XX選考高考物理一輪復(fù)習(xí)第講電場(chǎng)能性質(zhì)帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)教師備用題庫(kù)

XX選考版高考物理一輪復(fù)習(xí)第講電場(chǎng)能的性質(zhì)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)教師備用題庫(kù)XX選考版高考物理一輪復(fù)習(xí)第講電場(chǎng)能的性質(zhì)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)教師備用題庫(kù)PAGEXX選考版高考物理一輪復(fù)習(xí)第講電場(chǎng)能的性質(zhì)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)教師備用題庫(kù)第16講電場(chǎng)能的性質(zhì)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)教師備用題庫(kù)1.(2018江蘇單科,5,3分)以以下圖,水平金屬板A、B分別與電源兩極相連,帶電油滴處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)將B板右端向下挪動(dòng)一小段距離,兩金屬板表面仍均為等勢(shì)面,則該油滴()A.仍舊保持靜止B.豎直向下運(yùn)動(dòng)C.向左下方運(yùn)動(dòng)D.向右下方運(yùn)動(dòng)答案D水平金屬板間電場(chǎng)沿豎直方向,等勢(shì)面為一組水平面。帶電油滴處于靜止?fàn)顟B(tài),說(shuō)明油滴遇到的電場(chǎng)力方向豎直向上且Eq=mg。B板右端向下挪動(dòng)一小段距離,兩極板間電壓不變,則兩極板間的等勢(shì)面右端相同向下曲折。電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直,相同產(chǎn)生曲折,且電場(chǎng)強(qiáng)度減小。豎直方向上Eyq<mg,水平方向上Exq向右,故油滴向右下方運(yùn)動(dòng),故D項(xiàng)正確。2.(2018天津理綜,3,6分)以以下圖,實(shí)線表示某電場(chǎng)的電場(chǎng)線(方向未標(biāo)出),虛線是一帶負(fù)電的粒子只在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡,設(shè)M點(diǎn)和N點(diǎn)的電勢(shì)分別為φM、φN,粒子在M和N時(shí)加快度大小分別為aM、aN,速度大小分別為vM、vN,電勢(shì)能分別為EpM、EpN。以下判斷正確的選項(xiàng)是()A.vM<vN,aM<aNB.vM<vN,φM<φNC.φM<φN,EpM<EpND.aM<aN,EpM<EpN答案D此題察看帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。由粒子的軌跡知電場(chǎng)力的方向傾向右,因粒子帶負(fù)電,故電場(chǎng)線方向傾向左,由沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,可知φN<φM,EpM<EpN。N點(diǎn)電場(chǎng)線比M點(diǎn)密,故場(chǎng)強(qiáng)EM<EN,由加快度a=知aM<aN。粒子若從N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn),電場(chǎng)力做正功,動(dòng)能增添,故vM>vN。綜上所述,選項(xiàng)D正確。3.(2018課標(biāo)Ⅲ,21,6分)(多項(xiàng)選擇)如圖,一平行板電容器連結(jié)在直流電源上,電容器的極板水平;兩微粒a、b所帶電荷量大小相等、符號(hào)相反,使它們分別靜止于電容器的上、下極板周邊,與極板距離相等。現(xiàn)同時(shí)開(kāi)釋a、b,它們由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。在隨后的某時(shí)辰t,a、b經(jīng)過(guò)電容器兩極板間下半地區(qū)的同一水平面。a、b間的互相作用和重力可忽視。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.a的質(zhì)量比b的大B.在t時(shí)辰,a的動(dòng)能比b的大C.在t時(shí)辰,a和b的電勢(shì)能相等D.在t時(shí)辰,a和b的動(dòng)量大小相等答案BD此題察看電容器和帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。由題設(shè)條件可知,微粒a向下運(yùn)動(dòng),微粒b向上運(yùn)動(dòng),且在相等時(shí)間內(nèi),位移xa>xb,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式及牛頓第二定律可得:x=·t2,則ma<mb,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由動(dòng)能定理可得:qEx=Ek,則Eka>Ekb,選項(xiàng)B正確;由動(dòng)量定理可得:qEt=p,則pa與pb大小相等,選項(xiàng)D正確;在t時(shí)辰,a、b在同一水平面上,電勢(shì)φ相等,而兩微粒的電性不一樣樣,由Ep=qφ,可知a和b的電勢(shì)能不相等,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。