小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)距離A點(diǎn)的高度為 B．小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)速度大小為 C．小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中最小動(dòng)能為 D．A、B兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差為20．（2020春?肥城市期末）如圖所示，重力不計(jì)的甲、乙、丙三個(gè)點(diǎn)電荷，電荷量相等，質(zhì)量分別為m、2m、3m，由靜止經(jīng)同一電場(chǎng)加速后，又經(jīng)同一勻強(qiáng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)，最后打在熒光屏上，那么（）A．經(jīng)過(guò)加速電場(chǎng)過(guò)程，電場(chǎng)力對(duì)丙電荷做的功最多 B．三個(gè)電荷打在屏上時(shí)的速度一樣大 C．三個(gè)電荷打在屏上的同一位置上，且所用時(shí)間相等 D．三個(gè)電荷經(jīng)過(guò)加速和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)打在熒光屏上，電場(chǎng)力對(duì)三個(gè)電荷做的功一樣多二．多選題（共10小題）21．（2021春?瑤海區(qū)月考）如圖所示，傾角為30°的粗糙斜面AB固定在水平地面AC上，AB、AC均絕緣，BC豎直且高為h，在水平地面上的D點(diǎn)固定一電荷量絕對(duì)值為q′的負(fù)點(diǎn)電荷，C、D相距為h，質(zhì)量為m、帶電荷量為q（q＞0）的小滑塊以初速度v從斜面底端A滑上斜面，恰好能到達(dá)斜面頂端B，整個(gè)裝置處于方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度大小E＝，若取無(wú)窮遠(yuǎn)為零勢(shì)能面，已知孤立點(diǎn)電荷周圍電場(chǎng)的電勢(shì)可表示為φ＝k，式中k為靜電力常量、r為該點(diǎn)到場(chǎng)源電荷的距離，Q為場(chǎng)源電荷的帶電荷量（正電荷取正值，負(fù)電荷取負(fù)值），則下列說(shuō)法正確的是（）A．小滑塊從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，克服摩擦力做的功W1＝mv2+2mgh B．小滑塊從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，減少的電勢(shì)能等于克服重力做的功 C．小滑塊從A運(yùn)動(dòng)到AB中點(diǎn)的過(guò)程中，點(diǎn)電荷對(duì)小滑塊做的功Wq＝ D．小滑塊運(yùn)動(dòng)到AB中點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能Ek＝+mv222．（2021?濰坊三模）如圖所示，平面直角坐標(biāo)系xoy在豎直面內(nèi)，x軸沿水平方向，y軸沿豎直方向，坐標(biāo)系內(nèi)存在平行于x軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)（圖中未畫(huà)出）。將一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球從原點(diǎn)以初速度v0斜向上拋出，a（1.5，1.0）是小球上升的最高點(diǎn)，b（2.0，0）是小球在y軸右側(cè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中離y軸最遠(yuǎn)的點(diǎn)。已知重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力。則（）A．小球初速度方向與x軸成30°角 B．勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為 C．小球在b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能mv02 D．小球回到y(tǒng)軸時(shí)的動(dòng)能為mv0223．（2021?香坊區(qū)校級(jí)三模）如圖所示，電源由幾個(gè)相同的干電池組成，單刀雙擲開(kāi)關(guān)S與1閉合，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1（阻值范圍0﹣8Ω）的滑片P從A端滑到B端的過(guò)程中，電池輸出電能的效率η最大值為0.8，電池輸出最大功率為4.5w，將單刀雙擲開(kāi)關(guān)S與2閉合，電容器MN并聯(lián)在定值電阻R2兩端，滑動(dòng)變阻器R1滑片P位于AB中點(diǎn)，電路穩(wěn)定后，一帶電微粒從O點(diǎn)沿電容器兩極板的中軸線以速度v水平進(jìn)入電場(chǎng)，恰能從下極板邊緣離開(kāi)電場(chǎng)。不計(jì)帶電微粒的重力，二極管正向電阻為零，反向電阻無(wú)窮大，不計(jì)電表、導(dǎo)線對(duì)電路的影響，則（）A．串聯(lián)電池的總電阻為1Ω B．電源電動(dòng)勢(shì)為6V C．若開(kāi)關(guān)S與2閉合，將滑片P向B端滑動(dòng)一小段距離，帶電微粒仍能從下極板邊緣離開(kāi) D．若開(kāi)關(guān)S與2閉合，緊貼M板下方插入一鋁板（與M板面積相同，厚度較?。瑤щ娢⒘膬蓸O板間飛出24．（2021?湛江校級(jí)模擬）真空中存在空間范圍足夠大的、水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)。在該電場(chǎng)中，若將一個(gè)質(zhì)量為m、帶正電的小球由P點(diǎn)靜止釋放，小球會(huì)沿直線PQ運(yùn)動(dòng)（PQ與豎直方向夾角為37°，取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）。現(xiàn)將該小球從P點(diǎn)以初速度v0豎直向上拋出，關(guān)于小球接下來(lái)的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）A．小球?qū)⒆鲐Q直上拋運(yùn)動(dòng) B．小球的最小動(dòng)量值為mv0 C．小球能到達(dá)的最高點(diǎn)高度為 D．小球受到的電場(chǎng)力大小為mg25．（2021?石家莊二模）如圖甲所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的兩塊正對(duì)金屬板A、B水平放置，兩板接上如圖乙所示隨時(shí)間變化的交變電壓UAB，電子流沿中心線OO'從O點(diǎn)以初速度v0＝射入板間，電子都不會(huì)碰到極板。已知電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，不計(jì)電子重力及電子間相互作用。下列說(shuō)法正確的是（）A．兩板間距d＞ B．電子在t＝0時(shí)刻從O點(diǎn)射入時(shí)一定從中心線離開(kāi)電場(chǎng) C．電子在t＝T時(shí)刻從O點(diǎn)射入時(shí)一定從中心線離開(kāi)電場(chǎng) D．電子無(wú)論在哪一時(shí)刻從O點(diǎn)射入，離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的速率一定為v026．（2021?