人教版高中物理必考電場(chǎng)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)單元測(cè)試

1、名校名 推薦8電場(chǎng)在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(時(shí)間 :45 分鐘滿分 :100 分 )第 15 頁(yè)一、選擇題 (共 12 小題 ,每小題 7 分,共 84 分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中 ,第 19 小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求 ,第 1012 小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求 ,全部選對(duì)的得 7 分,選對(duì)但不全的得 3 分,有選錯(cuò)或不答的得 0 分)1.下列關(guān)于電場(chǎng)的說(shuō)法正確的是 ()A. 由 E=知 ,若 q 減半 ,則該處電場(chǎng)強(qiáng)度為原來(lái)的2 倍B.由 E=k知 ,E 與 Q 成正比 ,而與 r2 成反比C.由 E=k知 ,在以 Q 為球心 ,以 r 為半徑的球面上,各處電場(chǎng)強(qiáng)度均相同D.電場(chǎng)中某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方

2、向就是該點(diǎn)所放電荷受到的靜電力的方向答案 B解析電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小與試探電荷的電量無(wú)關(guān),故選項(xiàng)A 錯(cuò)誤 ;由 E=k知 ,E 與 Q成正比 ,而與 r2 成反比 ,選項(xiàng) B 正確 ;由 E=k知 ,在以 Q 為球心 ,r 為半徑的球面上,各處電場(chǎng)強(qiáng)度大小均相同 ,但是方向不同 ,選項(xiàng) C 錯(cuò)誤 ;電場(chǎng)中某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向就是該點(diǎn)所放正電荷受到的電場(chǎng)力的方向 ,選項(xiàng) D 錯(cuò)誤。2.(2017 山東棗莊模擬)一個(gè)正點(diǎn)電荷Q 靜止在正方形的一個(gè)頂點(diǎn)上,另一個(gè) q 射入該區(qū)域時(shí),僅受電場(chǎng)力的作用,恰好能依次經(jīng)過(guò)正方形的另外三個(gè)頂點(diǎn)a、 b、 c,如圖所示 ,則有 ()A. 質(zhì)點(diǎn)由 a 到 c 電勢(shì)

3、能先減小后增大B.質(zhì)點(diǎn)在 a、 b、 c 三處的加速度大小之比是12 1C.a、 b、c 三點(diǎn)電勢(shì)高低及電場(chǎng)強(qiáng)度大小的關(guān)系是a= c b,Ea=E c= 2EbD.若改變帶電質(zhì)點(diǎn) q 在 a 處的速度大小和方向 ,則質(zhì)點(diǎn) q 可能做類平拋運(yùn)動(dòng)答案 C解析 電荷受到的合力指向軌道的內(nèi)側(cè) ,根據(jù)軌跡彎曲方向判斷出粒子與固定在 O 點(diǎn)的電荷是異種電荷 ,它們之間存在引力 ,所以質(zhì)點(diǎn)由 a 到 b 電場(chǎng)力做負(fù)功 ,電勢(shì)能增加 ,由 b 到 c 電場(chǎng)力做正功 ,電勢(shì)能減小 ,即質(zhì)點(diǎn)由a 到 c 電勢(shì)能先增大后減小,故 A 錯(cuò)誤 ;由圖可知 ,r a=r c=r b,由庫(kù)侖定律 :F=k可得 F aF b

4、Fc= 212,由 a=可知 ,加速度之比應(yīng)為21 2,故 B 錯(cuò)誤 ;根據(jù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線的特點(diǎn),Q 與 a、 c 距離相等 ,都小于 b,故 b 點(diǎn)的電勢(shì)低于a、 c 兩點(diǎn)的電1名校名 推薦勢(shì),由 E=k可知 ,Ea=E c= 2Eb;故 C 正確 ;由點(diǎn)電荷電場(chǎng)分布可知 ,a、 b、 c 三個(gè)點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大小不相等 ,所以不可能其經(jīng)過(guò)a、 b、c 三點(diǎn)做類平拋運(yùn)動(dòng) ,故 D 錯(cuò)誤。3.(2017 湖南株洲模擬)如圖所示 ,R 是一個(gè)定值電阻,A、 B 為水平正對(duì)放置的兩塊平行金屬板,兩板間帶電微粒 P 處于靜止?fàn)顟B(tài) ,則下列說(shuō)法正確的是 ()A. 若增大 A、 B 兩金屬板的間距 ,則有

