高三物理高考二轮复习带电粒子在电场中的运动质量检测.pptVIP

时间60分钟 满分100分 一 选择题 本题共10个小题 每小题5分 共50分 1 2009 海南高考 一平行板电容器两极板间距为d 极板面积为s 电容为 0s d 其中 0是常量 对此电容器充电后断开电源 当增加两板间距时 电容器极板间 a 电场强度不变 电势差变大b 电场强度不变 电势差不变c 电场强度减小 电势差不变d 电场强度减小 电势差减小 解析 电容器充电后断开电源 电容器所带电荷量保持不变 由c 知 d增大 c变小 由u 可知电容器极板间的电势差变大 再由e 可知 板间距增加时 板间电场强度不变 故只有a正确 答案 a 2 如图1所示的虚线框内存在着匀强电场 方向未知 有一正电荷 重力不计 从bc边上的m点以速度v0射进电场内 最后从cd边上的q点射出电 场 下列说法正确的是 a 电场力一定对电荷做了正功b 电场方向可能垂直ab边向右c 电荷运动的轨迹可能是一段圆弧d 电荷的运动一定是匀变速运动 解析 由于匀强电场方向未知 a错误 b正确 由于电荷受到的电场力为恒力 加速度恒定 电荷的运动属于匀变速曲线运动 匀强电场的电场力不可能提供向心力 c错误 d正确 答案 bd 3 2009 威海模拟 如图2所示 a b c d为匀强电场中相邻的四个等势面 一个电子垂直经过等势面d时的动能为20ev 经过等势面c时的电势能为 10ev 到达等势面b时的速度恰好为零 已知相邻等势面间的电势差相等 距离均为2cm 不计电子的重力 下列说法不正确的是 a c等势面的电势为10vb 匀强电场的场强大小为500v mc 电子再次经过等势面d时 电势能为 20evd 电子的运动是匀变速曲线运动 4 2009 龙岩毕业班质检 如图3所示 有一带电粒子 不计重力 紧贴a板沿水平方向射入匀强电场 当偏转电压为u1 时 带电粒子沿轨迹 从两板中间飞出 当偏转电压为u2时 带电粒子沿轨迹 落到b板正中间 设带电粒子两次射入电场的水平速度相同 则电压u1 u2之比为 a 1 1b 1 2c 1 4d 1 8 解析 设板长为l 板间距离为d 水平初速度为v0 带电粒子的质量为m 电荷量为q 两次运动的时间分别为t1和t2 所以u1 u2 1 8 故d正确 答案 d 5 2009 西北师大附中模拟 如图4所示 一个质量为m 带电荷量为 q的物体处于场强按e e0 kt e0 k均为大于零的常数 取水平向左为正方向 变化的电场中 物体与竖直墙壁间的动摩擦因数为 当t 0时 物体处于静止状态 若物体所受的最大静摩擦力等于 滑动摩擦力 且电场空间和墙面均足够大 下列说法正确的是 a 物体开始运动后加速度先增加后保持不变b 物体开始运动后加速度不断增加c 经过时间t 物体在竖直墙壁上的位移达最大值d 经过时间t 物体运动速度达最大值 解析 在竖直方向上 由牛顿第二定律得 mg eq ma 得a g 加速度随t增大而增大 当t 时 a g 之后物体离开墙壁 此时的合力为 随t的增大 e向右增大 故物体加速度增大 物体的速度也没有最大值 故b c正确 a d错误 答案 bc 6 2009 山东省实验中学模拟 如图5所示 等量异号点电荷 q和 q固定在同一水平线上 它们连线的中点为o 一光滑竖直绝缘杆放在电场中 杆与两电荷的连线交点为b 杆上a点与b点的距离为h 今将一带电小环p从a点由静止释放 小环到达b点的速度大小为v 则 a 若小环带正电 则v 由a到b的过程中小环受到的电场力不断增大b 若小环带正电 则v 由a到b的过程中小环受到的电场力不断减小c 若小环带负电 则v 由a到b的过程中小环受到的电场力不断增大d 若小环带负电 则v 由a到b的过程中小环受到的电场力不断减小 解析 合场强的方向指向ab的右侧且斜向上 当小环带正电时 向下运动时电场力做负功 到b点时 v 但从a到b 合场强变大 所以受到的电场力也变大 a对 若小环带负电 从a到b 电场力做正功 到b点时v 受到的电场力也变大 c对 答案 ac 7 如图6所示 竖直放置的两块带等量异种电荷的金属板相距为d 两板间电压为u 板上带电荷量为q 一个质量为m 带电荷量为q的粒子从两板上端的中点处以速度v0竖直向下射入电场 打在右板上的m 处 不计重力 若把右板向右平移d 2 而带电粒子仍从原处竖直向下射入电场 要使粒子仍打在m点 可以 a 保持q v0不变 减小q mb 保持q v0不变 增大q mc 保持u q m不变 减小v0d 保持u q m不变 增大v0 解析 将带电粒子的运动分解为水平和竖直两个方向 竖直方向做速度为v0的匀速直线运动 而水平方向在电场力的作用下做初速度为零的匀加速直线运动 右移右极板后 如果竖直方向运动不变 时间不变 而水平位移变大 若q不变 则e不变 由x 得变大时 x变大 b正确 若u不变 e 减小 x 可得v0变小时 x有可能变大 c正确 答案 bc 8 如图7甲所示 两个平行金属板p q正对竖直放置 两板间加上如图7乙所示的交变电压 t 0时 q板比p板电势高u0 在两板的正中央m点有一电子在电场力作用下由静止开始运动 电子所受重力可忽略不计 已知电子在0 