洛陽(yáng)模擬）如圖所示，有一勻強(qiáng)電場(chǎng)平行于平面xOy，一個(gè)帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，粒子在O點(diǎn)時(shí)速度沿y軸正方向，經(jīng)A點(diǎn)時(shí)速度沿x軸正方向，且粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能是它在O點(diǎn)時(shí)動(dòng)能的3倍。關(guān)于粒子在OA段的運(yùn)動(dòng)情況，下列判斷正確的是（）A．該帶電粒子帶正電 B．帶電粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能比在O點(diǎn)的電勢(shì)能小 C．這段時(shí)間中間時(shí)刻粒子的動(dòng)能最小 D．加速度方向與y軸正方向之間的夾角等于120°27．（2021?4月份模擬）如圖，不計(jì)重力的質(zhì)子（H）和α粒子（He）先后從同一位置由靜止經(jīng)同一水平加速電場(chǎng)加速，然后進(jìn)入同一豎直勻強(qiáng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)，最后打在熒光屏上，則在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，質(zhì)子和α粒子相比，質(zhì)子（）A．豎直偏移量較小 B．所用的時(shí)間較小 C．動(dòng)量改變量較小 D．動(dòng)能改變量較小28．（2021?廣東模擬）如圖，某電容器由兩水平放置的半圓形金屬板組成，板間為真空。兩金屬板分別與電源兩極相連，下極板固定，上極板可以繞過(guò)圓心且垂直于半圓面的軸轉(zhuǎn)動(dòng)。起初兩極板邊緣對(duì)齊，然后上極板轉(zhuǎn)過(guò)10°，并使兩極板間距減小到原來(lái)的一半。假設(shè)變化前后均有一電子由靜止從上極板運(yùn)動(dòng)到下極板。忽略邊緣效應(yīng)，則下列說(shuō)法正確的是（）A．變化前后電容器電容之比為9：17 B．變化前后電容器所帶電荷量之比為16：9 C．變化前后電子到達(dá)下極板的速度之比為：1 D．變化前后電子運(yùn)動(dòng)到下極板所用時(shí)間之比為2：129．（2021?五模擬）如圖甲所示，在直角坐標(biāo)系xOy中，y軸的右方有長(zhǎng)度為L(zhǎng)、間距為d、垂直于y軸的平行金屬板M、N，兩板間加有周期性變化的電壓UMN，其變化圖象如圖乙所示（圖中U0、T已知），現(xiàn)有大量質(zhì)量為m、帶正電且電荷量為q的粒子以速度v0＝從原點(diǎn)O沿+x方向不斷射入，設(shè)粒子能全部打在x＝2L處平行于y軸的熒光屏上。不計(jì)粒子重力和粒子間相互作用，則下列判斷正確的是（）A．帶電粒子打在熒光屏上的最大速度為v0 B．帶電粒子打在熒光屏上的最小速度為v0 C．帶電粒子打在熒光屏上縱坐標(biāo)的最大值為 D．帶電粒子打在熒光屏上形成的光斑長(zhǎng)度為30．（2020秋?南陽(yáng)期中）如圖所示，光滑絕緣弧面AB固定在豎直支架ABC上，BC邊水平，B為切點(diǎn)，圓弧半徑為R，圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角為60°，空間存在著水平方向勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E，點(diǎn)電荷+Q固定在圓弧圓心處。一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為﹣q的小球恰好可以靜止在圓弧AB的中點(diǎn)D，現(xiàn)在將該帶電小球從A點(diǎn)由靜止釋放，則（）A．勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向水平向左， B．勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向水平向左， C．小球運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)速度最大，vm＝ D．小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)速度最大，vm＝三．填空題（共10小題）31．（2021春?徐匯區(qū)校級(jí)月考）改變物體內(nèi)能的途徑有。某實(shí)驗(yàn)中測(cè)得一質(zhì)量為6.64×10﹣27kg的帶電粒子，在500V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，僅在電場(chǎng)力作用下由靜止加速。當(dāng)其移動(dòng)16cm時(shí)，速度達(dá)到8.40×104m/s，由此推測(cè)該帶電粒子的帶電量可能為C（用科學(xué)記數(shù)法表示，保留小數(shù)點(diǎn)后1位）。32．（2021春?瑤海區(qū)月考）如圖所示為示波管的示意圖，以屏幕的中心為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立如圖所示的直角坐標(biāo)系xOy，當(dāng)在XX′這對(duì)電極上加上恒定的由壓UXX′＝2V，同時(shí)左YY′電極上加上恒定的電壓UYY′＝﹣1V時(shí)，當(dāng)熒光屏上光點(diǎn)的坐標(biāo)為（4，﹣1），則當(dāng)在XX′這對(duì)電極上加上恒定的電壓UXX'＝﹣1V，同時(shí)在YY'電極上加上恒定的電壓UYY′＝3V時(shí)，熒光屏上光點(diǎn)的坐標(biāo)為X＝，Y＝。33．（2020秋?渝中區(qū)校級(jí)月考）平行金屬板與水平面成θ角放置，兩金屬板間的電壓為U，板間距離為d。一個(gè)帶電量為q的液滴，以某速度垂直于電場(chǎng)方向射入兩板間，如圖所示，射入后液滴沿直線運(yùn)動(dòng)，則兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E＝，液滴的質(zhì)量m＝（重力加速度為g）。34．（2020秋?和平區(qū)校級(jí)期中）半徑為R的絕緣光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套有一質(zhì)量為m、帶正電的珠子，空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖所示。珠子所受靜電力與其重力等大，將珠子從環(huán)上最低位置A點(diǎn)靜止釋放，則珠子所能獲得的最大動(dòng)能Ek＝；小球在運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)小球?qū)壍赖膲毫Υ笮椋ㄖ亓铀俣葹間）。35．（2020秋?和平區(qū)校級(jí)期中）平行金屬板與水平面成θ角放置，板間有勻強(qiáng)電場(chǎng)，一個(gè)帶電量為q、質(zhì)量為m的液滴以速度v0垂直于電場(chǎng)線方向射入兩板間，如圖所示，射入后液滴沿直線運(yùn)動(dòng)，已知重力加速度為g，則兩板間的電場(chǎng)E＝。若粒子恰好能飛出極板，則金屬板長(zhǎng)度L＝。36．（2020秋?海淀區(qū)期中）如圖所示，一個(gè)α粒子（He）和一個(gè)質(zhì)子（H）均在帶電平行板電容器的正極板上由靜止釋放，在到達(dá)負(fù)極板時(shí)，α粒子與質(zhì)子所用時(shí)間之比tα：tH＝，動(dòng)能之比Ekα：EkH＝。37．（2021春?思明區(qū)校級(jí)月考）如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)、傾角為θ的光滑絕緣斜面處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一個(gè)帶電量為+q、質(zhì)量為m的物塊（視為質(zhì)點(diǎn)），以初速度v0由斜面底端的A點(diǎn)開(kāi)始沿斜面上滑，到達(dá)斜面頂端B點(diǎn)的速度仍為v0。