走向高考高考物理总复习人教实验版63 9页

一、选择题 ‎1．在平行板间加上如图所示周期性变化的电压，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，下列选项图中，能定性描述粒子运动的速度图象的是(　　)‎ ‎[答案]　A ‎[解析]　前带电粒子做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动．T时刻速度减为零，以后重复第一周期内的运动，则正确答案为A.‎ ‎2.如图所示是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路．在增大电容器两极板间距离的过程中(　　)‎ A．电阻R中没有电流 B．电容器的电容变小 C．电阻R中有从a流向b的电流 D．电阻R中有从b流向a的电流 ‎[答案]　BC ‎[解析]　由题意知，电容器两板间电压U一定，设已充电荷量为Q，当两板距离增大时，电容C变小，由Q＝CU知Q减小，必有一部分正电荷通过电阻R回流．故BC对．‎ ‎3.如图所示，带有等量异种电荷的两块等大的平行金属板M、N水平正对放置．两板间有一带电微粒以速度v0沿直线运动，当微粒运动到P点时，将 M板迅速向上平移一小段距离，则此后微粒的可能运动情况是(　　)‎ A．沿轨迹④运动　　　　　B．沿轨迹①运动 C．沿轨迹②运动 D．沿轨迹③运动 ‎[答案]　C ‎[解析]　由E＝＝＝可知，两极板带电量、电介质和正对面积不变时，M板迅速向上平移一小段距离，不影响板间场强，因而场强不变，微粒受力情况不变，粒子沿原直线运动．‎ ‎4．(2019·潍坊模拟)‎ 金属板A、B水平放置，且分别带等量异号电荷．一粒子从B板左侧斜向上射入两板间，轨迹如图所示，忽略两板边缘电场和重力对粒子的影响．则(　　)‎ A．该粒子带正电 B．粒子的加速度先减小后增大 C．粒子的电势能先减小后增大 D．粒子的动能先减小后增大 ‎[答案]　AD ‎[解析]　由曲线运动条件可知，所受电场力应指向曲线弯曲的内侧，所以粒子受到电场力的方向指向B板，该粒子带正电，选项A正确；因为不计重力，粒子运动过程中只受电场力的作用，加速度恒定，选项B错误；由粒子运动轨迹可知， 电场力先做负功后做正功，所以电势能先增大后减小，动能先减小后增大，选项C错，D对．‎ ‎5．(2019·大连模拟)‎ 如图所示，两个相同的平行板电容器C1、C2用导线相连，开始都不带电．现将电键S闭合给两个电容器充电，充电完毕后，电容器C1‎ 两板间有一带电微粒恰好处于平衡状态．再将电键S断开，把电容器C2两板稍错开一些(两板间距离保持不变)，重新平衡后，下列判断正确的是(　　)‎ A．电容器C1两板间电压减小 B．电容器C2两板间电压增大 C．带电微粒将加速上升 D．电容器C1所带电荷量增大 ‎[答案]　BCD ‎[解析]　充电完毕后电容器C1、C2并联，且电压相等，都等于电源电压，断开S后，电容器C2两板稍错开一些，即两板正对面积S减小，则电容减小，根据C＝＝，可知两板间电压增大，此时U2>U1，则电容器C2又开始给C1充电，直到两电容器电压再次相等，此时两者的电压比原来电压都增大，故A错误，B正确 ；电容器C1所带电荷量增大，故D正确；电容器C1电压增大，根据E＝U/d可知：C1两板间电场强度增大，则带电微粒受到的电场力增大，将加速向上运动，故C正确．‎ ‎6.如图所示，在xOy竖直平面内存在着水平向右的匀强电场．有一带正电的小球自坐标原点沿着y轴正方向以初速度v0抛出，运动轨迹最高点为M，与x轴交点为N，不计空气阻力，则小球(　　)‎ A．做匀加速运动 B．从O到M的过程动能增大 C．到M点时的动能为零 D．到N点时的动能大于mv ‎[答案]　D ‎[解析]　带正电的小球自坐标原点沿着y轴正方向以初速度v0抛出后受到恒定的合力作用做匀变速运动．在运动开始的一段时间内合力与速度的夹角为钝角，速度减小，A、B都错；小球自坐标原点到M点，y方向在重力作用下做速度减小到零的匀变速运动，x方向在电场力作用下做初速度为零的匀加速运动，所以到M点时的动能不为零，C错；由动能定理有：qEx＝mv－mv>0，D正确. ‎ ‎7．(2019·桂林模拟)‎ 如图所示，平行板电容器与电源相连，下极板接地．一带电油滴位于两极板的中心P点且恰好处于静止状态，现将平行板电容器两极板在纸面内绕OO′迅速顺时针转过45°，则(　　)‎ A．P点处的电势不变 B．带电油滴仍将保持静止状态 C．带电油滴将水平向右做匀加速直线运动 D．带电油滴到达极板前具有的电势能不断增加 ‎[答案]　AC ‎[解析]　由于P点仍处于板的中间，故电势不变，A正确；设原来两极板间距为d，两极板的电势差为U，带电油滴处于静止状态，则mg＝q，当电容器两极板绕OO′顺时针转过45°后，两极板间距变小为d，由于电容器始终与电源相连，两极板的电势差仍为U，故此时的电场力为原来的 倍，方向与水平方向成45°指向右上方．