（北京 重庆专版）2013高考物理二轮复习测试 专题三第1讲课下带电粒子在电场中的运动

1 课下课下 针对高考押题训练针对高考押题训练 1 2012 上海高考 A B C三点在同一直线上 AB BC 1 2 B点位于A C之间 在B处固定一电荷量为Q的点电荷 当在A处放一电荷量为 q的点电荷时 它所受到的电 场力为F 移去A处电荷 在C处放一电荷量为 2q的点电荷 其所受电场力为 A F 2 B F 2 C F D F 解析 选 B 如图所示 设B处的点电荷带电荷量为正 AB r 则BC 2r 根据库仑定律F F 可得F 故选 kQq r2 kQ 2 2r 2 F 2 项 B 正确 2 2012 福建质检 一静电场的方向平行于x轴 其电势 随x的分布可简化为如图 1 所示的折线 现将带正电的试探 电荷沿x轴从x1 d移到x2 2d 在此过程中 下列判断正确 的是 A 电场力的方向始终沿x轴正方向 B 电场力的大小先逐渐增大后逐渐减小 图 1 C 电势能先逐渐减小后逐渐增大 D 电场力先做负功后做正功 解析 选 D 由图可知在 d到O的过程中电势在升高 故电场线的方向沿x轴的反方 向 在O到 2d的过程中电势在降低 故电场线的方向沿x轴的正方向 所以电场线的方向 先向x轴的反方向再向正方向 电场力的方向先向反方向 再向正方向 故 A 错 由图象知 电势随x均匀变化 故沿x正方向和反方向的电场都是匀强电场 故 B 错 在 d到O的过 程中电势在升高 正电荷的电势能在增加 在O到 2d的过程中电势在降低 正电荷的电势 能在减小 电场力先做负功后做正功 故 C 错 D 对 3 如图 2 甲所示 A B是某电场中一条电场线上的两点 一个带负电的点电荷仅受电 场力作用 从A点沿电场线运动到B点 在此过程中 该点电荷的速度v随时间t变化的规 律如图乙所示 则下列说法中正确的是 图 2 A A点的电场强度比B点的大 B A B两点的电场强度相等 C A点的电势比B点的电势高 2 D A点的电势比B点的电势低 解析 选 C 由题图乙可得该点电荷由A点到B点做减速运动 所以点电荷所受的电场 力与运动方向相反 由B指向A 由于点电荷带负电 所受电场力与电场强度方向相反 故 电场强度方向由A指向B 沿着电场线方向电势越来越低 所以A点电势比B点电势高 C 正确 D 错误 由图乙可得v t图象斜率越来越大 说明点电荷的加速度越来越大 由牛顿 第二定律可得电场力越来越大 所以由A到B电场强度在增大 A点的电场强度比B点的小 A B 错误 4 2012 温州模拟 一带电小球悬挂在平行板电容器内部 闭合 开关 S 电容器充电后 悬线与竖直方向夹角为 如图 3 所示 下 列方法中能使夹角 减小的是 A 保持开关闭合 使两极板靠近一些 B 保持开关闭合 使滑动变阻器滑片向右移动 图 3 C 保持开关闭合 使两极板远离一些 D 断开开关 使两极板靠近一些 解析 选 C 保持开关闭合 两极板间电压不变 使两极板靠近一些 板间电场强度变 大 夹角 增大 A 错 保持开关闭合 使滑动变阻器滑片向右移动 不会影响板间电压 夹角 不变 B 错 保持开关闭合 板间电压不变 使两极板远离一些 由E 可知 电 U d 场强度减小 夹角 减小 C 对 断开开关 使两极板靠近一些 极板上电荷量不变 板间 电场强度不变 夹角 不变 D 错 5 平行板间有如图 4 所示的周期性变化的电压 重力不计的带电粒子静止在平行板中 央 从t 0 时刻开始将其释放 运动过程无碰板情况 在图 5 所示的图象中 正确定性描 述粒子运动的速度图象的是 图 4 图 5 解析 选 A 0 时间内粒子做初速度为零的匀加速直线运动 T时间内做加速度恒 T 2 T 2 定的匀减速直线运动 由对称性可知 在T时速度减为零 此后周期性重复 故 A 正确 6 2012 重庆高考 空间中P Q两点处各固定一个点电荷 其中 3 P点处为正电荷 P Q两点附近电场的等势面分布如图 6 所示 a b c d为电场中的 4 个 点 则 图 6 A P Q两点处的电荷等量同种 B a点和b点的电场强度相同 C c点的电势低于d点的电势 D 负电荷从a到c 电势能减少 解析 选 D 根据电场线与等势线垂直得 必有一条电场线与P Q连线重合 P为正电 荷 故该电场线必从P沿直线指向Q 因电场线总是由正电荷指向负电荷 故P Q电荷为等 量异种电荷 A 