則該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度有（填“最大值”或“最小值”），相應(yīng)的大小為。38．（2021春?思明區(qū)校級(jí)月考）如圖所示，電量為e、質(zhì)量為m的質(zhì)子和電量為2e、質(zhì)量為4m的α粒子以相同的初速度垂直射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)（粒子重力忽略不計(jì)）。則質(zhì)子和α粒子射出電場(chǎng)時(shí)的側(cè)向位移y大小之比為。39．（2020?云南學(xué)業(yè)考試）如甲圖所示，平行板電容器水平放置，質(zhì)量為m、帶電量為+q的油滴恰能靜止于板間的P點(diǎn)（重力加速度為g，平行板間電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)），由此可知電容器的上極板帶（選填“正”或“負(fù)”）電，板間電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E＝；如乙圖所示，兩個(gè)開(kāi)關(guān)A、B串聯(lián)，控制同一個(gè)燈泡L，在這個(gè)電路中，只有兩個(gè)開(kāi)關(guān)同時(shí)閉合，燈L才亮，這種關(guān)系叫做邏輯關(guān)系（選填“與”、“或”或“非”）。40．（2020秋?海淀區(qū)校級(jí)期中）如圖所示，A、B是真空中的兩塊面積很大的平行金屬板，已知B板的電勢(shì)為零，A板電勢(shì)UA隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，其中UA的最大值為U0，最小值為﹣2U0．在AB的正中央處有一個(gè)離子源P，P距離A、B板的距離均為l，離子源P可以源源不斷地產(chǎn)生電荷量為q、質(zhì)量為m的帶負(fù)電的微粒，已知各個(gè)時(shí)刻產(chǎn)生帶電微粒的機(jī)會(huì)均等。這種微粒產(chǎn)生后，從靜止出發(fā)在電場(chǎng)力的作用下運(yùn)動(dòng)，設(shè)微粒一旦碰到金屬板，它就附在板上不再運(yùn)動(dòng)，且其電荷同時(shí)消失，不影響A、B板的電壓。已知上述的T、U0、l、q和m等各量的值正好滿足等式：，如果在A板電勢(shì)變化的每個(gè)周期T內(nèi)，平均產(chǎn)生320個(gè)上述微粒，則可求出：（1）在t＝0到t＝這段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的微粒中，有個(gè)微?？傻竭_(dá)A板（不計(jì)重力，不考慮微粒之間的相互作用）：（2）從t＝T到t＝T的這段時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的微粒中，有個(gè)微粒可到達(dá)A板。四．計(jì)算題（共10小題）41．（2021春?嘉興期末）如圖所示，ABCD為固定在豎直平面內(nèi)的軌道，AB段為傾角θ＝37°的粗糙傾斜軌道，BC段水平光滑，CD段是半徑為r＝0.1m的光滑半圓，各段軌道均平滑連接。AB段軌道所在區(qū)域有場(chǎng)強(qiáng)大小為E0＝、方向垂直于傾斜軌道向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，BB'是電場(chǎng)邊界（垂直于傾斜軌道）。一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電小物塊（視為點(diǎn)電荷）在傾斜軌道上的A點(diǎn)由靜止釋放。已知A、B之間的距離為L(zhǎng)＝1m，傾斜軌道與小物塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.25，設(shè)小物塊電荷量保持不變，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。（1）求小物塊運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)的速度大?。唬?）若勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E大小可以變化，為使小物塊通過(guò)圓軌道最高點(diǎn)，求E的最大值（結(jié)果用E0表示）；（3）若小物塊剛好通過(guò)圓軌道最高點(diǎn)，離開(kāi)D點(diǎn)后又恰好沒(méi)有進(jìn)入電場(chǎng)直接落在BC面上，求BC的長(zhǎng)度？42．（2021春?河北期末）如圖所示，在光滑絕緣的水平面上建立直角坐標(biāo)系O﹣xy，在x＜0一側(cè)存在與x軸成45°斜向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E；在x＞0一側(cè)存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中未畫(huà)出）。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球A由第Ш象限的（﹣L、﹣L）處?kù)o止釋放，運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)與一靜止在O點(diǎn)、質(zhì)量也為m的不帶電小球C發(fā)生碰撞并結(jié)合成一個(gè)整體D，碰撞過(guò)程中總電荷量保持不變，在此后的運(yùn)動(dòng)中，D第一次經(jīng)過(guò)y軸時(shí)的坐標(biāo)為（0，﹣2L）。求：（1）小球A運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的時(shí)間t及與C碰前的速度v1；（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小及方向；（3）D第二次經(jīng)過(guò)y軸時(shí)的速度大小v2及位置坐標(biāo)。43．（2021春?南京期末）如圖所示，豎直放置的平行金屬板A、B，板間距離為L(zhǎng)，板長(zhǎng)為2L，A板內(nèi)側(cè)中央O處有一個(gè)體積不計(jì)的放射源，在紙面內(nèi)向A板右方均勻地以等大的速率朝各個(gè)方向輻射正離子，離子質(zhì)量m＝8.0×10﹣26kg，離子電荷量q＝8.0×10﹣19C，離子的速率v0＝2.0×105m/s，不計(jì)極板邊緣處及離子重力的影響，計(jì)算中?。?.7，則：（1）若UAB＝0，則打到B板上的離子占總離子數(shù)的幾分之幾？（2）若使所有離子都能打到B板，且落點(diǎn)在B板上的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則A、B間要加多大的電壓？（3）若打到B板的離子只占總離子數(shù)的，則A、B間要加多大的電壓？44．（2021?柯橋區(qū)模擬）如圖所示，AC水平軌道上AB段光滑，BC段粗糙，且LBC＝2m，CDF為豎直平面內(nèi)半徑為R＝0.2m的光滑半圓軌道，兩軌道相切于C點(diǎn)，CF右側(cè)有電場(chǎng)強(qiáng)度E＝1.5×103N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向水平向右。一根輕質(zhì)絕緣彈簧水平放置，一端固定在A點(diǎn)，另一端與帶負(fù)電滑塊P接觸但不連接，彈簧原長(zhǎng)時(shí)滑塊在B點(diǎn)?，F(xiàn)向左壓縮彈簧后由靜止釋放，當(dāng)滑塊P運(yùn)動(dòng)到F點(diǎn)瞬間對(duì)軌道壓力為2N。