5、向右的電流通過(guò)電阻RB.若增大 A、 B 兩金屬板的間距 ,P 將向上運(yùn)動(dòng)C.若緊貼 A 板內(nèi)側(cè)插入一塊一定厚度的金屬片,P 將向上運(yùn)動(dòng)D.若緊貼 B 板內(nèi)側(cè)插入一塊一定厚度的陶瓷片,P 將向上運(yùn)動(dòng)答案 C解析由于兩極板和電源相連,則兩極板間的電壓恒定,若增大 A、B 兩金屬板的間距,根據(jù)公式C=可知 ,電容減小 ,根據(jù)公式C=以及電容減小,電壓不變可得電容器兩極板上所帶電荷量減小 ,故電容器放電 ,R 中有向左的電流,A 錯(cuò)誤 ;由于兩極板間的電壓不變,若增大 A、B 兩金屬板的間距 ,根據(jù)公式E=可得兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度減小,電場(chǎng)力小于重力,微粒 P 將向下運(yùn)動(dòng),B 錯(cuò)誤 ;若緊貼A 板內(nèi)側(cè)

6、插入一塊一定厚度的金屬片,相當(dāng)于兩極板間的距離減小,電場(chǎng)強(qiáng)度增大 ,則微粒 P 受到的電場(chǎng)力大于重力,P 向上運(yùn)動(dòng) ,C 正確 ; 若緊貼 B 板內(nèi)側(cè)插入一塊一定厚度的陶瓷片 ,相當(dāng)于r增大 ,兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度恒定不變,所以微粒P 受到的電場(chǎng)力不變,P仍靜止 ,D 錯(cuò)誤。故選C。4.(2017 湖南常德模擬 ) 在空間某區(qū)域存在一電場(chǎng) ,x 軸上各點(diǎn)電勢(shì)隨位置變化情況如圖所示。 -x1x1 之間為曲線 ,且關(guān)于縱軸對(duì)稱 ,其余均為直線 ,也關(guān)于縱軸對(duì)稱。下列關(guān)于該電場(chǎng)的論述正確的是 ()A. 圖中 A 點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于B 點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電場(chǎng)強(qiáng)度B.圖中 A 點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電勢(shì)大于 B 點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電勢(shì)C

7、.一個(gè)帶正電的粒子在x1 點(diǎn)的電勢(shì)能等于在-x1 點(diǎn)的電勢(shì)能D.一個(gè)帶正電的粒子在-x1 點(diǎn)的電勢(shì)能大于在-x2 點(diǎn)的電勢(shì)能答案 C解析 -x 圖象的斜率大小等于電場(chǎng)強(qiáng)度,所以 B 點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于A 點(diǎn)對(duì)應(yīng)電場(chǎng)強(qiáng)度 ,故 A 錯(cuò)誤 ;由圖易知 A 點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電勢(shì)小于B 點(diǎn)對(duì)應(yīng)電勢(shì) ,故 B 錯(cuò)誤 ;由圖可知 ,場(chǎng)強(qiáng)方向均指向O 點(diǎn) ,根據(jù)對(duì)稱性可知 ,一個(gè)帶正電的粒子在x1 點(diǎn)的電勢(shì)能等于在-x1 點(diǎn)的電勢(shì)能 ,故 C 正確 ; 由于電場(chǎng)線指向 O 點(diǎn) ,則正電荷由 -x1 到 -x2 的過(guò)程中電場(chǎng)力做負(fù)功,故電勢(shì)能增加 ,故帶正電的粒2名校名 推薦子在 -x1 點(diǎn)的電勢(shì)能小于在-x2 的

8、電勢(shì)能 ,故 D 錯(cuò)誤。5.(2017 廣東廣州模擬 )如圖所示 ,由靜止開(kāi)始 ,經(jīng)電壓為U1 的加速電場(chǎng)加速后 ,垂直電場(chǎng)方向進(jìn)入電壓為 U 2 的平行板電容器 ,經(jīng)偏轉(zhuǎn)落在下板的中間位置。 為使同樣的 ,從同樣的初始位置由靜止加速、偏轉(zhuǎn)后能穿出平行板電容器,下列措施可行的是 ()A. 保持 U 2 和平行板間距不變,減小 U1B.保持 U 1 和平行板間距不變,增大 U 2C.保持 U 1、 U2 和下板位置不變 ,向下平移上板D.保持 U 1、 U2 和下板位置不變 ,向上平移上板答案 D解析 粒子在電場(chǎng)中加速 U1q=,在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中x=v 0t,y=t2,解得 x2=。保持 U 2和平

9、行板間距不變 ,減小 U1 則 x 會(huì)減小 ,選項(xiàng) A 錯(cuò)誤 ;保持 U 1 和平行板間距不變 ,增大 U2,則 x 減小 ,選項(xiàng) B 錯(cuò)誤 ;保持 U1、 U 2 和下板位置不變 ,向下平移上板 ,則 d 減小 ,x 減小 ,選項(xiàng) C 錯(cuò)誤 ; 保持 U 1、U 2 和下板位置不變 ,向上平移上板 ,則 x 變大 ,故選項(xiàng) D 正確。6.(2017 河南中原名校聯(lián)考 )如圖所示 ,真空中某一點(diǎn)電荷Q 在周圍產(chǎn)生的電場(chǎng) ,a、b 分別是該電場(chǎng)中的兩點(diǎn) ,其中 a 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為Ea ,方向與 a、 b 連線成 120 角 ;b 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 Eb,方向與 a、 b 連線成150 角

