高中物理粵教版1第一章電場(chǎng) 2023版第1章章末分層突破

章末分層突破[自我校對(duì)]①點(diǎn)②keq\f(q1q2,r2)③eq\f(F,q)④eq\f(kQ,r2)⑤eq\f(U,d)⑥正⑦強(qiáng)弱⑧相交⑨eq\f(WAP,q)⑩φA－φB?路徑?－ΔEp?eq\f(Q,U)?eq\f(εrS,4πkd)電場(chǎng)中的平衡問題1.庫(kù)倉(cāng)力與重力、彈力一樣，它也是一種基本力．帶電粒子在電場(chǎng)中的平衡問題，實(shí)際上屬于力學(xué)平衡問題，其中僅多了一個(gè)電場(chǎng)力而已．2．求解這類問題時(shí)，在正確的受力分析的基礎(chǔ)上，正確應(yīng)用共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件，靈活運(yùn)用方法(如合成分解法、矢量圖示法、相似三角形法、整體法等)去解決．(多選)A、B兩帶電小球，質(zhì)量分別為mA、mB，用絕緣不可伸長(zhǎng)的細(xì)線如圖1-1懸掛，靜止時(shí)A、B兩球處于相同高度．若B對(duì)A及A對(duì)B的庫(kù)侖力分別為FA、FB，則下列判斷正確的是()圖1-1A．FA<FBB．細(xì)線AC對(duì)A的拉力FTA＝eq\f(mAg,2)C．細(xì)線OC的拉力FTC＝(mA＋mB)gD．同時(shí)燒斷AC、BC細(xì)線后，A、B在豎直方向的加速度相同【解析】對(duì)小球A受力分析，受重力、靜電力、拉力，如圖所示，兩球間的庫(kù)靜電力是作用力與反作用力，一定相等，與兩個(gè)球帶電荷量是否相等無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；根據(jù)平衡條件有：mAg＝FTAcos30°，因此FTA＝eq\f(2\r(3),3)mAg，故B錯(cuò)誤；由整體法可知，細(xì)線的拉力等于兩球的重力，故C正確；同時(shí)燒斷AC、BC細(xì)線后，A、B在豎直方向只受重力，所以加速度相同，故D正確．【答案】CD電勢(shì)的高低及電勢(shì)能大小的判斷1.電勢(shì)高低的判斷方法(1)電場(chǎng)線判斷法：沿電場(chǎng)線方向，電勢(shì)越來(lái)越低．(2)電勢(shì)能判斷法：根據(jù)公式φ＝eq\f(Ep,q)，對(duì)于正電荷，電勢(shì)能越大，所在位置的電勢(shì)越高；對(duì)于負(fù)電荷，電勢(shì)能越小，所在位置的電勢(shì)越高．(3)場(chǎng)源電荷判斷法：離場(chǎng)源正電荷越近的點(diǎn)，電勢(shì)越高；離場(chǎng)源負(fù)電荷越近的點(diǎn)，電勢(shì)越低．2．電勢(shì)能大小的判斷方法(1)場(chǎng)源電荷判斷法①離場(chǎng)源正電荷越近，試探正電荷的電勢(shì)能越大，試探負(fù)電荷的電勢(shì)能越?。陔x場(chǎng)源負(fù)電荷越近，試探正電荷的電勢(shì)能越小，試探負(fù)電荷的電勢(shì)能越大．(2)電場(chǎng)線判斷法①正電荷順著電場(chǎng)線的方向移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能逐漸減??；逆著電場(chǎng)線的方向移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能逐漸增大．②負(fù)電荷順著電場(chǎng)線的方向移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能逐漸增大；逆著電場(chǎng)線的方向移動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能逐漸減?。?3)做功判斷法電場(chǎng)力做正功，電荷(無(wú)論是正電荷還是負(fù)電荷)從電勢(shì)能較大的地方移向電勢(shì)能較小的地方，反之，如果電荷克服電場(chǎng)力做功，那么電荷將從電勢(shì)能較小的地方移向電勢(shì)能較大的地方．下列說法中正確的是()A．在電場(chǎng)中順著電場(chǎng)線移動(dòng)負(fù)電荷，電場(chǎng)力做正功，電荷電勢(shì)能減少B．在電場(chǎng)中逆著電場(chǎng)線移動(dòng)正電荷，電場(chǎng)力做正功，電荷電勢(shì)能減少C．在電場(chǎng)中順著電場(chǎng)線移動(dòng)正電荷，電場(chǎng)力做正功，電荷電勢(shì)能減少D．在電場(chǎng)中逆著電場(chǎng)線移動(dòng)負(fù)電荷，電場(chǎng)力做負(fù)功，電荷電勢(shì)能增加【解析】順著電場(chǎng)線移動(dòng)正電荷，電場(chǎng)力做正功，電荷電勢(shì)能減少；移動(dòng)負(fù)電荷，電場(chǎng)力做負(fù)功，電荷電勢(shì)能增加，A錯(cuò)，C對(duì)．