选项错误 电场强度是矢量 a b两处电场强度方向不同 B 选项错误 因 越靠近正电荷 电势越高 故c点电势高于d点电势 C 选项错误 根据等势线的分布及 P Q的电性 c所在的等势线电势高于a所在等势线的电势 负电荷从a到c 电场力做正 功 电势能减少 D 选项正确 7 2012 安徽高考 如图 7 所示 在平面直角坐标系中 有方 向平行于坐标平面的匀强电场 其中坐标原点O处的电势为 0 V 点 A处的电势为 6 V 点B处的电势为 3 V 则电场强度的大小为 A 200 V m B 200 V m图 7 3 C 100 V m D 100 V m 3 解析 选 A 在匀强电场中 若沿某一方向电势降落 则在这一方向上电势均匀降落 故OA的中点C的电势 C 3 V 如图所示 因此B C为等势面 O点到BC的距离 d OCsin 而 sin 所以d OC 1 5 10 2m 根据E 得 匀强 OB OB2 OC2 1 2 1 2 U d 电场的电场强度E V m 200 V m 故选项 A 正确 选项 B C D 错误 U d 3 1 5 10 2 8 2012 安徽高考 如图 8 甲所示 半径为R的均匀带 电圆形平板 单位面积带电量为 其轴线上任意一点P 坐 标为x 的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出 E 2 k 方向沿x轴 现考虑单位面积带电量为 0的无限大均匀带 1 x R2 x2 电平板 从其中间挖去一半径为r的圆板 如图乙所示 则圆孔轴线上任意一点Q 坐标为x 的 电场强度为 4 图 8 A 2 k 0Error B 2 k 0 r r2 x2 C 2 k 0 D 2 k 0 x r r x 解析 选 A 利用均匀带电圆板轴线上的电场强度公式 当R无限大时 Q点电场强度 E1 2 k 0 当R r时 Q点电场强度E2 2 k 0 现从带电平板上中间 1 x r2 x2 挖去一半径为r的圆板 则Q点电场强度E3 E1 E2 只有选项 A 正确 9 2011 福建高考 反射式速调管是常用的微波器件之一 它利用 电子团在电场中的振荡来产生微波 其振荡原理与下述过程类似 如图 9 所示 在虚线MN两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场 一带电微 粒从A点由静止开始 在电场力作用下沿直线在A B两点间往返运动 已知电场强度的大小分别是E1 2 0 103 N C 和E2 4 0 103 N C 方 向如图所示 带电微粒质量m 1 0 10 20 kg 带电量q 1 0 10 9C 图 9 A点距虚线MN的距离d1 1 0 cm 不计带电微粒的重力 忽略相对论效应 求 1 B点距虚线MN的距离d2 2 带电微粒从A点运动到B点所经历的时间t 解析 1 带电微粒由A运动到B的过程中 由动能定理有 q E1d1 q E2d2 0 解得d2 d1 0 50 cm E1 E2 2 设微粒在虚线MN两侧的加速度大小分别为a1 a2 由牛顿第二定律有 q E1 ma1 q E2 ma2 设微粒在虚线MN两侧运动的时间分别为t1 t2 由运动学公式有 d1 a1t12 1 2 d2 a2t22 1 2 又t t1 t2 由 式解得t 1 5 10 8s 5 答案 1 0 50 cm 2 1 5 10 8 s 10 2012 湖南四市联考 如图 10 所示 在同一条竖直线上 有电荷量均为Q的A B 两个正点电荷 GH是它们连线的垂直平分线 另有一个带电小球C 质量为m 电荷量为 q 可视为点电荷 被长为L的绝缘轻细线悬挂于O点 现在把小球O拉起到M点 使细 线水平 图 10 且与A B处于同一竖直面内 由静止开始释放 小球C向下运动到GH线上的N点时刚好速 度为零 此时细线与竖直方向的夹角 30 试求 1 在A B所形成的电场中M N两点间的电势差 并指出M N哪一点的电势高 2 若N点与A B两个点电荷所在位置正好形成一个边长为a的正三角形 则小球运动 到N点瞬间 轻细线对小球的拉力FT 静电力常量为k 解析 1 带电小球C在A B形成的电场中从M点运动到N点的过程中 重力和电场力 做功 但合力功为零 则qUMN mglcos 0 所以UMN 3mgl 2q 即M N两点间的电势差大小为 3mgl 2q 且N点的电势