高考物理 考前三個(gè)月專(zhuān)題訓(xùn)練9 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)分析 新人教版

訓(xùn)練9帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)分析一、單項(xiàng)選擇題1．(·河南豫北六校精英聯(lián)考20題)有一靜電場(chǎng)，其電勢(shì)隨x坐標(biāo)的改變而改變，變化的圖線如圖1所示．若將一帶負(fù)電粒子(重力不計(jì))從坐標(biāo)原點(diǎn)O由靜止釋放，電場(chǎng)中P、Q兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為1mm、4mm.則下列說(shuō)法正確的是 ()圖1A．粒子將沿x軸正方向一直向前運(yùn)動(dòng)B．粒子在P點(diǎn)與Q點(diǎn)加速度大小相等、方向相反C．粒子經(jīng)過(guò)P點(diǎn)與Q點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能相等D．粒子經(jīng)過(guò)P點(diǎn)與Q點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做功的功率相等2．如圖2所示，A、B兩導(dǎo)體板平行放置，在t＝0時(shí)將電子從A板附近由靜止釋放(電子的重力忽略不計(jì))．分別在A、B兩極間加四種電壓，它們的UAB－t圖線如下列選項(xiàng)所示．其中可能使電子到不了B板的是 ()圖23．(·江蘇南京市第二次模擬)如圖3所示，粗糙絕緣的水平面附近存在一個(gè)平行于水平面的電場(chǎng)，其中某一區(qū)域的電場(chǎng)線與x軸平行，在x軸上的電勢(shì)φ與坐標(biāo)x的關(guān)系用圖中曲線表示，圖中斜虛線為該曲線過(guò)點(diǎn)(0.15,3)的切線．現(xiàn)有一質(zhì)量為0.20kg，電荷量為＋2.0×10－8C的滑塊P(可視為質(zhì)點(diǎn))，從x＝0.10m處由靜止釋放，其與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.02.取重力加速度g＝10m/s2.則下列說(shuō)法中正確的是 圖3A．滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度逐漸減小B．滑塊運(yùn)動(dòng)的速度先減小后增大C．x＝0.15m處的場(chǎng)強(qiáng)大小為2.0×106N/CD．滑塊運(yùn)動(dòng)的最大速度約為0.1m/s4．(·安徽省皖南八校第三次聯(lián)考20題)如圖4所示，空間虛線框內(nèi)有勻強(qiáng)電場(chǎng)，AA′、BB′、CC′是該電場(chǎng)的三個(gè)等勢(shì)面，相鄰等勢(shì)面間的距離為1cm，其中BB′為零電勢(shì)能面．一質(zhì)量為m、帶電荷量為＋q的粒子沿AA′方向以初速度v0自圖中的P點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)，剛好從C′點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng)．已知PA′＝2cm，粒子的重力忽略不計(jì)．下列說(shuō)法中正確的是 ()圖4A．該粒子在P點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能是2mveq\o\al(2,0)B．該粒子到達(dá)C′點(diǎn)時(shí)的速度是eq\r(2)v0C．該粒子到達(dá)C′點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能是mveq\o\al(2,0)D．該粒子通過(guò)等勢(shì)面BB′時(shí)的動(dòng)能是1.5mveq\o\al(2,0)5．如圖5所示，在真空區(qū)域Ⅰ、Ⅱ中存在兩個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，其電場(chǎng)線方向豎直向下，在區(qū)域Ⅰ中有一個(gè)帶負(fù)電的粒子沿電場(chǎng)線以速度v0勻速下落，并進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ(電場(chǎng)范圍足夠大)．能描述粒子在這兩個(gè)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度—時(shí)間圖象是(以v0方向?yàn)檎较?下列選項(xiàng)中的 ()圖5二、雙項(xiàng)選擇題6．(·河北石家莊市模擬考試19題)如圖6所示，a、b、c、d是某勻強(qiáng)電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn)，它們正好是一個(gè)矩形的四個(gè)頂點(diǎn)，ab＝cd＝L，ad＝bc＝2L，電場(chǎng)線與矩形所在平面平行．已知a點(diǎn)電勢(shì)為20V，b點(diǎn)電勢(shì)為24V，d點(diǎn)電勢(shì)為12V．