4.(2018課標(biāo)Ⅰ,21,6分)(多項(xiàng)選擇)圖中虛線a、b、c、d、f代表勻強(qiáng)電場(chǎng)內(nèi)間距相等的一組等勢(shì)面,已知平面b上的電勢(shì)為2V。一電子經(jīng)過(guò)a時(shí)的動(dòng)能為10eV,從a到d的過(guò)程中戰(zhàn)勝電場(chǎng)力所做的功為6eV。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.平面c上的電勢(shì)為零B.該電子可能抵達(dá)不了平面fC.該電子經(jīng)過(guò)平面d時(shí),其電勢(shì)能為4eVD.該電子經(jīng)過(guò)平面b時(shí)的速率是經(jīng)過(guò)d時(shí)的2倍答案AB此題察看帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),能量的轉(zhuǎn)變與守恒等知識(shí)。電子從a到d的過(guò)程中戰(zhàn)勝電場(chǎng)力做功6eV,說(shuō)明電場(chǎng)方向由a→f,且Uad=3Uab=3Ubc=3Ucd=3Udf=6V,故Uab=Ubc=Ucd=Udf=2V,又因?yàn)棣誦=2V,故φa=4V,φc=0V,φd=-2V,φf(shuō)=-4V,可知A項(xiàng)正確。Eka=10eV,從a到f過(guò)程中,需戰(zhàn)勝電場(chǎng)力做功8eV,Eka>|W電|,因?yàn)椴恢离娮拥倪\(yùn)動(dòng)方向,故不可以確立電子可否抵達(dá)平面f,故B項(xiàng)正確。電子經(jīng)過(guò)平面d時(shí),其電勢(shì)能為2eV,故C項(xiàng)錯(cuò)誤。經(jīng)過(guò)平面b時(shí)的動(dòng)能為8eV,經(jīng)過(guò)平面d時(shí)的動(dòng)能為4eV,又知Ek=mv2,故==,D項(xiàng)錯(cuò)誤。5.(2017江蘇單科,4,3分)以以下圖,三塊平行擱置的帶電金屬薄板A、B、C中央各有一小孔,小孔分別位于O、M、P點(diǎn)。由O點(diǎn)靜止開(kāi)釋的電子恰巧能運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)?，F(xiàn)將C板向右平移到P'點(diǎn),則由O點(diǎn)靜止開(kāi)釋的電子()A.運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)返回B.運(yùn)動(dòng)到P和P'點(diǎn)之間返回C.運(yùn)動(dòng)到P'點(diǎn)返回D.穿過(guò)P'點(diǎn)答案A此題察看帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的加(減)速運(yùn)動(dòng)。由題意知,電子在A、B板間做勻加快運(yùn)動(dòng),在B、C板間做勻減速運(yùn)動(dòng),到P點(diǎn)時(shí)速度恰巧為零,設(shè)A、B板和B、C板間電壓分別為U1和U2,由動(dòng)能定理得eU1-eU2=0,因此U1=U2;現(xiàn)將C板右移至P'點(diǎn),因?yàn)榘迳蠋щ姾闪繘](méi)有變化,B、C板間電場(chǎng)強(qiáng)度E===,E不變,故電子仍運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)返回,選項(xiàng)A正確。6.(2017江蘇單科,8,4分)(多項(xiàng)選擇)在x軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷q1、q2,其靜電場(chǎng)的電勢(shì)φ在x軸上散布以以下圖。以下說(shuō)法正確的有()A.q1和q2帶有異種電荷B.x1處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零C.負(fù)電荷從x1移到x2,電勢(shì)能減小D.負(fù)電荷從x1移到x2,遇到的電場(chǎng)力增大答案AC此題察看鑒識(shí)φ-x圖像、場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系、電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化關(guān)系。φ-x圖線的切線斜率表示場(chǎng)強(qiáng),由圖可知從x1到x2過(guò)程中,圖線切線斜率變小,到x2處斜率為0,即場(chǎng)強(qiáng)從x1到x2向來(lái)減小,且E2=0,電場(chǎng)力F=Eq,負(fù)電荷從x1挪動(dòng)到x2,遇到電場(chǎng)力減小,選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤;沿x軸方向電勢(shì)由負(fù)到正,故x軸上的兩個(gè)電荷q1、q2為異種電荷,選項(xiàng)A正確;由圖可知φx1<φx2,負(fù)電荷由低電勢(shì)到高電勢(shì),電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,選項(xiàng)C正確。