逆著電場(chǎng)線移動(dòng)正電荷，電場(chǎng)力做負(fù)功，電荷電勢(shì)能增加；移動(dòng)負(fù)電荷，電場(chǎng)力做正功，電荷電勢(shì)能減小，B、D錯(cuò)．【答案】C(多選)如圖1-2所示，某區(qū)域電場(chǎng)線左右對(duì)稱分布，M、N為對(duì)稱線上的兩點(diǎn)．下列說法正確的是()圖1-2A．M點(diǎn)電勢(shì)一定高于N點(diǎn)電勢(shì)B．M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一定大于N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)C．正電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能D．將電子從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功【解析】沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低，M點(diǎn)電勢(shì)一定高于N點(diǎn)電勢(shì)，A對(duì)；因電場(chǎng)線越密的區(qū)域場(chǎng)強(qiáng)越大，由圖可知N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，B錯(cuò)；將正電荷由M點(diǎn)移到N點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，故正電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能，C對(duì)；將電子從M點(diǎn)移到N點(diǎn)的過程中，受到的電場(chǎng)力與移動(dòng)方向相反，電場(chǎng)力做負(fù)功，D錯(cuò)．【答案】AC電場(chǎng)中的功能關(guān)系帶電的物體在電場(chǎng)中具有一定的電勢(shì)能，同時(shí)還可能具有動(dòng)能和重力勢(shì)能等．因此涉及與電場(chǎng)有關(guān)的功和能的問題可用以下兩種功和能的方法來(lái)快速簡(jiǎn)捷的處理．1．應(yīng)用動(dòng)能定理處理時(shí)應(yīng)注意：(1)明確研究對(duì)象、研究過程．(2)分析物體在所研究過程中的受力情況，弄清哪些力做功，做正功還是負(fù)功．(3)弄清所研究過程的初、末狀態(tài)．2．應(yīng)用能量守恒定律時(shí)應(yīng)注意：(1)明確研究對(duì)象和研究過程及有哪幾種形式的能參與了轉(zhuǎn)化．(2)弄清所研究過程的初、末狀態(tài)(3)應(yīng)用守恒或轉(zhuǎn)化列式求解．如圖1-3所示，有一電子(電荷量為e)經(jīng)電壓U0加速后，進(jìn)入兩塊間距為d、電壓為U的平行金屬板間．若電子從兩板正中間垂直電場(chǎng)方向射入，且正好能穿過電場(chǎng)，求：圖1-3(1)金屬板AB的長(zhǎng)度L；(2)電子穿出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能．【解析】(1)電子在加速電場(chǎng)中加速由動(dòng)能定理可得eU0＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)在垂直電場(chǎng)方向上有L＝v0t在沿著電場(chǎng)方向上有eq\f(d,2)＝eq\f(1,2)·eq\f(eU,md)t2聯(lián)立以上三式可得L＝deq\r(\f(2U0,U)).(2)對(duì)于電子運(yùn)動(dòng)的全過程，根據(jù)動(dòng)能定理可得Ek＝eU0＋eq\f(1,2)eU＝eeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(U0＋\f(U,2))).【答案】(1)deq\r(\f(2U0,U))(2)eeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(U0＋\f(U,2)))如圖1-4所示，兩塊相同的金屬板M和N正對(duì)并水平放置，它們的正中央分別有小孔O和O′，兩板距離為2L，兩板間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)；AB是一根長(zhǎng)為3L的輕質(zhì)絕緣豎直細(xì)桿，桿上等間距地固定著四個(gè)(1、2、3、4)完全相同的帶電荷小球，每個(gè)小球帶電荷量為q、質(zhì)量為m、相鄰小球間的距離為L(zhǎng)，第1個(gè)小球置于O孔處．