已知滑塊P的質(zhì)量為m＝200g，電荷量為q＝﹣1.0×10﹣3C，與軌道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.2，忽略滑塊P與軌道間電荷轉(zhuǎn)移。（1）求滑塊從F點(diǎn)拋出后落點(diǎn)離C的距離：（2）求滑塊到C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力（3）欲使滑塊P沿光滑半圓軌道CDF運(yùn)動(dòng)時(shí)不脫離圓弧軌道，求彈簧釋放彈性勢(shì)能大小取值范圍。45．（2021春?杭州期末）CT掃描是計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描技術(shù)的簡(jiǎn)稱，CT掃描機(jī)可用于對(duì)多種病情的探測(cè)。圖（a）是某種CT機(jī)主要部分的剖面圖，其中X射線產(chǎn)生部分的示意圖如圖（b）所示。圖（b）中M、N之間有一電子束的加速電場(chǎng)，加速電壓恒定；高度足夠高、寬度為d的虛線框內(nèi)有垂直紙面的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。電子束從靜止開(kāi)始在M、N之間加速后以速度v水平射出并進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，速度方向改變60°角后打到靶環(huán)上的P點(diǎn)產(chǎn)生X射線，探測(cè)器能夠探測(cè)到豎直向上射出的X射線。靶環(huán)形狀是以P點(diǎn)為圓心的圓面，P點(diǎn)距偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中心的水平距離為l。已知電子質(zhì)量為m，電量為e，電子重力不計(jì)、始終在真空中運(yùn)動(dòng)。（1）求偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小和方向；（2）若撤去磁場(chǎng)，在虛線框中加一沿豎直方向的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，也可使電子偏轉(zhuǎn)60°角后打在靶環(huán)上產(chǎn)生X射線。①求偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)對(duì)電子的沖量大??；②求靶環(huán)的最小半徑；③若②問(wèn)中求得靶環(huán)的最小半徑為R，且電子以初速度v0進(jìn)入M、N之間開(kāi)始加速時(shí)，電子仍能打到靶環(huán)上，求的最大值。46．（2021?南京模擬）如圖甲所示，在xOy平面內(nèi)有范圍足夠大的周期性呈現(xiàn)的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙、圖丙所示，E的方向?yàn)閤軸正方向，E0、T0為已知量，電場(chǎng)強(qiáng)度在第k（k＝1，2，3……）個(gè)周期的前半周期內(nèi)大小為kE0。B垂直xOy平面向里，B的大小不確定且可調(diào)t＝0時(shí)刻，質(zhì)量m、電荷量+q的粒子P在坐標(biāo)原點(diǎn)O處?kù)o止釋放，不計(jì)粒子的重力大小，不考慮E、B突變的影響。（1）t＝時(shí)刻粒子P的速度大小；（2）要使粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)始終在x軸上，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B。（3）改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B使粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)始終做直線運(yùn)動(dòng)，且不始終發(fā)生在x軸上，求t＝3T0時(shí)刻粒子位置y軸坐標(biāo)值y3。47．（2021?廈門三模）如圖所示，光滑絕緣水平面上有一處于鎖定狀態(tài)的壓縮輕質(zhì)絕緣彈簧，彈性勢(shì)能Ep＝2mv02，彈簧兩端與兩小球P、Q接觸但不相連，質(zhì)量為的小球P不帶電，小球Q質(zhì)量為m，帶電量為+q。彈簧解除鎖定后，小球P、Q向兩邊彈離。小球Q離開(kāi)彈簧后垂直于邊界MN進(jìn)入右側(cè)多層緊密相鄰的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)，磁場(chǎng)與電場(chǎng)的寬度均為d，長(zhǎng)度足夠，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同，方向豎直向下；電場(chǎng)強(qiáng)度大小相同，方向水平向右。小球Q穿出第一個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)速度方向與磁場(chǎng)邊界的夾角θ＝60°，假設(shè)電場(chǎng)、磁場(chǎng)均有理想邊界，兩小球均可視為質(zhì)點(diǎn)，求：（1）彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，小球Q的速度大??；（2）若壓縮彈簧的彈性勢(shì)能范圍為0＜Ep≤4mv02，寫出小球Q穿出第一個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)速度方向與磁場(chǎng)邊界的夾角余弦值cosθ與Ep之間的函數(shù)關(guān)系式；（3）在（2）的前提下，若要小球Q不穿出第5個(gè)磁場(chǎng)的右側(cè)邊界，求電場(chǎng)強(qiáng)度的最大值。48．（2021?大慶模擬）受到回旋加速器的啟發(fā)，某科研團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了另一種加速帶電粒子的儀器，基本原理如圖所示，以兩虛線MN、PQ為邊界，中間存在平行紙面且與邊界垂直的水平電場(chǎng)，寬度為d，兩側(cè)為相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里。一質(zhì)量為m、電荷量為+q（不計(jì)重力）的帶電粒子，以初速度v垂直MN邊界射入磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)后進(jìn)入電場(chǎng)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，然后垂直PQ邊界進(jìn)入磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，此后粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中交替運(yùn)動(dòng)。已知從帶電粒子第二次進(jìn)入電場(chǎng)開(kāi)始，每次進(jìn)入電場(chǎng)的瞬間，距離粒子較遠(yuǎn)的磁場(chǎng)向外移動(dòng)距離d，使電場(chǎng)的寬度增加距離d，不考慮由于電磁場(chǎng)的移動(dòng)對(duì)空間電磁場(chǎng)帶來(lái)的影響。已知帶電粒子每次進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)均做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，且粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑是上一次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑的v倍。