湖北省黄石市有色一中高二物理上学期10月月考试卷（含解析）(1).doc

2015-2016学年湖北省黄石市有色一中高二（上）月考物理试卷（10月份）一、选择题：本大题共12小题，每小题5分，在每小题给出的四个选项中，其中7、10、11、12题为多选，其余为单选全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分1电场中一点p，下列说法正确的是（）a若放在p点的试探电荷的电荷量减半，则p点的场强减半b若p点没有试探电荷，则p点的场强为零cp点的场强越大，则同一电荷在p点受到的电场力越大dp点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向2关于电场线的以下说法中，正确的是（）a电场线上每一点的切线方向都跟电荷在该点的受力方向相同b沿电场线的方向，电场强度越来越小c电场线越密的地方同一检验电荷受的电场力就越大d顺着电场线移动电荷，电荷受电场力大小一定不变3如图，电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于p点和q点已知在p、q连线上某点r处的电场强度为零，且pr=2rq则（）aq1=2q2bq1=4q2cq1=2q2dq1=4q24，直线mn表示某电场中一条电场线，a、b是线上的两点，将一带负电荷的粒子从a点处由静止释放，粒子从a运动到b过程中的vt图线如图（b）所示，设a、b两点的电势分别为a、b，场强大小分别为ea、eb，粒子在a、b两点的电势能分别为wa、wb，不计重力，则有（）aabbeaebceaebdwawb5如图所示，悬挂在o点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球a在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球b当b到达悬点o的正下方并与a在同一水平线上，a处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为，若两次实验中b的电量分别为q1和q2，分别为30和45，则为（）a2：1b3：1c：1d：16如图所示，一个带负电的油滴以初速v0从p点斜向上进入水平方向的匀强电场中，倾斜角=45，若油滴到达最高点时速度大小仍为v0，则油滴最高点的位置在（）ap点的左上方bp点的右上方cp点的正上方d上述情况都可能7如图所示，在水平放置的光滑接地金属板中点的正上方，有带正电的点电荷q，一表面绝缘带正电的金属球（可视为质点，且不影响原电场）自左以速度v0开始在金属板上向右运动，在运动过程中（）a小球做先减速后加速运动b小球做匀速直线运动c小球受的电场力不做功d电场力对小球先做正功后做负功8如图所示，在平行板电容器正中有一个带电微粒s闭合时，该微粒恰好能保持静止在以下两种情况下：保持s闭合，充电后将s断开下列说法能实现使该带电微粒向上运动打到上极板的是（）a情况下，可以通过上移极板m实现b情况下，可以通过上移极板n实现c情况下，可以通过上移极板m实现d情况下，可以通过上移极板n实现9如图所示，水平方向的匀强电场中，有一质量为m的带电小球，用长为l的细线悬于点o，当小球平衡时，细线和竖直方向的夹角为，现给小球一个初速度，速度方向和细线垂直，使小球恰能在竖直平面内做圆周运动，则圆周运动过程中速度的最小值为（）abcd010某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由m运动到n，以下说法正确的是（）a粒子必定带正电荷b粒子在m点的电势能小于它在n点的电势能c粒子在m点的加速度小于它在n点的加速度d粒子在m点的动能小于它在n点的动能11如图甲，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示t=0时刻，质量为m的带电微粒以初速度为v0沿中线射入两板间，0时间内微粒匀速运动，t时刻微粒恰好经金属板边缘飞出微粒运动过程中未与金属板接触重力加速度的大小为g关于微粒在0t时间内运动的描述，正确的是（）a末速度大小为v0b末速度沿水平方向c重力势能减少了mgdd克服电场力做功为mgd12如图所示，a，b，c，d是某匀强电场中的四个点，它们是一个四边形的四个顶点，abcd，abbc，2ab=cd=bc=2l，电场线与四边形所在平面平行，已知a点电势为24v，b点电势为28v，d点电势为12v，一个质子（不计重力）经过b点的速度大小为v0，方向与bc成45，一段时间后经过c点，则下列说法正确的是（）ac点电势为20vb质子从b运动到c所用