一個(gè)質(zhì)子從b點(diǎn)以v0的速度射入此電場(chǎng)，入射方向與bc成45°角，一段時(shí)間后經(jīng)過(guò)c點(diǎn)．不計(jì)質(zhì)子的重力，下列判斷正確的是 圖6A．c點(diǎn)電勢(shì)低于a點(diǎn)電勢(shì)B．電場(chǎng)強(qiáng)度的方向由b指向dC．質(zhì)子從b運(yùn)動(dòng)到c，所用的時(shí)間為eq\f(\r(2),v0)LD．質(zhì)子從b運(yùn)動(dòng)到c，電場(chǎng)力做功為4eV7．(·東北四校一模21題)如圖7所示，質(zhì)量為m、半徑為R的圓形光滑絕緣軌道放在水平地面上固定的M、N兩豎直墻壁間，圓形軌道與墻壁間摩擦忽略不計(jì)，在軌道所在平面加一豎直向上的場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)．P、Q兩點(diǎn)分別為軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，在P點(diǎn)有一質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電的小球，現(xiàn)給小球一初速度v0，使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，則下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()圖7A．小球通過(guò)P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道一定有壓力B．小球通過(guò)P點(diǎn)時(shí)的速率一定大于通過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的速率C．從P點(diǎn)到Q點(diǎn)的過(guò)程中，小球的機(jī)械能一定增加D．若mg>qE，要使小球能通過(guò)Q點(diǎn)且保證圓形軌道不脫離地面，速度v0應(yīng)滿足的關(guān)系是：eq\r(5gR－\f(5qER,m))≤v0<eq\r(6gR－\f(5qER,m))三、簡(jiǎn)答題8．如圖8所示，AB、CD為兩平行金屬板，A、B兩板間電勢(shì)差為U，C、D始終和電源相接，測(cè)得其間的場(chǎng)強(qiáng)為E.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子(重力不計(jì))由靜止開(kāi)始，經(jīng)A、B加速后穿過(guò)C、D發(fā)生偏轉(zhuǎn)，最后打在熒光屏上．已知C、D極板長(zhǎng)均為x，熒光屏距C、D右端的距離為L(zhǎng)，問(wèn)：圖8(1)粒子帶正電還是帶負(fù)電？(2)粒子打在熒光屏上距O點(diǎn)下方多遠(yuǎn)處？(3)粒子打在熒光屏上時(shí)的動(dòng)能為多大？9．(·廣東佛山市模擬)如圖9所示，板長(zhǎng)為L(zhǎng)的平行板電容器傾斜固定放置，極板與水平線夾角θ＝30°，某時(shí)刻一質(zhì)量為m，帶電荷量為q的小球由正中央A點(diǎn)靜止釋放，小球離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)速度是水平的，(提示：離開(kāi)的位置不一定是極板邊緣)落到距離A點(diǎn)高度為h的水平面處的B點(diǎn)，B點(diǎn)放置一絕緣彈性平板M，當(dāng)平板與水平夾角α＝45°時(shí)，小球恰好沿原路返回A點(diǎn)．求：圖9(1)電容器極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E；(2)平行板電容器的板長(zhǎng)L；(3)小球在AB間運(yùn)動(dòng)的周期T.10．(·江蘇南京市四校聯(lián)考16題)如圖10所示，固定于同一條豎直線上的A、B是兩個(gè)帶等量異種電荷的點(diǎn)電荷，電荷量分別為＋Q和－Q，A、B相距為2d.MN是豎直放置的光滑絕緣細(xì)桿，另有一個(gè)穿過(guò)細(xì)桿的帶電小球p，質(zhì)量為m、電荷量為＋q(可視為點(diǎn)電荷，不影響電場(chǎng)的分布)，現(xiàn)將小球p從與點(diǎn)電荷A等高的C處由靜止開(kāi)始釋放，小球p向下運(yùn)動(dòng)到距C點(diǎn)距離為d的O點(diǎn)時(shí)速度為v.已知MN與AB之間的距離為d，靜電力常量為k，重力加速度為g.求：圖10(1)C、O間的電勢(shì)差UCO；(2)O點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小及小球p經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)的加速度；(3)小球p經(jīng)過(guò)與點(diǎn)電荷B等高的D點(diǎn)時(shí)的速度．答案1．C2．B3．C4．D5．C6．AC7．CD8．(1)正電(2)eq\f(Ex,2U)(eq\f(x,2)＋L)(3)eq\f(q4U2＋E2x2,4U)9．(1)eq\f(2\r(3)mg,3