求：（1）粒子第一次經(jīng)過(guò)電場(chǎng)的過(guò)程中電場(chǎng)力所做的功W1；（2）粒子第n次經(jīng)過(guò)電場(chǎng)時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小En；（3）從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到第n次經(jīng)過(guò)電場(chǎng)時(shí)所用的總時(shí)間t。49．（2021?西城區(qū)二模）研究原子核的結(jié)構(gòu)時(shí)，需要用能量很高的粒子轟擊原子核。為了使帶電粒子獲得很高的能量，科學(xué)家發(fā)明了各種粒子加速器。圖1為某加速裝置的示意圖，它由多個(gè)橫截面積相同的金屬圓筒依次排列組成，其軸線在同一直線上，序號(hào)為奇數(shù)的圓筒與序號(hào)為偶數(shù)的圓筒分別和交變電源的兩極相連，交變電源兩極間的電勢(shì)差的變化規(guī)律如圖2所示。在t＝0時(shí)，奇數(shù)圓筒相對(duì)偶數(shù)圓筒的電勢(shì)差為正值。此時(shí)和偶數(shù)圓筒相連的金屬圓板（序號(hào)為0）的中央有一電子，在圓板和圓筒1之間的電場(chǎng)中由靜止開(kāi)始加速，沿中心軸線進(jìn)入圓筒1。為使電子在圓筒之間的間隙都能被加速，圓筒長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)必須遵照一定的規(guī)律。若電子的質(zhì)量為m，電荷量為﹣e，交變電源的電壓為U，周期為T，兩圓筒間隙的電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，圓筒內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)均為0。不計(jì)電子的重力和相對(duì)論效應(yīng)。（1）求電子進(jìn)入圓筒1時(shí)的速度v1，并分析電子從圓板出發(fā)到離開(kāi)圓筒2這個(gè)過(guò)程的運(yùn)動(dòng)；（2）若忽略電子通過(guò)圓筒間隙的時(shí)間，則第n個(gè)金屬圓筒的長(zhǎng)度Ln應(yīng)該為多少？（3）若電子通過(guò)圓筒間隙的時(shí)間不可忽略，且圓筒間隙的距離均為d，在保持圓筒長(zhǎng)度、交變電壓的變化規(guī)律和（2）中相同的情況下，該裝置能夠讓電子獲得的最大速度是多少？50．（2021?江蘇模擬）如圖所示，水平細(xì)桿MN、CD，長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，兩桿間距離也為L(zhǎng)，M、C兩端與半圓形細(xì)桿相連，半圓形細(xì)桿與MN、CD在同一豎直平面內(nèi)，且MN、CD恰為半圓弧在M、C兩點(diǎn)處的切線。質(zhì)量為m的帶正電的小球P，電荷量為q，穿在細(xì)桿上，已知小球P與兩水平細(xì)桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，且與半圓形細(xì)桿之間的摩擦不計(jì)，小球P與細(xì)桿之間相互絕緣。若整個(gè)裝置處在水平向右，場(chǎng)強(qiáng)大小為的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，如圖甲所示。（1）小球P以大小為的水平向左的初速度從D端出發(fā)，求它沿桿滑到半圓形軌道最低點(diǎn)C時(shí)受到桿對(duì)它彈力的大?。唬?）要使得小球能沿半圓形細(xì)桿滑到MN水平桿上，則小球P從D端出發(fā)的初速度大小至少多大；（3）撤去題中所述的電場(chǎng)，改為在MD、NC連線的交點(diǎn)O處固定一電荷量為Q的負(fù)電荷，如圖乙所示，使小球P從D端出發(fā)沿桿滑動(dòng)，滑到N點(diǎn)時(shí)速度恰好為零（已知小球所受庫(kù)侖力始終小于重力），求小球P從D端出發(fā)時(shí)的初速度大小。電源、電流和電阻知識(shí)點(diǎn)一：電源和電流一、電源1．定義：能把電子在電源內(nèi)部從電源正極搬運(yùn)到負(fù)極的裝置．2．作用：移送電荷，維持電源正、負(fù)極間有一定的電勢(shì)差，保持電路中有持續(xù)電流．二、恒定電流1．恒定電場(chǎng)(1)定義：由穩(wěn)定分布的電荷所產(chǎn)生的穩(wěn)定的電場(chǎng)．(2)形成：當(dāng)電路達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，導(dǎo)線中的電場(chǎng)是由電源、導(dǎo)線等電路元件所積累的電荷共同形成的．(3)特點(diǎn)：任何位置的電荷分布和電場(chǎng)分布都不隨時(shí)間變化，其基本性質(zhì)與靜電場(chǎng)相同．2．恒定電流(1)定義：大小、方向都不隨時(shí)間變化的電流稱為恒定電流，電流的強(qiáng)弱程度用電流這個(gè)物理量表示．(2)公式：I＝eq\f(q,t)，其中：I表示電流，q表示在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量．(3)單位：安培，簡(jiǎn)稱安，符號(hào)是A；常用的電流單位還有毫安(mA)、微安(μA)．1A＝103mA；1A＝106μA.技巧點(diǎn)撥一、電流的理解和計(jì)算1．電流的方向：規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?，則負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向與電流的方向相反．2．電流的定義式：I＝eq\f(q,t).用該式計(jì)算出的電流是時(shí)間t內(nèi)的平均值．對(duì)于恒定電流，電流的瞬時(shí)值與平均值相等．3．電流是標(biāo)量：雖然有方向，但它是標(biāo)量，它遵循代數(shù)運(yùn)算法則．二、電流的微觀表達(dá)式1．電流微觀表達(dá)式I＝nqvS的理解(1)I＝eq\f(q,t)是電流的定義式，I＝nqvS是電流的決定式，因此I與通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量q及時(shí)間t無(wú)關(guān)，從微觀上看，電流決定于導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)n、每個(gè)自由電荷的電荷量大小q、定向移動(dòng)的速率v，還與導(dǎo)體的橫截面積S有關(guān)．(2)v表示電荷定向移動(dòng)的速率．自由電荷在不停地做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，其速率為熱運(yùn)動(dòng)的速率，電流是自由電荷在熱運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上向某一方向定向移動(dòng)形成的．2．三種速率的比較(1)電子定向移動(dòng)速率：也是公式I＝neSv中的v，大小約為10－4m/s.(2)電流的傳導(dǎo)速率：就是導(dǎo)體中建立電場(chǎng)的速率，等于光速，為3×108m/s.閉合開(kāi)關(guān)的瞬間，電路中各處以光速建立恒定電場(chǎng)，電路中各處的自由電子幾乎同時(shí)定向移動(dòng)，整個(gè)電路也幾乎同時(shí)形成了電流．(3)電子熱運(yùn)動(dòng)速率：電子做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的速率，大小約為105m/s.