2020-2021学年高二物理人教版选修3-1重难强化训练2 Word版含解析

1、重难强化训练(二)(时间：40分钟分值：100分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1一带电粒子在电场中只受电场力作用时，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a因为粒子只受到电场力的作用，所以不可能做匀速直线运动。2如图所示，一个带正电的粒子以一定的初速度垂直进入水平方向的匀强电场，若不计重力，能正确描述粒子在电场中运动轨迹的是()abcdc电荷在电场中做类平抛运动，受力方向总是沿电场线方向，轨迹向右弯曲，故选项c正确。3.如图为示波管中电子枪的原理示意图，示波管内被抽成真空，a为发射热电子的阴极，k为接在高电势点的加速阳极，

2、a、k间电压为u，电子离开阴极时的速度可以忽略，电子经加速后从k的小孔中射出时的速度大小为v，下面说法中正确的是()a如果a、k间距离减半而电压仍为u不变，则电子离开k时的速度变为2vb如果a、k间距离减半而电压仍为u不变，则电子离开k时的速度变为c如果a、k间距离保持不变而电压减半，则电子离开k时的速度变为d如果a、k间距离保持不变而电压减半，则电子离开k时的速度变为vd由动能定理qumv2，u不变，速度不变，故a、b错误。电压变为u，v变为原来的，故c错，d对。4.如图所示，平行金属板a、b水平正对放置，分别带等量异号的电荷。一带电微粒沿水平方向射入板间，在重力和静电力共同作用下运动，其运

3、动轨迹如图中虚线所示，那么()a若微粒带正电荷，则a板一定带正电荷b微粒从m点运动到n点，其电势能一定增加c微粒从m点运动到n点，其动能一定增加d微粒从m点运动到n点，其机械能一定增加c由于不知道重力和静电力大小关系，所以不能确定静电力方向，不能确定微粒电性，也不能确定静电力对微粒做功的正负，选项a、b、d错误；根据微粒偏转方向可知微粒所受合外力一定是竖直向下，则合外力对微粒做正功，由动能定理知微粒的动能一定增加，选项c正确。5如图甲所示，两个平行金属板p、q竖直放置，两板间加上如图乙所示的电压。t0时，q板比p板电势高5 v，此时在两板的正中央m点处放一个电子，速度为零，电子在静电力作用下运

4、动，位置和速度随时间变化。假设电子始终未与两板相碰，则在0<t<8×1010 s的时间内，这个电子处于m点的右侧、速度方向向左且速度大小逐渐减小的时间t满足()甲 乙a0<t<2×1010 sb2×1010 s<t<4×1010 sc4×1010 s<t<6×1010 sd6×1010 s<t<8×1010 sd0过程中电子向右做匀加速运动；过程中电子向右做匀减速运动，过程中电子向左做匀加速运动，t过程中电子向左做匀减速运动，d满足条件。6如图所示，场强大

5、小为e、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd，水平边ab长为s，竖直边ad长为h。质量均为m、带电荷量分别为q和q的两粒子，由a、c两点先后沿ab和cd方向以速率v0进入矩形区域(两粒子不同时出现在电场中)。不计粒子重力。若两粒子轨迹恰好相切，则v0等于()a bc db根据对称性，两粒子轨迹的切点位于矩形区域abcd的中心，则在水平方向有sv0t，在竖直方向有h··t2，解得v0。故选项b正确，选项a、c、d错误。二、非选择题(14分)7如图所示，a、b为两块足够大的平行金属板，接在电压为u的电源上。在a板的中央p点处放置一个电子放射源，可以向各个方向释放电子。设

6、电子的质量为m，电荷量为e，射出的电子初速度为v。求电子打在b板上的区域面积。(不计电子的重力)解析从p处发射出来的电子，奔向b板的运动轨迹类似抛体运动，其中边缘部分平行于a板方向发出的电子，打在b板上的电子的分布范围为一圆形区域。研究打在最边缘处的电子，即从p处平行于a板射出的电子，它们做类似平抛运动，在平行于a板的方向做匀速直线运动，rvt，dat2··t2。解方程组得电子打在b板上圆形半径rdv。圆形面积sr2。答案一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)1(多选)如图所示，一个质量为m、电荷量为q的粒子从两带电平行板的正中间沿与场强垂直的方向射入，不计粒子所