带电油滴的合力方向恰好水平向右，故油滴沿水平方向向右做初速度为零的匀加速直线运动，此过程中电场力做正功，油滴的电势能不断减小，B、D选项错，C选项正确．‎ ‎8．如图甲所示，三个相同的金属板共轴排列，它们的距离与宽度均相同，轴线上开有小孔，在左边和右边两个金属板上加电压U后，金属板间就形成匀强电场；有一个比荷＝1.0×10－2C/kg的带正电的粒子从左边金属板小孔轴线A处由静止释放，在电场力作用下沿小孔轴线射出(不计粒子重力)，其v－t图象如图乙所示，则下列说法正确的是(　　)‎ A．右侧金属板接电源的正极 B．所加电压U＝100V C．乙图中的v2＝2m/s D．通过极板间隙所用时间比为1 ∶(－1)‎ ‎[答案]　BD ‎[解析]　带正电的粒子在电场力作用下由左极板向右运动，可判断左侧金属板接电源正极，A选项错误．由v－t图象可知，带电粒子的加速度a＝2m/s2，两极板间距d＝0.25m，由Eq＝ma得E＝200V/m，U＝2Ed＝100V，B选项正确．可将粒子在两个间隙间的运动看成是初速度为零的连续的匀加速运动，两间隙距离相等，则有t1 ∶t2＝1 ∶(－1)，D选项正确．v1 ∶v2＝1 ∶，将v1＝1.0m/s代入，得v2＝m/s，C选项错误. ‎ 二、非选择题 ‎9.板长为L的平行金属板与水平面成θ角放置，板间有匀强电场．一个带负电、电量为q、质量为m的液滴，以速度v0‎ 垂直于电场方向射入两板间，如图所示，射入后液滴沿直线运动，两极板间的电场强度E＝________.液滴离开电场时的速度为________．(液滴的运动方向没有改变)‎ ‎[答案]　　 ‎[解析]　受力情况如图所示，液滴一定沿初速度方向做匀减速运动．由图可知，qE＝mgcosθ，所以E＝，根据运动学公式有v2－v＝－2aL，式中a＝gsinθ得v＝.‎ ‎10．在示波管中，电子通过电子枪加速，进入偏转电极，然后射到荧光屏上．如图所示，设电子的质量为m(不考虑所受重力)，电量为e，从静止开始，经过加速电场加速，加速电场电压为U1，然后进入偏转电场，偏转电极中两板之间的距离为d，板长为L，偏转电压为U2，求电子射到荧光屏上的动能为多大？‎ ‎[答案]　eU1＋ ‎[解析]　电子在加速电场中加速时，根据动能定理 eU1＝mv 进入偏转电场后L＝vx·t，vy＝at，a＝ 射出偏转电场时合速度v＝ 以后匀速到达荧光屏．‎ 故Ek＝mv2＝eU1＋ ‎11．(2019·浙江重点中学模拟)‎ 如图所示，电荷量为－e、质量为m的电子从A点沿与电场垂直的方向进入匀强电场，初速度为v0，当它通过电场B 点时，速度与场强方向成150° 角，不计电子的重力，求A、B两点间的电势差．‎ ‎[答案]　－ ‎[解析]　‎ 电子进入匀强电场后在电场力作用下做匀变速曲线运动．根据运动的分解可知，电子在垂直于场强方向上做匀速直线运动．将B点的速度分解(如图)‎ v＝＝2v0　电子从A运动到B，由动能定理得 ‎－eUAB＝mv2－mv UAB＝＝－.‎ ‎12．一质量为m、带电荷量为＋q的小球以水平初速度v0进入竖直向上的匀强电场中，如图甲所示．今测得小球进入电场后在竖直方向下降的高度y与水平方向的位移x之间的关系如图乙所示．根据图乙给出的信息(重力加速度为g)求：‎ ‎(1)匀强电场场强的大小；‎ ‎(2)小球从进入匀强电场到下降h高度的过程中，电场力做的功；‎ ‎(3)小球在h高度处的动能．‎ ‎[答案]　(1)－ ‎(2) ‎(3)＋ ‎[解析]　(1) 小球进入电场后，水平方向做匀速直线运动，‎ 设经过时间t，水平方向：‎ v0t＝L 竖直方向，做初速度为零的匀加速直线运动：‎ ＝h 所以E＝－ ‎(2)电场力做功为 W＝－qEh＝ ‎(3)根据动能定理mgh－qEh＝Ek－ 得Ek＝＋ ‎13．在竖直向下的匀强电场中有一带负电的小球，自绝缘斜面的A点由静止开始滑下，接着通过绝缘的离心轨道的最高点B.已知小球的质量为m，带电荷量大小为q，圆弧轨道半径为R，匀强电场场强为E，且mg>Eq，运动中摩擦阻力及空气阻力不计，求：‎ ‎(1)A点距地面的高度h至少应为多少？‎ ‎(2)当h取最小值时，小球对最低点C的压力为多少？‎ ‎[答案]　(1)2.5R　(2)6(mg－Eq)‎ ‎[解析]　(1)由分析知，小球要经过B点至少需满足条件重力与电场力的合力提供向心力，即mg－Eq＝ ①‎ 又从A到B过程由动能定理得：‎ ‎(mg－Eq)(h－2R)＝ ②‎ 解①②得：h＝2.5R ‎(2)在C点，对小球受力分析得：FN－(mg－Eq)＝ ③‎ 从A到C过程由动能定理得：(mg－Eq)h＝ ④‎ 解③④得：FN＝(mg－Eq)＋＝6(mg－Eq)．‎ 由牛顿第三定律知，小球对C点的压力与轨道在C点给小球的支持力是一对相互作用力，所以小球对C点的压力为6(mg－Eq)．‎