由于熱運(yùn)動(dòng)向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)相等，故此運(yùn)動(dòng)不能形成電流．例題精練1．（2021?鹽城三模）橫截面直徑為d、長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)線，兩端電壓為U，當(dāng)三個(gè)參量中一個(gè)或兩個(gè)變化時(shí)，不影響自由電子定向移動(dòng)的平均速率是（）A．電壓U B．直徑d C．長(zhǎng)度L D．長(zhǎng)度L和直徑d2．（2020秋?渭濱區(qū)期末）如圖所示，電解池內(nèi)有一價(jià)離子的電解液，在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)溶液截面S的正離子數(shù)為n1，負(fù)離子數(shù)為n2。元電荷為e，則以下說(shuō)法正確的是（）A．溶液內(nèi)電流方向從A到B，電流大小為 B．溶液內(nèi)電流方向從B到A，電流大小為 C．溶液內(nèi)正、負(fù)離子反方向移動(dòng)，產(chǎn)生的電流相互抵消 D．溶液內(nèi)電流方向從A到B，電流大小為隨堂練習(xí)1．（2020秋?徐匯區(qū)校級(jí)期末）氣體放電管中，每時(shí)每刻有大量的氣體分子被電離成電子和正離子。若每秒有n1個(gè)電子和n2個(gè)氫離子（質(zhì)子）經(jīng)過(guò)管的某個(gè)橫截面，元電荷的大小記為e。則放電管中的電流強(qiáng)度在數(shù)值上等于（）A．n1e B．n2e C．（n1+n2）e D．|n1﹣n2|e2．（2020秋?徐匯區(qū)校級(jí)期末）關(guān)于電流，下列說(shuō)法正確的是（）A．電流為矢量，單位為C?s B．電流為矢量，單位為C/s C．電流為標(biāo)量，單位為C?s D．電流為標(biāo)量，單位為C/s3．（2020秋?陽(yáng)泉期末）一段粗均勻的金屬導(dǎo)體的橫截面積是S，導(dǎo)體單位長(zhǎng)度內(nèi)的自由電子數(shù)為n，金屬內(nèi)的自由電子的電荷量為e，自由電子做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的速度為v0，導(dǎo)體中通過(guò)的電流為I．則下列說(shuō)法中正確的有（）A．自由電子定向移動(dòng)的速度為v0 B．自由電子定向移動(dòng)的速度為v＝ C．自由電子定向移動(dòng)的速度為真空中的光速c D．自由電子定向移動(dòng)的速度為v＝知識(shí)點(diǎn)二：導(dǎo)體的電阻一、電阻1．電阻的概念導(dǎo)體兩端的電壓與通過(guò)導(dǎo)體的電流大小之比．2．定義式：R＝eq\f(U,I).3．單位：歐姆(Ω)，常用的單位還有千歐(kΩ)、兆歐(MΩ)，且1Ω＝10－3kΩ＝10－6MΩ.4．物理意義：反映導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大?。?．導(dǎo)體U－I圖像的斜率反映電阻大?。?、影響導(dǎo)體電阻的因素1．導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積、材料有關(guān)．2．探究思路為探究導(dǎo)體電阻是否與導(dǎo)體橫截面積、長(zhǎng)度和材料有關(guān)，我們采用控制變量法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究．三、導(dǎo)體的電阻率1．電阻定律(1)內(nèi)容：同種材料的導(dǎo)體，其電阻R與它的長(zhǎng)度l成正比，與它的橫截面積S成反比；導(dǎo)體電阻還與構(gòu)成它的材料有關(guān)．(2)公式：R＝ρeq\f(l,S)，式中ρ是比例系數(shù)，ρ叫作這種材料的電阻率．2．電阻率(1)概念：電阻率是反映導(dǎo)體導(dǎo)電性能的物理量，是導(dǎo)體材料本身的屬性，與導(dǎo)體的形狀、大小無(wú)關(guān)．(2)單位是歐姆·米，符號(hào)為Ω·m.(3)電阻率往往隨溫度的變化而變化，金屬的電阻率隨溫度的升高而增大．(4)應(yīng)用：電阻溫度計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)電阻等．(5)超導(dǎo)現(xiàn)象：一些金屬在溫度特別低時(shí)電阻降為0的現(xiàn)象．技巧點(diǎn)撥一、導(dǎo)體的電阻與歐姆定律1．導(dǎo)體的電阻(1)電阻定義式：R＝eq\f(U,I)；(2)意義：比值eq\f(U,I)表示一段導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用．對(duì)給定的導(dǎo)體，它的電阻是一定的，與導(dǎo)體兩端是否加電壓，導(dǎo)體中是否有電流無(wú)關(guān)．2．歐姆定律(1)表達(dá)式I＝eq\f(U,R)；(2)意義：表示通過(guò)導(dǎo)體的電流I與電壓U成正比，與電阻R成反比；(3)適用條件：金屬或電解質(zhì)溶液導(dǎo)電(純電阻電路)．二、電阻定律1．導(dǎo)體電阻的決定式R＝ρeq\f(l,S)l是導(dǎo)體的長(zhǎng)度，S是導(dǎo)體的橫截面積，ρ是比例系數(shù)，與導(dǎo)體材料有關(guān)，叫作電阻率．2．R＝eq\f(U,I)與R＝ρeq\f(l,S)的區(qū)別與聯(lián)系兩個(gè)公式區(qū)別與聯(lián)系R＝eq\f(U,I)R＝ρeq\f(l,S)區(qū)別適用于純電阻元件適用于粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體或濃度均勻的電解液、等離子體聯(lián)系R＝ρeq\f(l,S)是對(duì)R＝eq\f(U,I)的進(jìn)一步說(shuō)明，即導(dǎo)體的電阻與U和I無(wú)關(guān)，而是取決于導(dǎo)體本身的材料、長(zhǎng)度和橫截面積三、電阻率1．電阻率是一個(gè)反映導(dǎo)體材料導(dǎo)電性能的物理量，是導(dǎo)體材料本身的屬性，與導(dǎo)體的形狀、大小無(wú)關(guān)．2．電阻率與溫度的關(guān)系及應(yīng)用(1)金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，可用于制作電阻溫度計(jì)．(2)大部分半導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而減小，半導(dǎo)體的電阻率隨溫度的變化較大，可用于制作熱敏電阻．(3)有些合金，電阻率幾乎不受溫度變化的影響，常用來(lái)制作標(biāo)準(zhǔn)電阻．(4)一些導(dǎo)體在溫度特別低時(shí)電阻率可以降到零，這個(gè)現(xiàn)象叫作超導(dǎo)現(xiàn)象．四、導(dǎo)體的伏安特性曲線1．伏安特性曲線：用縱坐標(biāo)表示電流I，用橫坐標(biāo)表示電壓U，這樣畫(huà)出的導(dǎo)體的I－U圖像叫作導(dǎo)體的伏安特性曲線．2．線性元件和非線性元件：(1)線性元件：伏安特性曲線是一條過(guò)原點(diǎn)的直線、歐姆定律適用的元件，如金屬導(dǎo)體、電解質(zhì)溶液．(2)非線性元件：伏安特性曲線是一條曲線、歐姆定律不適用的元件，如圖.如氣態(tài)導(dǎo)體(日光燈、霓虹燈管中的氣體)和半導(dǎo)體元件．注意：如圖所示，I－U圖像中，斜率表示電阻的倒數(shù)，U－I圖像中，斜率表示電阻，圖甲中R2＜R1，圖乙中R2＞R1.例題精練1．（2021春?淮安月考）下列說(shuō)法正確的是（）A．由R＝可知，電阻與電壓成正比，與電流成反比 B．由R＝ρ可知，電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度成正比、與橫截面積成反比 C．