的时间为c电场强度的方向由指向cd质点从b运动c电场力做功为8ev二、填空题（每小题4分，3、共16分）13如图所示，带电荷量分别为+q和+4q的两点电荷a、b，相距l，现引入第三个点电荷c，恰好使三个点电荷处于平衡状态，则c应带电（填“正或负”）电量为c14如图，a、b两点相距0.1m，=60，匀强电场场强e=100v/m，则a、b间电势差uab=v15图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0一带负电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为18ev和3ev当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为2ev，则它的动能应为ev16如图所示，质子（h）和粒子（he），以相同的初动能垂直射入偏转电场（粒子不计重力），则这两个粒子射出电场时的侧位移y之比为三、计算题（本大题共3小题，其中17题10分，18、19题每题12分，共34分）17如图所示，平行板电容器的两个极板a、b分别接在电压为60v的恒定电源上，两板间距为3cm，电容器带电荷量为6108c，a极板接地求：（1）平行板电容器的电容；（2）平行板两板间的电场强度；（3）距b板2cm的c点的电势18如图所示，一个质量为m，带电量为+q的微粒，从a点以大小为v0的初速度竖直向上射入水平方向的匀强电场中微粒通过最高点b时的速度大小为2v0，方向水平向右求：（1）该匀强电场的场强大小e；（2）a、b两点间的电势差uab；（3）该微粒从a点到b点过程中速率的最小值vmin19所示，倾角=30（的光滑固定斜杆底端固定一电量为q=2104c的正点电荷，将一带正电小球（可视为点电荷）从斜杆的底端（但与q未接触）静止释放，小球沿斜杆向上滑动过程中能量随位移的变化图象如图（b）所示，其中线1为重力势能随位移变化图象，线2为动能随位移变化图象（g=10m/s2，静电力恒量k=910 9 nm2/c2 ）则：（1）求小球的质量m和电量q；（2）斜杆底端至小球速度最大处由底端正点电荷形成的电场的电势差u；（3）在图（b）中画出小球的电势能e随位移s变化的图线（取杆上离底端3m处为电势零点）2015-2016学年湖北省黄石市有色一中高二（上）月考物理试卷（10月份）参考答案与试题解析一、选择题：本大题共12小题，每小题5分，在每小题给出的四个选项中，其中7、10、11、12题为多选，其余为单选全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分1电场中一点p，下列说法正确的是（）a若放在p点的试探电荷的电荷量减半，则p点的场强减半b若p点没有试探电荷，则p点的场强为零cp点的场强越大，则同一电荷在p点受到的电场力越大dp点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向【考点】电场强度；电容【专题】电容器专题【分析】本题应抓住场强反映电场本身的性质，与放入电场中的试探电荷无关，场强的方向与正试探电荷在该点所受的电场力方向相同【解答】解：a、场强是表示电场本身性质的物理量，由电场本身决定，与试探电荷无关，所以当试探电荷的电荷量减半时，p点的场强不变，故a错误b、由于场强由电场本身决定，与试探电荷无关，所以当p点没有试探电荷，p点的场强不变，故b错误c、由e=得，f=qe，q一定时f与e成正比，则知p点的场强越大，同一试探电荷在p点受到的电场力越大，故c正确d、p点的场强方向为就是放在该点的正试探电荷所受电场力的方向，与p放在该点的负试探电荷所受电场力的方向相反，故d错误故选：c【点评】电场强度是描述电场性质的物理量，可根据e=是比值法定义来理解e的物理意义要知道电场力既与电荷有关，也与电场有关2关于电场线的以下说法中，正确的是（）a电场线上每一点的切线方向都跟电荷在该点的受力方向相同b沿电场线的方向，电场强度越来越小c电场线越密的地方同一检验电荷受的电场力就越大d顺着电场线移动电荷，电荷受电场力大小一定不变【考点】电场线【专题】电场力与电势的性质专题【分析】电场线的疏密表示电场强度的强弱，电场线某点的切线方向表示电场强度的方向【解答】解：a、电场线上每一点的切线方向都跟正电荷在该点的受力方向相同，与负电荷在该点的电场力方向相反，故a错误；b、若是正电荷沿电场线的方向移动，电场力做正功，电势能减少，则电势越来越小若是负电荷沿电场线的方向移动，电场力做负功，电势能增加，则电势越来越小故b错误；c、电场线越密的地方，电场强度就越强，则同一检验电荷受的电场力就大故c正确；d、顺着