2016-2017学年高中物理第1章电场第6节示波器的奥秘学业分层测评粤教版选修.docx

示波器的奥秘(建议用时：45分钟)学业达标1一带电粒子在电场中只受到电场力作用时，它不可能出现的运动状态是()A匀速直线运动B匀加速直线运动C匀变速曲线运动 D匀速圆周运动【解析】只在电场力的作用下，说明电荷受到的合外力的大小为电场力，不为零，则粒子做变速运动所以选项A不可能；当电荷在匀强电场中由静止释放后，电荷做匀加速直线运动，选项B可能；当电荷垂直进入匀强电场后，电荷做类平抛运动，选项C可能；正电荷周围的负电荷只在电场力作用下且电场力恰好充当向心力时，可以做匀速圆周运动，选项D可能【答案】A2带电粒子垂直进入匀强电场中偏转时(除电场力外不计其他力的作用)下列说法中正确的是()A电势能增加，动能增加B电势能减小，动能增加C电势能和动能都不变D上述结论都不正确【解析】在带电粒子垂直进入匀强电场偏转过程中，电场力对粒子做正功，根据动能定理，粒子的动能增加，根据电场力做功与电势能的关系，电势能减小，选项B正确【答案】B3(多选)一个带正电的微粒放在电场中，场强的大小和方向随时间变化的规律如图168所示带电微粒只在电场力的作用下，由静止开始运动，则下列说法中正确的是()图168A微粒在01 s内的加速度与12 s内的加速度相同B微粒将沿着一条直线运动C微粒做往复运动D微粒在第1 s内的位移与第3 s内的位移相同【解析】带正电的微粒在电场中，第1 s内加速运动，第2 s内减速至零，故B、D对【答案】BD4.如图169所示，质量为m、带电荷量为q的粒子以初速度v0从A点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中B点时，速率vB2v0，方向与电场的方向一致，则A、B两点的电势差为() 【导学号：30800011】图169A.B.C.D.【解析】粒子在竖直方向做匀减速直线运动，有：2ghv，电场力做正功、重力做负功，使粒子的动能由变为2mv，则根据动能定理有：Uqmgh2mvmv，联立解得A、B两点间的电势差为，应选C.【答案】C5.喷墨打印机的简化模型如图1610所示重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度v垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上则微滴在极板间电场中()图1610A向负极板偏转B电势能逐渐增大C运动轨迹是抛物线D运动轨迹与带电量无关【解析】由于微滴带负电，其所受电场力指向正极板，故微滴在电场中向正极板偏转，A项错误微滴在电场中所受电场力做正功，电势能减小，B项错误由于极板间电场是匀强电场，电场力不变，故微滴在电场中做匀变速曲线运动，并且轨迹为抛物线，C项正确带电量影响电场力及加速度大小，运动轨迹与加速度大小有关，故D项错误【答案】C6.质量为m的物块，带正电q，开始时让它静止在倾角60的固定光滑绝缘斜面顶端，整个装置放在水平方向、大小为Emg/q的匀强电场中，如图1611所示，斜面高为H，释放物块后，物块落地的速度大小为()图1611A. B2C2 D.【解析】由动能定理得mgHqUmv2，而UE，故物块落地时的速度大小v2，B正确【答案】B7. (多选)如图1612，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子()图1612A所受重力与电场力平衡B电势能逐渐增加C动能逐渐增加D做匀变速直线运动【解析】带电粒子在平行板电容器之间受到两个力的作用，一是重力mg，方向竖直向下，二是电场力FEq，方向垂直于极板向上因二力均为恒力，已知带电粒子做直线运动，所以此二力的合力一定在粒子运动的直线轨迹上，根据牛顿第二定律可知，该粒子做匀减速直线运动，选项D正确，选项A、C错误；从粒子运动的方向和电场力的方向可判断出，电场力对粒子做负功，粒子的电势能增加，选项B正确【答案】BD8.在空间有正方向水平向右、大小按如图1613所示的图线变化的电场，位于电场中A点的电子在t0时速度为零，在t1 s时，电子离开A点的距离大小为l.那么在t2 s时，电子将处在()图1613AA点 BA点左方l处CA点右方2l处 DA点左方2l处【解析】粒子在第1 s内做初速度为零的匀加速运动，第2 s内做末速度为零的匀减速运动，加速度大小相等，由于电子带负电，故向左方运动，距离A点为2l，故选D.【答案】D能力提升9(多选)如图1614所示，带正电的粒子以一定的初速度v0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内，恰好沿下板的边缘飞出，已知板长为L，平行板间距离为d，板间电压为U，带电粒子的电荷量为q，粒子通过平行板的时间为t，则(不计粒子的重力)()图1614A在前时间内，电场力对粒子做的功为B在后时间内，电场力对粒子做的功为C在粒子下落前和后的过程中，电场力做功之比为12D在粒子下落前和后的过程中，电场力做功之比为11【解析】粒子在电场中做类平抛运动的加速度为a，t时间内加速度方向上的位移yat2，前加速度方向上的位移y1a.，后加速度方向上的位移y2yy1d.由公式WFl可知前、后、前、后电场力做的功分别为W1qU，W2qU，W3qU，W4qU.【答案】BD10如图1615所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强电场质量为m，电荷量为q的带电粒子以速度v0从a点进入电场，恰好从c点离开电场，离开时速度为v，不计重力，求电场强度大小图1615【解析】从a点到c点静电力做功WqEL根据动能定理得Wmv2mv20所以qELmv2mv20场强大小E.【答案】11.如图1616所示，带负电的小球静止在水平放置的平行板电容器两板间，距下板0.8 cm.两板间的电势差为300 V如果两板间电势差减小到60 V，则带电小球运动到极板上需多长时间？图1616【解析】取带电小球为研究对象，设它带电荷量为q，则带电小球受重力mg和电场力qE的作用当U1300 V时，小球平衡：mgq当U260 V时，带电小球向下极板做匀加速直线运动：mgma又hat2由得：t s4.5102 s.【答案】4.5102 s12.如图1617所示，在一块足够大的铅板A的右侧固定着一小块放射源P，P向各个方向放射出电子，速率为107 m/s.在A板右方距A为2 cm处放置一个与A平行的金属板B，在B、A之间加上直流电压板间的匀强电场场强E3.64104N/C，方向水平向左已知电子质量m9.11031kg、电荷量e1.61019 C，求电子打在B板上的范围图1617【解析】电子离开放射源后做匀变速运动初速度垂直板的电子直接沿电场线运动到B板的O点其他电子打在以O点为中心的周围某一位置设初速度与板平行的电子打在B板上的N点，且距O点最远电子竖直方向上的分