由I＝可知，電流與電量成正比，與時(shí)間成反比 D．各種材料的電阻率都與溫度有關(guān)，一般金屬的電阻率隨溫度的升高而減小2．（2020秋?廣州期末）如圖所示，某一導(dǎo)體的形狀為長(zhǎng)方體，其長(zhǎng)、寬、高之比為a：b：c＝5：3：2．在此長(zhǎng)方體的上下、左右四個(gè)面上分別通過(guò)導(dǎo)線引出四個(gè)接線柱1、2、3、4．在1、2兩端加上恒定電壓，導(dǎo)體的電阻為R1；在3、4兩端加上恒定電壓，導(dǎo)體的電阻為R2，則R1：R2為（）A．1：1 B．9：25 C．25：4 D．4：25隨堂練習(xí)1．（2020秋?漳州期末）一根粗細(xì)均勻的細(xì)銅絲，原來(lái)的電阻為R，則（）A．對(duì)折后，電阻變?yōu)镽 B．截去，剩下部分的電阻變?yōu)镽 C．均勻拉長(zhǎng)為原來(lái)的兩倍，電阻變?yōu)?R D．均勻拉長(zhǎng)，使橫截面積為原來(lái)的，電阻變?yōu)?R2．（2020秋?臺(tái)州期末）有一個(gè)長(zhǎng)方體金屬電阻，材料分布均勻，邊長(zhǎng)分別為a、b、c，且a＞b＞c．電流沿以下方向流過(guò)該金屬電阻，其中電阻阻值最小的是（）A． B． C． D．3．（2020秋?秦安縣校級(jí)期末）兩根完全相同的金屬裸導(dǎo)線，如果將其中一根均勻拉長(zhǎng)到原來(lái)的2倍，而將另一根對(duì)折絞合起來(lái)，然后把它們并聯(lián)接入電路中，電路導(dǎo)通，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．二者電阻大小之比為4：1 B．二者電阻大小之比為16：1 C．二者電壓相同 D．二者電流大小之比為1：16綜合練習(xí)一．選擇題（共20小題）1．（2020秋?珠海期末）下列說(shuō)法中正確的是（）A．導(dǎo)體中電荷運(yùn)動(dòng)就形成了電流 B．在國(guó)際單位制中，電流的單位是A C．電流有方向，它是一個(gè)矢量 D．任何物體，只要其兩端電勢(shì)差不為零，就有電流存在2．（2021春?鹽城期末）半徑為R的均勻帶電圓環(huán)，橫截面積為S，所帶電荷量為Q，現(xiàn)使圓環(huán)繞垂直圓環(huán)所在平面且過(guò)圓心的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則由環(huán)產(chǎn)生的等效電流為（）A． B． C． D．3．（2021春?新北區(qū)校級(jí)期末）某電解池內(nèi)若在2s內(nèi)各有1.0×1019個(gè)二價(jià)正離子和2×1019個(gè)一價(jià)負(fù)離子通過(guò)某橫截面，那么通過(guò)這個(gè)橫截面的電流是（）A．0 B．0.8A C．1.6A D．3.2A4．（2020秋?鼓樓區(qū)校級(jí)期中）關(guān)于電流下列說(shuō)法中正確的是（）A．因?yàn)殡娏饔蟹较?，所以電流是矢?B．電子定向運(yùn)動(dòng)的速率越大，電流越大 C．通過(guò)導(dǎo)線截面的電量越多，電流越大 D．單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體截面的電量越多，導(dǎo)體中的電流越大5．（2020?上海模擬）以下有關(guān)電流的說(shuō)法中正確的是（）A．導(dǎo)體中的電流一定是自由電子的定向移動(dòng)而形成的 B．導(dǎo)體中的電流一定是正電荷的定向移動(dòng)而形成的 C．電流強(qiáng)度是一個(gè)矢量，其方向就是正電荷定向運(yùn)動(dòng)的方向 D．通過(guò)導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)越多，導(dǎo)線中的電流不一定越大6．（2020秋?北碚區(qū)校級(jí)月考）如圖所示的電解池，在2s的時(shí)間內(nèi)，共有3C的正離子和3C的負(fù)離子通過(guò)截面xy，則這個(gè)電路中的電流是（）A．0A B．1.5A C．3A D．6A7．（2020秋?寧江區(qū)校級(jí)月考）關(guān)于電流下列說(shuō)法正確的是（）A．電荷的移動(dòng)形成電流 B．正電荷定向移動(dòng)的方向與電流方向相同 C．只有正電荷的定向移動(dòng)形成電流 D．電路中電流的方向是由電源的負(fù)極到電源的正極8．（2021春?鹽城期末）關(guān)于下列電阻和電阻率的說(shuō)法正確的是（）A．把一根均勻?qū)Ь€分成等長(zhǎng)的兩段，則每部分的電阻、電阻率均變?yōu)樵瓉?lái)的一半 B．由ρ＝可知，ρ∝R，ρ∝ C．所有材料的電阻率隨溫度的升高而增大 D．對(duì)某一確定的導(dǎo)體當(dāng)溫度升高時(shí)，若不計(jì)導(dǎo)體的體積和形狀變化，發(fā)現(xiàn)它電阻增大，說(shuō)明該導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度的升高而增大9．（2020秋?靜海區(qū)校級(jí)期末）兩根完全相同的金屬裸導(dǎo)線，如果把其中的一根均勻拉長(zhǎng)到原來(lái)的2倍，另一根對(duì)折后絞合起來(lái)。然后給它們分別加上相同電壓，則在同一時(shí)間內(nèi)通過(guò)它們的電荷量之比為（）A．4：1 B．8：1 C．16：1 D．1：1610．（2020秋?臺(tái)江區(qū)校級(jí)期中）一根粗細(xì)均勻的金屬絲，當(dāng)其兩端所加電壓為U時(shí)，通過(guò)其中的電流為I?，F(xiàn)將金屬絲均勻地拉長(zhǎng)為原長(zhǎng)的4倍，在其兩端電壓為2U的情況下，通過(guò)的電流為（）A．16I B．8I C．I D．I11．（2020?浙江模擬）2017年3月，西安地鐵被爆出使用陜西奧凱生產(chǎn)的不合格銅制電纜，存在嚴(yán)重安全隱患，據(jù)了解該公司生產(chǎn)的劣質(zhì)導(dǎo)線的主要問(wèn)題是其銅絲直徑只有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的一半，下列說(shuō)法正確的是（）A．相同材料制造的不合格電纜與合格電纜，若長(zhǎng)度相同情況下，則不合格電纜的電阻為合格電纜的 B．相同材料制造的不合格電纜與合格電纜，若長(zhǎng)度相同情況下，則不合格電纜的電阻為合格電纜的2倍 C．相同材料制造的不合格電纜與合格電纜，相同工作電流情況下，該不合格電纜發(fā)熱功率是合格電纜的2倍 D．相同材料制造的不合格電纜與合格電纜，相同工作電流情況下，該不合格電纜發(fā)熱功率是合格電纜的4倍12．（2020秋?泗縣校級(jí)月考）下面是某同學(xué)對(duì)一些概念及公式的理解，其中正確的是（）A．根據(jù)公式ρ＝可知，電阻率與導(dǎo)體的電阻成正比 B．根據(jù)公式C＝可知，電容器與其所帶電荷量成正比，與兩極板間的電壓成反比 C．根據(jù)公式I＝可知，通過(guò)導(dǎo)體的電流與通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量成正比 D．公式W＝UIt適用于純電阻電路和非純電阻電路中的電流做功13．（2020秋?宜興市校級(jí)月考）人的身體含水量約為70%，這些水分絕大部分存在于血液、瘦肉及內(nèi)臟中，而脂肪中含水量極低。體內(nèi)水分由于溶解有鈉離子、鉀離子等成分而容易導(dǎo)電，脂肪則不容易導(dǎo)電，某脂肪測(cè)量?jī)x就是根據(jù)人體電阻的大小來(lái)判斷脂肪所占的比例。根據(jù)上述信息推斷，下列說(shuō)法正確的是（）A．如果考慮脂肪和水分的合成電阻，則肥胖的人體電阻值低 B．人體攝取大量水分之后，脂肪儀測(cè)量仍然能準(zhǔn)確測(cè)量 C．