7、受的重力。当粒子的入射速度为v时，它恰能穿过这一电场区域而不碰到金属板上。现要使质量为m、入射速度为的粒子也能恰好穿过这一电场区域而不碰到金属板，若只能改变一个物理量，下列做法可行的是()a使粒子所带的电荷量减小为原来的b使两极板间的电势差减小为原来的一半c使两板间的距离增加为原来的2倍d使两极板的长度减小为原来的一半acd设金属板长为l，两极板间的距离为d，两极板间的电势差为u，依题意有··()2，即mv2d2qul2，要使粒子恰好穿过电场区域，必须满足上式，因此可使q或u减小为原来的，选项a正确，选项b错误；也可使d增大为原来的2倍，选项c正确；还可使l减小为原来的，选

8、项d正确。2(多选)如图所示，一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电场，电场方向水平向左，不计空气阻力，则小球()a做直线运动b做曲线运动c速率先减小后增大d速率先增大后减小bc对小球受力分析，小球受重力、静电力作用，合外力的方向与初速度的方向不在同一条直线上，故小球做曲线运动，选项a错误，选项b正确；在运动的过程中，合外力方向与速度方向间的夹角先为钝角后为锐角，故合外力对小球先做负功后做正功，所以速率先减小后增大，选项c正确，d错误。3.如图所示，在方向水平向右的匀强电场中，细线一端固定，另一端拴一带正电小球，使球在竖直面内绕固定端o做圆周运动。不计空气阻力，静电力和重力的大小刚好相等

9、，细线长为r。当小球运动到图中位置a时，细线在水平位置，拉力ft3mg。重力加速度大小为g，则小球速度的最小值为()ab2cdc小球在a点，fteqm，eqmg，则速度va2，由a到小球做圆周运动的等效最高点时(如图b位置)，由动能定理得eqr(1cos 45°)mgr sin 45°mvmv，解得vmin，选项c正确。4(多选)如图所示，m、n是竖直放置的两平行金属板，分别带等量异种电荷，两板间产生一个水平向右的匀强电场，场强为e，一质量为m、电荷量为q的微粒以初速度v0沿竖直向上方向从与两板等距的a点射入匀强电场中，在静电力的作用下垂直打到n板上的c点，已知abbc.不

10、计空气阻力，则可知()a微粒在电场中做曲线运动b微粒打到c点时的速率与射入电场时的速率相等cm、n板间的电势差为dm、n板间的电势差为ab由题意可知，微粒受水平向右的静电力qe和竖直向下的重力mg作用，合力与v0不共线，所以微粒做曲线运动，a正确；因abbc，即·t·t，故vcv0，b正确；由q·mv，得u，c错误；由mgqe，得q，代入u，得u，d错误。二、非选择题(本题共2小题，共26分)5.(12分)如图所示，两块竖直放置的平行金属板a、b，板间距离d0.04 m，两板间的电压u400 v，板间有一匀强电场。在a、b两板上端连线中点的正上方h1.25 m的p

11、点处有一带正电的小球，已知小球的质量m5×106 kg，电荷量q5×1010 c。设a、b板的长度无限，g取10 m/s2。求带正电小球从p点开始由静止下落，经多长时间和金属板相碰。解析设小球从p点到进入电场需时间t1，由hgt得：t10.5 s设小球进入电场后运动时间为t2，则：qemae则小球水平方向的加速度为：a水平方向做匀加速运动，则有：at联立解得：t20.2 s故总时间为：tt1t2(0.50.2)s0.7 s。答案0.7 s6.(14分)如图所示，半径为r的绝缘细圆环的环面固定在水平面上，场强为e的匀强电场与环面平行。一电荷量为q、质量为m的小球穿在环上，可沿环做无摩擦的圆周运动，若小球经过a点时，速度va的方向恰与电场方向垂直，且圆环与小球间沿水平方向无力的作用，求：(1)速率va的大小；(2)小球运动到与a点对称的b点时对环在水平方向的作用力的大小。解析(1)在a点，小球