电场线移动电荷，若是匀强电场，则电荷受电场力大小可以不变，故d错误故选：c【点评】电场线虽然不实际存在，但可形象描述电场的大小与方向分布电场线是从正电荷出发，终至于负电荷同时电场线不相交，静电场的电场线也不闭合3如图，电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于p点和q点已知在p、q连线上某点r处的电场强度为零，且pr=2rq则（）aq1=2q2bq1=4q2cq1=2q2dq1=4q2【考点】库仑定律；电场的叠加【分析】根据点电荷的电场强度公式，由点电荷电场强度的叠加求解【解答】解：已知在p、q连线上某点r处的电场强度为零，根据点电荷的电场强度公式得=，pr=2rq解得：q1=4q2故选：b【点评】理解点电荷的电场强度公式及电场强度的叠加，并掌握电场强度的矢量性4，直线mn表示某电场中一条电场线，a、b是线上的两点，将一带负电荷的粒子从a点处由静止释放，粒子从a运动到b过程中的vt图线如图（b）所示，设a、b两点的电势分别为a、b，场强大小分别为ea、eb，粒子在a、b两点的电势能分别为wa、wb，不计重力，则有（）aabbeaebceaebdwawb【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电场线【专题】电场力与电势的性质专题【分析】根据粒子的电场力方向得出电场线的方向，根据沿电场线方向电势逐渐降低得出电势的高低根据加速度的变化得出电场强度的变化根据电场力做功得出电势能的变化【解答】解：a、负电荷从a运动到b，做加速运动，可知电场力的方向水平向右，则电场线的方向水平向左，可知ab故a错误b、从a到b的过程中，电荷的加速度逐渐减小，可知电场强度的大小逐渐减小，则eaeb故b正确，c错误d、从a到b的过程中，电场力做正功，电势能减小，则wawb故d错误故选：b【点评】解决本题的关键知道电荷做加速度逐渐增大的加速运动，知道沿电场线方向电势逐渐降低，以及知道电场力做功与电势能的关系5如图所示，悬挂在o点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球a在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球b当b到达悬点o的正下方并与a在同一水平线上，a处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为，若两次实验中b的电量分别为q1和q2，分别为30和45，则为（）a2：1b3：1c：1d：1【考点】库仑定律【专题】电场力与电势的性质专题【分析】小球a受力平衡，在两种情况下，对小球a受力分析，根据受力平衡的条件列方程既可以求得q1和q2的关系【解答】解：a球电量不变，设为q0两种情况下a球均受三个力作用下平衡库仑力f=ka球质量设为m，对a球应用共点力平衡条件得 k=mgtan，两球之间的距离 r=lsin，其中l为线长，r为两球球心之间的距离由以上两式得到 q=tansin2所以=故选：c【点评】根据库仑定律，找出两种情况下ab之间的库仑力的大小，就可以求得q1和q2的关系，本题主要还是考查对库仑定律的理解6如图所示，一个带负电的油滴以初速v0从p点斜向上进入水平方向的匀强电场中，倾斜角=45，若油滴到达最高点时速度大小仍为v0，则油滴最高点的位置在（）ap点的左上方bp点的右上方cp点的正上方d上述情况都可能【考点】带电粒子在匀强电场中的运动【专题】带电粒子在电场中的运动专题【分析】带负电粒子电场力水平向左，但是竖直方向会到达最高点c，所以粒子所受的重力作用一定不能忽略，粒子在电场力与重力作用运动，根据动能定理解得结果【解答】解：对粒子受力分析：粒子仅在重力与电场力作用下运动，直到运动到最高点，此过程初动能与末动能已知且相同，设粒子升高的高度为h，粒子的初末位置间的电压为upq，粒子的带电量为q，由动能定理得：qupqmgh=mv02mv02解得：upq=由于upq0，即upuq，说明q点的电势高于p点，即带电粒子应在p点的左上方，故a正确故选：a【点评】此题解决的关键是先判断粒子是否受到重力作用，因为粒子的重力在有些题目中可以忽略，还有一些题目重力不能忽略7如图所示，在水平放置的光滑接地金属板中点的正上方，有带正电的点电荷q，一表面绝缘带正电的金属球（可视为质点，且不影响原电场）自左以速度v0开始在金属板上向右运动，在运动过程中（）a小球做先减速后加速运动b小球做匀速直线运动c小球受的电场力不做功d电场力对小球先做正功后做负功【考点】电场强度；功的计算；动能定理的应用【专题】电场力与电势的性质专题【分析】金