10、,一帶負(fù)電的檢驗(yàn)電荷q 在場(chǎng)中由 a 運(yùn)動(dòng)到 b,則 ()A. 點(diǎn)電荷 Q 是負(fù)電荷B.a、 b 兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小EaEb= 31C.在 a、b 兩點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大小之比Ea Eb=13D.在 a、 b 兩點(diǎn)具有的電勢(shì)能的大小關(guān)系為Ep aE pb答案 B解析 將兩條電場(chǎng)線反向延長(zhǎng)后相交于一點(diǎn),即為點(diǎn)電荷 Q 的位置 ,根據(jù) a、b 的電場(chǎng)強(qiáng)度方向可知 ,點(diǎn)電荷帶正電 ,A 錯(cuò)誤 ; 設(shè) a、b 兩點(diǎn)到 Q 的距離分別為 ra 和 r b,由幾何知識(shí)得到 ,rb= ra, 根據(jù)公式 E= 得到 Ea= 3Eb,故 B 正確、C 錯(cuò)誤 ;因?yàn)?b 點(diǎn)距離正電荷 Q 遠(yuǎn) ,所以 a b,根據(jù)電勢(shì)

11、能 Ep= q,帶負(fù)電的檢驗(yàn)電荷 q 在電場(chǎng)中 a、b 點(diǎn)的電勢(shì)能 EpaE DA ,又因?yàn)?所以有 UAD U DA ,即 A -D D-A ,整理可得 D |q B|C.兩電荷在P 點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小EAE BD.從 P 點(diǎn)沿著 AB 中垂線向外移動(dòng)正電荷,電場(chǎng)力做負(fù)功答案AD解析由 P 點(diǎn)的合電場(chǎng)強(qiáng)度的方向可知,A 處點(diǎn)電荷為正電荷,B 處點(diǎn)電荷為負(fù)電荷,選項(xiàng) A 正確 ;如圖所示 ,根據(jù)幾何關(guān)系可知EAE B ,根據(jù) E=k 可知 r 相同 ,則|q A| = 3 cm,故若粒子于 t= 0 時(shí)釋放 ,則一定能運(yùn)動(dòng)到 B 板。若粒子于t= 時(shí)釋放 ,則粒子一定能運(yùn)動(dòng)到A 板 ,選項(xiàng)

12、B 錯(cuò)誤 ,A 正確 ;若粒子于 t= 時(shí)釋放 ,在的時(shí)間內(nèi)粒子向 B 板加速 ,位移為 x2=a( )2=108(210-5)2m= 210-2m= 2 cm,在的時(shí)間內(nèi)粒子向B 板減速 ,位移為 x3=x 2=2 cm,故在T 的時(shí)間內(nèi)已經(jīng)到達(dá)6名校名 推薦了B 板 ,選項(xiàng) C 錯(cuò)誤 ; 若粒子于 t=時(shí)釋放 ,則在的時(shí)間內(nèi)粒子向B 板加速 ,位移為x2=a( )2=108(10-5)2m= 0.510-2m= 0.5cm, 在的時(shí)間內(nèi)粒子向B 板減速 ,位移為x3=x 2= 0.5cm, 在 T的時(shí)間內(nèi)粒子向A板加速 ,位移為 x2=a() 2=108 (310-5)2- 2m= 4.5

13、 cm,因 4.5 cm-20.5 cm= 3.5 cm 3 cm,故粒子能到達(dá) A 板 ,選項(xiàng) D 正確。m= 4.510二、計(jì)算題 (本題共 1 個(gè)小題 ,共 16 分)13.(2017 黑龍江哈爾濱模擬)如圖甲所示 ,熱電子由陰極飛出時(shí)的初速度忽略不計(jì),電子發(fā)射裝置的加速電壓為U 0,電容器板長(zhǎng) l= 10 cm,板間距離 d= 10 cm,下極板接地 ,電容器右端到熒光屏的距離也是l= 10 cm,在電容器兩極板間接一交變電壓,上極板的電勢(shì)隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示。 (每個(gè)電子穿過(guò)平行板的時(shí)間都極短,可以認(rèn)為電子穿過(guò)平行板的過(guò)程中電壓是不變的 ) 求:(1) 在 t= 0.06 s 時(shí)刻射入電容器的電子 ,電子打在熒光屏上的何處 ;(2) 熒光屏上有電子打到的區(qū)間有多長(zhǎng)?答案 (1)Y= 13.5 cm(2)30 cm解析(1)設(shè)電子經(jīng)電壓U0 加速后的速度為v,根據(jù)動(dòng)能定理得eU0= mv2設(shè)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E,則有 E=設(shè)電子經(jīng)時(shí)間 t 通過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng) ,偏離軸線的側(cè)向位移為y,則有在中心軸線方向上t=在軸線側(cè)向有 a=,y= at2=設(shè)電子通過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的側(cè)