7.(2017課標(biāo)Ⅰ,20,6分)(多項(xiàng)選擇)在一靜止點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中,任一點(diǎn)的電勢(shì)φ與該點(diǎn)到點(diǎn)電荷的距離r的關(guān)系以以下圖。電場(chǎng)中四個(gè)點(diǎn)a、b、c和d的電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為Ea、Eb、Ec和Ed。點(diǎn)a到點(diǎn)電荷的距離ra與點(diǎn)a的電勢(shì)φa已在圖頂用坐標(biāo)(ra,φa)標(biāo)出,其他類推?，F(xiàn)將一帶正電的試一試電荷由a點(diǎn)挨次經(jīng)b、c點(diǎn)挪動(dòng)到d點(diǎn),在相鄰兩點(diǎn)間挪動(dòng)的過(guò)程中,電場(chǎng)力所做的功分別為Wab、Wbc和Wcd。以下選項(xiàng)正確的選項(xiàng)是()A.Ea∶Eb=4∶1B.Ec∶Ed=2∶1C.Wab∶Wbc=3∶1D.Wbc∶Wcd=1∶3答案AC此題察看場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)。由圖可知:ra=1m、φa=6V;rb=2m、φb=3V;rc=3m、φc=2V;rd=6m、φd=1V。由點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式E=得Ea∶Eb∶Ec∶Ed=∶∶∶=36∶9∶4∶1,A正確、B錯(cuò)誤。由WAB=qUAB=q(φA-φB)得Wab∶Wbc∶Wcd=(φa-φb)∶(φb-φc)∶(φc-φd)=3∶1∶1,故C正確、D錯(cuò)誤。8.(2017課標(biāo)Ⅲ,21,6分)(多項(xiàng)選擇)一勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向平行于xOy平面,平面內(nèi)a、b、c三點(diǎn)的地點(diǎn)以以下圖,三點(diǎn)的電勢(shì)分別為10V、17V、26V。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為2.5V/cmB.坐標(biāo)原點(diǎn)處的電勢(shì)為1VC.電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的低7eVD.電子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn),電場(chǎng)力做功為9eV答案ABD此題察看電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)、電勢(shì)差。設(shè)a、c連線上d點(diǎn)電勢(shì)為17V,以以下圖,則=,得ldc=4.5cm,tanθ==,θ=37°。過(guò)c作bd垂線交bd于e點(diǎn),則lce=ldccosθ=4.5×cm=3.6cm。ce方向就是勻強(qiáng)電場(chǎng)方向,場(chǎng)興盛小為E,Elce=Ucb,E=2.5V/cm,A項(xiàng)正確。UeO=ElObsin53°=16V,故O點(diǎn)電勢(shì)φ0=17V-16V=1V,B項(xiàng)正確。電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的高7eV,C項(xiàng)錯(cuò)誤。電子從b點(diǎn)到c點(diǎn)電場(chǎng)力做功W=9eV,D項(xiàng)正確。9.以以下圖,小車上有一個(gè)固定支架,支架上用長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線懸掛質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球,處于水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中(圖中未畫出),小車在豎直固定擋板右邊某處,向著擋板從靜止開(kāi)始做加快度a=g的勻加快直線運(yùn)動(dòng),此過(guò)程細(xì)線恰巧保持豎直,當(dāng)小車遇到擋板就立刻停止運(yùn)動(dòng),且此時(shí)電場(chǎng)方向變成豎直向下,電場(chǎng)強(qiáng)度大小保持不變,求小車停止后:(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小;(2)要使小球能在豎直平面內(nèi)做圓滿的圓周運(yùn)動(dòng),抵達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的最小速度;(3)要使小球只在懸點(diǎn)下方的半圓周內(nèi)運(yùn)動(dòng),小車剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)其左邊與擋板的最大距離xmax。答案(1)(2)(3)2L解析(1)設(shè)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)為