4t0时间内未与两板相碰 则电子速度方向向左且速度大小逐渐增大的时间是 a 0 t t0b t0 t 2t0c 2t0 t 3t0d 3t0 t 4t 解析 选向右为正方向 作出速度随时间变化图象如下图所示 由图象可知c对 答案 c 9 2009 华南师大附中质检 如图8甲所示 一条电场线与ox轴重合 取o点电势为零 ox方向上各点的电势 随x变化的情况如图8乙所示 若在o点由静止释放一电子 电子仅受电场力的作用 则 a 电子将沿ox方向运动b 电子的电势能将增大c 电子运动的加速度恒定d 电子运动的加速度先减小后增大 解析 沿ox方向 电势 增大 可知电场方向沿 x方向 电子由o点释放后 受到电场力的方向沿 x方向 电子沿ox正方向运动 电场力做正功 电子的电势能减小 故a正确 b错误 沿ox方向电势增加的快慢不同 先变慢后变快 因此场强先变小后变大 电子的加速度先变小后变大 c错误 d正确 答案 ad 10 2009 潍坊质检 如图9所示 两平行金属极板间有一垂直于极板的匀强电场 板长为l 板间距离为d 在板右端l处有一竖直放置的光屏m 一带电荷量为q 质量为m的质点从两板中央射入板间 最后垂直打在m屏上 则 a 质点在板间运动的时间与它从板的右端运动到光屏m的时间相等b 质点入射时的动能小于打到屏上时的动能c 板间电场强度大小为mg qd 质点在板间运动的加速度大小为g 方向竖直向上 解析 由粒子的受力情况可知 粒子在水平方向始终做匀速直线运动 故a正确 在竖直方向上粒子从板间出来后只受重力作用 粒子竖直方向的分速度逐渐减小 最后垂直打在m屏上 即速度是水平的 质点打到屏上时速度和入射时速度一样 故动能也一样 b错误 粒子在两板间运动时在竖直方向上向上做匀加速直线运动 加速度大小为g d正确 由qe mg ma 由a g可知e 故c错误 答案 ad 11 12分 2009 深圳调研 一根长为l的丝线吊着一质量为m 带电荷量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中 如图10所示 丝线与竖直方向成37 角 现突然将该电场方向变为向下且大小不变 不考虑因电场的改变而带来的其他影响 重力加速度为g 求 1 匀强电场的电场强度的大小 2 小球经过最低点时丝线的拉力 12 12分 真空中存在空间范围足够大的 水平向右的匀强电场 在电场中 若将一个质量为m 带正电的小球由静止释放 运动中小球的速度与竖直方向夹角为37 取sin37 0 6 cos37 0 8 现将该小球从电场中某点以初速度v0竖直向上抛出 求运动过程中 1 小球受到的电场力的大小及方向 2 小球从抛出点至最高点的电势能变化量 解析 1 由题意得小球受力如图所示 所以电场力大小f电 mgtan37 mg 电场力的方向水平向右 2 小球沿竖直方向做匀减速直线运动 速度为vy v0 gt 沿水平方向做初速度为零的匀加速直线运动 加速度ax 小球上升至最高点的时间t 水平位移x 电场力做功w f电x 即此过程中电势能减少 13 12分 2009 杭州学军中学模拟 如图11所示 绝缘光滑水平轨道ab的b端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道bc平滑连接 圆弧的半径r 0 40m 在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场 电场强度e 1 0 104n c 现有一质量m 0 10kg的带电体 可视为质点 放在水平轨道上与b端距离s 1 0m的位置 由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动 当运动到圆弧形轨道的c端时 速度恰好为零 已知带电体所带电荷量q 8 0 10 5c 取g 10m s2 求 1 带电体在水平轨道上运动的加速度大小及运动到b端时的速度大小 2 带电体运动到圆弧形轨道的b端时对圆弧轨道的压力大小 3 带电体沿圆弧形轨道从b端运动到c端的过程中 摩擦力做的功 解析 1 设带电体在水平轨道上运动的加速度大小为a 根据牛顿第二定律qe ma解得a qe m 8 0m s2设带电体运动到b端的速度大小为vb 则vb2 2as 解得vb 4 0m s 2 设带电体运动到圆轨道b端时受轨道的支持力为fn 根据牛顿第二定律fn mg m解得fn mg m 5 0n根据牛顿第三定律可知 带电体对圆弧轨道b端的压力大小fn fn 5 0n 3 设带电体沿圆弧形轨道运动过程中摩擦力所做的功为w摩 根据动能定理得w电 w摩 mgr 0 mvb2因电场力做功与路径无关 所以带电体沿圆弧形轨道运动过程中 电场力所做的功w电 qer 0 32j 联立解得w摩 0 72j 答案 1 8 0m s24 0m s 2 5 0n 3 0 72j 14 14分 如图12所示 两带有等量异种电荷的平行金属板m n竖直放置 m n两板间的距离d 0 5m 现将一质量为m 1 10 2kg 电荷量q 4 10 5c的带电小球从两极板上方a点以v0 4m s的初速度水平抛出 a点距离两板