属板在q的电场中产生静电感应现象，达到静电平衡时，金属板是一个等势体，表面是一个等势面，表面的电场线与表面垂直分析小球的受力情况，确定其运动情况，判断电场力是否做功【解答】解：a、b金属板在q的电场中达到静电平衡时，金属板是一个等势体，表面是一个等势面，表面的电场线与表面垂直，小球所受电场力与金属板表面垂直，在金属板上向右运动的过程中，电场力不做功，根据动能定理得知，小球的动能不变，速度不变，所以小球做匀速直线运动故a错误，b正确c、d由于电场力与小球的速度方向垂直，电场力对小球不做功故c正确，d错误故选bc【点评】本题关键抓住静电平衡导体的特点：整体导体是一个等势体，表面是一个等势面8如图所示，在平行板电容器正中有一个带电微粒s闭合时，该微粒恰好能保持静止在以下两种情况下：保持s闭合，充电后将s断开下列说法能实现使该带电微粒向上运动打到上极板的是（）a情况下，可以通过上移极板m实现b情况下，可以通过上移极板n实现c情况下，可以通过上移极板m实现d情况下，可以通过上移极板n实现【考点】带电粒子在混合场中的运动；闭合电路的欧姆定律【专题】带电粒子在复合场中的运动专题【分析】保持s闭合时电容板间电压保持不变充电后将s断开后电容器的电量保持不变，根据推论，板间场强不变根据公式e=分析板间场强的变化，判断能否使带电微粒向上运动【解答】解：a、保持s闭合时，电容板间电压保持不变，上移上极板m，板间距离d增大，根据公式e=分析得知，板间场强减小，带电微粒受到的电场力减小，微粒将向下加速运动故a错误b、保持s闭合时，电容板间电压保持不变，上移下极板n，板间距离d减小，根据公式e=分析得知，板间场强增大，带电微粒受到的电场力增大，带电微粒向上加速运动故b正确c、d、充电后将s断开，则电容器的电量不变，根据公式c=，e=，u=，得e=，则知d变化，e不变，微粒不动，故c、d均错误故选：b【点评】本题是电容器动态变化分析的问题，根据决定电容的三个因素和电容的定义式相结合进行分析9如图所示，水平方向的匀强电场中，有一质量为m的带电小球，用长为l的细线悬于点o，当小球平衡时，细线和竖直方向的夹角为，现给小球一个初速度，速度方向和细线垂直，使小球恰能在竖直平面内做圆周运动，则圆周运动过程中速度的最小值为（）abcd0【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系【专题】电场力与电势的性质专题【分析】对小球受力分析，求出小球受到的电场力与重力的合力，小球恰好完成圆周运动，在在平衡位置的反方向上，小球做圆周运动的向心力由重力与电场力的合力提供，此时小球速度最小，由牛顿第二定律可以求出最小速度【解答】解：以小球为研究对象，受重力与电场力，所以求出二力的合力：f=，电场力为mgtan，由于小球恰好做圆周运动，所以圆周运动过程中速度的最小值处在重力和电场力合力的反方向上，且二力的合力提供向心力由牛顿第二定律得： =m，小球的最小速度v=，故abd错误，c正确故选：c【点评】对小球受力分析，求出电场力与合力，由牛顿第二定律即可正确解题，此题可以把二力的合力视为等效场，求出等效重力加速度，在等效重力加速度的反方向上时，速度最小10某静电场中的电场线如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由m运动到n，以下说法正确的是（）a粒子必定带正电荷b粒子在m点的电势能小于它在n点的电势能c粒子在m点的加速度小于它在n点的加速度d粒子在m点的动能小于它在n点的动能【考点】电场线；动能定理的应用；电势；电势能【专题】电场力与电势的性质专题【分析】电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加【解答】解：a、由电荷的运动轨迹可知，电荷的受力沿着电场线的方向，所以电荷为正电荷，所以a正确b、正电荷沿着电场的方向运动，所以电场力做正功，电荷的电势能减小，所以粒子在m点的电势能大于它在n点的电势能，所以b错误c、电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，由图可知，n点的场强大于m点的场强的大小，在n点的受力大于在m的受力，所以粒子在m点的加速度小于它在n点的加速度，所以c正确d、正电荷沿着电场的方向运动，所以电场力做正功，电荷的电势能减小，动能增加，所以粒子在m点的动能小于它在n点的动能，所以d正确故选acd【点评】加强基础知识的学习，掌握住电场线的特点，即可解决本题11如图甲，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示t=0时刻，质量为m的带电微粒