長(zhǎng)跑之后，人體大量出汗，但是脂肪測(cè)量?jī)x仍然能準(zhǔn)確測(cè)量 D．大量飲酒之后，人體血液中導(dǎo)電物質(zhì)增多，會(huì)導(dǎo)致脂肪測(cè)量?jī)x測(cè)量不準(zhǔn)14．（2020秋?遼寧月考）一粗細(xì)均勻的圓柱形金屬絲，電阻率為ρ，電阻為R。若將它拉成長(zhǎng)度是原來(lái)的2倍的金屬絲后，其電阻率為ρ'，電阻為R'，則（）A．ρ'＝4ρ B．ρ'＝16ρ C．R'＝4R D．R'＝16R15．（2020秋?嫩江市校級(jí)期中）如圖所示，一塊均勻的長(zhǎng)方體導(dǎo)體，長(zhǎng)為a，寬為b，厚為c。電流沿AB方向時(shí)測(cè)得導(dǎo)體的電阻為R，則電流沿CD方向時(shí)導(dǎo)體的電阻以及導(dǎo)體的電阻率分別為（）A．； B．； C．； D．；16．（2020秋?連城縣校級(jí)月考）如圖所示的四種電學(xué)元器件中，滑動(dòng)變阻器是（）A． B． C． D．17．（2020秋?順慶區(qū)校級(jí)期中）將電路中一根銅導(dǎo)線截成等長(zhǎng)的三段后取兩段并在一起接入電路，則接入電路的電阻是原來(lái)的（）A． B． C． D．18．（2020秋?順慶區(qū)校級(jí)期中）一由不同材料制成的導(dǎo)體，沿電流方向左、右部分分別為A和B，已知兩部分橫截面積之比為SA：SB＝1：2，單位體積內(nèi)自由電子數(shù)之比nA：nB＝2：3?，F(xiàn)將這段導(dǎo)體接入電路中，則A、B兩段導(dǎo)體中自由電子定向移動(dòng)的平均速率vA和vB之比為（）A．6：1 B．3：1 C．4：3 D．3：419．（2020秋?開(kāi)封期中）一根均勻的電阻絲的阻值為R，在材料和溫度不變的情況下，下列情況中的電阻絲阻值仍為R的是（）A．長(zhǎng)度不變，橫截面的面積為原來(lái)的4倍 B．橫截面的面積不變，長(zhǎng)度為原來(lái)的 C．長(zhǎng)度和橫截面的半徑都為原來(lái)的4倍 D．長(zhǎng)度和橫截面的面積都為原來(lái)的20．（2020秋?黃島區(qū)期中）某同學(xué)在一根細(xì)橡膠管中灌滿食鹽水，兩端用粗銅絲塞住管口，形成一段封閉的鹽水柱。他將此鹽水柱接到電源兩端，電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻恒定。握住橡膠管兩端將它水平均勻拉伸到原長(zhǎng)的2倍，忽略溫度對(duì)電阻率的影響，下列說(shuō)法正確的是（）A．鹽水柱兩端的電壓增大 B．通過(guò)鹽水柱的電流增大 C．鹽水柱的電阻增大為原來(lái)的2倍 D．電源的輸出功率增大二．多選題（共14小題）21．（2020秋?開(kāi)魯縣校級(jí)期中）關(guān)于電流的說(shuō)法中正確的是（）A．根據(jù)I＝可知，I與q成正比 B．自由電子定向移動(dòng)的速率為真空中的光速c C．電流是標(biāo)量，電流也有方向 D．電流的單位“安培”是國(guó)際單位制中的基本單位22．（2020?朝陽(yáng)區(qū)校級(jí)三模）從宏觀角度看，導(dǎo)體兩端有電壓，導(dǎo)體中就形成電流；從微觀角度看，若導(dǎo)體內(nèi)沒(méi)有電場(chǎng)，自由電子就不會(huì)定向移動(dòng)?，F(xiàn)對(duì)電路中一段金屬直導(dǎo)線進(jìn)行分析：設(shè)該導(dǎo)線電阻率為ρ，導(dǎo)線內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)為E，單位體積內(nèi)有n個(gè)自由電子，電子電荷量為e，自由電子定向移動(dòng)的平均速率為v?，F(xiàn)將導(dǎo)線中電流與導(dǎo)線橫截面積的比值定義為電流密度，其大小用j表示。則下列表達(dá)式正確的是（）A．j＝nρv B．j＝nev C．E＝ D．E＝ρj23．（2019春?武岡市校級(jí)月考）下列說(shuō)法正確的是（）A．電路中的電流越大，表示通過(guò)的導(dǎo)體橫截面的電荷量越多 B．如果在相等的時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量相等，則導(dǎo)體中的電流是恒定電流 C．導(dǎo)體中有電流通過(guò)時(shí)，電子定向移動(dòng)速率很小 D．在金屬導(dǎo)體中，自由電子只不過(guò)在速率很大的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)上附加了一個(gè)速率很小的定向移動(dòng)24．（2019秋?六安月考）一段粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體的橫截面積是S，導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n，金屬內(nèi)的自由電子電荷量為e，自由電子做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的速率為v0，導(dǎo)體中通過(guò)的電流為I，通電時(shí)間為t，以下說(shuō)法中正確的有（）A．自由電子定向移動(dòng)的速率為v0 B．自由電子定向移動(dòng)的速率為 C．通過(guò)導(dǎo)體某一橫截面積自由電子的數(shù)目為 D．導(dǎo)體中自由電子的數(shù)目為N＝nv0St25．（2019秋?古冶區(qū)校級(jí)月考）有一橫截面積為S的銅導(dǎo)線，流經(jīng)其中的電流為I，設(shè)每單位體積的導(dǎo)線中有n個(gè)自由電子，電子的電荷量為q，此時(shí)電子的定向移動(dòng)速度為v，在△t時(shí)間內(nèi)，通過(guò)導(dǎo)線橫截面的自由電子數(shù)目可表示為（）A．nvS△t B．nv△t C． D．I△tSq26．（2021春?瑤海區(qū)月考）如圖是滑動(dòng)變阻器的示意圖，下列說(shuō)法正確的是（）A．a(chǎn)和b接入電路，P向右滑動(dòng)時(shí)電阻減小 B．b和d接入電路，P向右滑動(dòng)時(shí)電阻減小 C．b和c接入電路，P向右滑動(dòng)時(shí)電阻減小 D．a(chǎn)和d接入電路，P向右滑動(dòng)時(shí)電阻減小27．（2020秋?黃山期末）兩根長(zhǎng)度相同、橫截面積之比S1：S2＝1：2的均勻銅導(dǎo)線按圖所示接入電路，關(guān)于兩段導(dǎo)線以下說(shuō)法中正確的是（）A．它們的電阻之比為2：1 B．它們的電流之比為2：1 C．它們的電子移動(dòng)速率之比為1：2 D．它們的電壓之比為2：128．（2020秋?小店區(qū)校級(jí)期中）有兩個(gè)相同材料制成的導(dǎo)體，兩導(dǎo)體為上、下面為正方形的柱體，柱體高均為h，大柱體柱截面邊長(zhǎng)為a，小柱體柱截面邊長(zhǎng)為b?，F(xiàn)將大、小柱體串聯(lián)接在電壓U上，已知通過(guò)導(dǎo)體電流方向如圖所示，大小為I，則（）A．導(dǎo)體電阻率為ρ＝ B．導(dǎo)體電阻率為ρ＝ C．大柱體中自由電荷定向移動(dòng)的速率小于小柱體中自由電荷定向移動(dòng)的速率 D．大柱體中自由電荷定向移動(dòng)的速率大于小柱體中自由電荷定向移動(dòng)的速率29．（2020秋?紅谷灘區(qū)校級(jí)期中）電熱水器金屬內(nèi)膽出水口加接一段曲長(zhǎng)管道，在電熱水器漏電且接地線失效時(shí)，能形成“防電墻”，它相當(dāng)于在人體和水之間安裝了一個(gè)電阻，一旦漏電，它能分擔(dān)大部分電壓，將致命的220V電壓降低到12V以下，保證洗浴安全，且整個(gè)流程為機(jī)械原理，永不失效。如圖所示，當(dāng)熱水器漏電且接地線失效時(shí)，其金屬內(nèi)膽與大地間電壓為220V，由于曲長(zhǎng)管道中水具有電阻（