以初速度为v0沿中线射入两板间，0时间内微粒匀速运动，t时刻微粒恰好经金属板边缘飞出微粒运动过程中未与金属板接触重力加速度的大小为g关于微粒在0t时间内运动的描述，正确的是（）a末速度大小为v0b末速度沿水平方向c重力势能减少了mgdd克服电场力做功为mgd【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系【专题】电场力与电势的性质专题【分析】0时间内微粒匀速运动，重力和电场力相等，内，微粒做平抛运动，t时间内，微粒竖直方向上做匀减速运动，水平方向上仍然做匀速直线运动，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解【解答】解：a、0时间内微粒匀速运动，则有：qe0=mg，内，微粒做平抛运动，下降的位移，t时间内，微粒的加速度a=，方向竖直向上，微粒在竖直方向上做匀减速运动，t时刻竖直分速度为零，所以末速度的方向沿水平方向，大小为v0，故a错误，b正确c、微粒在竖直方向上向下运动，位移大小为，则重力势能的减小量为，故c正确d、在内和t时间内竖直方向上的加速度大小相等，方向相反，时间相等，则位移的大小相等，为，整个过程中克服电场力做功为，故d错误故选：bc【点评】解决本题的关键知道微粒在各段时间内的运动规律，抓住等时性，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解知道在内和t时间内竖直方向上的加速度大小相等，方向相反，时间相等，位移的大小相等12如图所示，a，b，c，d是某匀强电场中的四个点，它们是一个四边形的四个顶点，abcd，abbc，2ab=cd=bc=2l，电场线与四边形所在平面平行，已知a点电势为24v，b点电势为28v，d点电势为12v，一个质子（不计重力）经过b点的速度大小为v0，方向与bc成45，一段时间后经过c点，则下列说法正确的是（）ac点电势为20vb质子从b运动到c所用的时间为c电场强度的方向由指向cd质点从b运动c电场力做功为8ev【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系【专题】电场力与电势的性质专题【分析】连接bd，bd连线的中点o电势与c点相等，是16v；质子从bc做类平抛运动，根据v0方向的分位移为l，求出时间；作出等势线oc，y就能判断场强方向；根据动能定理可求出b到c电场力做的功【解答】解：a、三角形bcd是等腰直角三角形，具有对称性，bd连线四等分，如图所示，已知a点电势为24v，b点电势为28v，d点电势为12v，且abcd，abbc，2ab=cd=bc=2l，因此根据几何关系，可得m点的电势为24v，与a点电热势相等，从而连接am，即为等势面；三角形bcd是等腰直角三角形，具有对称性，bd连线中点o的电势与c相等，为20v故a正确b、质子从bc做类平抛运动，沿初速度方向分位移为l，此方向做匀速直线运动，则t=，则b正确c、oc为等势线，其垂线bd为场强方向，bd，故c错误d、电势差ubc=8v，则质子从bc电场力做功为8ev故d错误故选：ab【点评】本题关键是找等势点，作等势线，并抓住等势线与电场线垂直的特点，问题就变得简单明晰二、填空题（每小题4分，3、共16分）13如图所示，带电荷量分别为+q和+4q的两点电荷a、b，相距l，现引入第三个点电荷c，恰好使三个点电荷处于平衡状态，则c应带负电（填“正或负”）电量为qc【考点】库仑定律【专题】电场力与电势的性质专题【分析】三个点电荷都处于静止状态，对电荷受力分析，每个电荷都处于受力平衡状态，故根据库仑定律可分别对任意两球进行分析列出平衡方程即可求得结果【解答】解：要使三个点电荷构成的整个系统都处平衡状态，必须三个电荷在一条直线上，外侧二个电荷相互排斥，中间电荷吸引外侧两个电荷，所以外侧两个电荷距离大，要平衡中间电荷的拉力，必须外侧电荷电量大，中间电荷电量小，所以有“两大夹一小，两同夹一异”的结论所以第三个电荷必须为负电荷，在两电荷的内侧对第三个电荷去q，根据平衡条件有：k =k解得r=对q电荷，根据平衡条件有：k=k解得q=q故答案为：负， q【点评】我们可以去尝试假设第三个电荷带正电或负电，它应该放在什么地方，能不能使整个系统处于平衡状态不行再继续判断14如图，a、b两点相距0.1m，=60，匀强电场场强e=100v/m，则a、b间电势差uab=5v【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系【专题】电场力与电势的性质专题【分析】已知匀强电场的场强为e，a、b两点间的距离为l及ab连线与电场方向的夹角为，根据公式u=ed，求出两点沿电场方向的距离d，再求解电势差u根据顺着电场线方向电势降低，判断a、b两点的电势高低【解答】解：由图示可知，根据顺着电场线方向电势降低，可知b的电势高于a的电势，则uab0ab方向与电场线方向间的夹角 =60，ba两点沿电场方向的距离 d=lcos，ba两点间的电势差 uab=ed=elcos=100v/m0.1mcos60=5v，故答案为：5【点评】本题首先要想到匀强电场中电势差与场强的关系式u=ed，其次要正确理解d的含义：两点沿电场方向的距离15图中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间的电势差相等，其中等势面3的电势为0一带负电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为18ev和3ev当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为2ev，则它的动能应为10ev【考点】等势面；电势能【专题】电场力与电势的性质专题【分析】由题，相邻的等势面之间的电势差相等，电荷在相邻等势面间运动时电场力做功相等，电势能变化量相等，根据能量守恒定律确定出电荷在b等势面上的电势能，写出电荷的总能量，再由能量守恒求出其电势能变为2ev时的动能值【解答】解：由题，电荷经过a、b点时的动能分别为18ev和3ev，动能减小为15ev而相邻的等势面之间的电势差相等，电荷在相邻等势面间运动时电场力做功相等，电势能变化量相等，则电荷从3等势面到4等势面时，动能减小5ev，电势能增大，等势面3的电势为0，电荷经过b时电势能为5ev；又由题，电荷经b点时的动能为3ev，所以电荷的总能量为e=ep+ek=5ev+3ev=8ev，其电势能变为2ev时，根据能量守恒定律得到，动能应为10ev故答案为：10【点评】本题关键要根据电场力做功与电势差的关系确定电荷的总能量注意电势能减小的，动能则是增加，总和不变，并掌握零势能的位置16如图所示，质子（h）和粒子（he），以相同的初动能垂直射入偏转电场（粒子不计重力），则这两个粒子射出电场时的侧位移y之比为1：2【考点】带电粒子在匀强电场中的运动【专题】电场力与电势的性质专题【分析】质子和粒子垂直射入偏转电场都做类平抛运动，根据牛顿第二定律和位移公式推导出两个粒子射出电场时的侧位移y与初动能的关系，再进行选择【解答】解：质子和粒子垂直射入偏转电场都做类平抛运动，根据牛顿第二定律得到粒子加速度的表达式为：a=粒子射出电场时的侧位移y的表达式为：y=又t=联立上三式得：y=由题，两个粒子的初动能ek相同，e、l相同，则y与q成正比，质子（11h）和粒子（24he）电荷量之比为1：2，侧位移y之比为1：2故答案为：1：2【点评】本题采用运动的分解法研究类平抛运动，运用数学上比例法研究两个粒子侧位移之比三、计算题（本大题共3小题，其中17题10分，18、19题每题12分，共34分）17如图所示，平行板电容器的两个极板a、b分别接在电压为60v的恒定电源上，两板间距为3cm，电容器带电荷量为6108c，a极板接地求：（1）平行板电容器的电容；（2）平行板两板间的电场强度；（3）距b板2cm的c点的电势【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系；电势【专题】电场力与电势的性质专题【分析】电容定义式c=，两板之间为匀强电场e=，a与c间电势差uac=edac=20 v，又uac=ac，wba=quba=quab【解答】解：（1）依电容定义有：c= f=1109 f（2）两板之间为匀强电场的电场强度为：e=2103 v/m方向竖直向下（3）c点距a板间距离为：dac=ddbc=1 cm=0.01ma与c间电势差为：uac=edac=20 v又uac=ac，a=0可得c=20 v答：（1）平行板电容器的电容1109f；（2）平行板电容器两板之间的电场强度2103 v/m方向竖直向下；（3）距b板为2cm的c点处的电势20 v【点评】本题考查了电容的定义式匀强电场中场强与电势差的关系和电场力移动电荷做功18如图所示，一个质量为m，带电量为+q的微粒，从a点以大小为v0的初速度竖直向上射入水平方向的匀强电场中微粒通过最高点b时的速度大小为2v0，方向水平向右求：（1）该匀强电场的场强大小e；（2）a、b两点间的电势差uab；（3）该微粒从a点到b点过程中速率的最小值vmin【考点】带电粒子在匀强电场中的运动【专题】带电粒子在电场中的运动专题【分析】带电微粒受到重力及电场力作用，两力分别沿竖直方向和水平方向，将物体的运动分解为竖直方向和水平方向