將AB桿由靜止釋放，觀察發(fā)現(xiàn)，從第2個(gè)小球剛進(jìn)入電場(chǎng)到第3個(gè)小球剛要離開電場(chǎng)，AB桿一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中AB桿始終保持豎直，重力加速度為【導(dǎo)學(xué)號(hào)：62032023】圖1-4(1)兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E；(2)求AB桿勻速運(yùn)動(dòng)的速度；(3)第4個(gè)小球剛離開電場(chǎng)時(shí)AB桿的速度．【解析】(1)兩個(gè)小球處于電場(chǎng)中時(shí)，2qE＝4mg解得E＝eq\f(2mg,q).(2)設(shè)桿勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度為v1，對(duì)第1個(gè)小球剛進(jìn)入電場(chǎng)到第3個(gè)小球剛要進(jìn)入電場(chǎng)這個(gè)過程，應(yīng)用動(dòng)能定理得4mg·2L－qE(L＋2L)＝eq\f(1,2)·4mveq\o\al(2,1)解得v1＝eq\r(gL).(3)設(shè)第4個(gè)小球剛離開電場(chǎng)時(shí)，桿的運(yùn)動(dòng)速度為v，對(duì)整個(gè)桿及整個(gè)過程應(yīng)用動(dòng)能定理4mg·5L－4·qE·2L＝eq\f(1,2)×4mv2解得v＝eq\r(2gL).【答案】(1)eq\f(2mg,q)(2)eq\r(gL)(3)eq\r(2gL)1．電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)是只與初末位置有關(guān)，與經(jīng)過的路徑無(wú)關(guān)．2．電場(chǎng)力做功和電勢(shì)能變化的關(guān)系：電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，且電場(chǎng)力所做的功等于電勢(shì)能的變化(對(duì)比重力做功與重力勢(shì)能的變化關(guān)系)．3．如果只有電場(chǎng)力做功，則電勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，且兩能量之和保持不變．這一規(guī)律雖然沒有作為專門的物理定律給出，但完全可以直接用于解答有關(guān)問題．1.關(guān)于靜電場(chǎng)的等勢(shì)面，下列說法正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：62032116】A．兩個(gè)電勢(shì)不同的等勢(shì)面可能相交B．電場(chǎng)線與等勢(shì)面處處相互垂直C．同一等勢(shì)面上各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度一定相等D．將一負(fù)的試探電荷從電勢(shì)較高的等勢(shì)面移至電勢(shì)較低的等勢(shì)面，電場(chǎng)力做正功【解析】在靜電場(chǎng)中，兩個(gè)電勢(shì)不同的等勢(shì)面不會(huì)相交，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電場(chǎng)線與等勢(shì)面一定相互垂直，選項(xiàng)B正確；同一等勢(shì)面上的電場(chǎng)強(qiáng)度可能相等，也可能不相等，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電場(chǎng)線總是由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面，移動(dòng)負(fù)試探電荷時(shí)，電場(chǎng)力做負(fù)功，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．【答案】B2．一平行板電容器兩極板之間充滿云母介質(zhì)，接在恒壓直流電源上．若將云母介質(zhì)移出，則電容器()A．極板上的電荷量變大，極板間電場(chǎng)強(qiáng)度變大B．極板上的電荷量變小，極板間電場(chǎng)強(qiáng)度變大C．極板上的電荷量變大，極板間電場(chǎng)強(qiáng)度不變D．極板上的電荷量變小，極板間電場(chǎng)強(qiáng)度不變【解析】平行板電容器電容的表達(dá)式為C＝eq\f(εrS,4πkd)，將極板間的云母介質(zhì)移出后，導(dǎo)致電容器的電容C變?。捎跇O板間電壓不變，據(jù)Q＝CU知，極板上的電荷量變?。倏紤]到極板間電場(chǎng)強(qiáng)度E＝eq\f(U,d)，由于U、d不變，所以極板間電場(chǎng)強(qiáng)度不變，選項(xiàng)D正確．【答案】D3．(多選)如圖1-5，一帶負(fù)電荷的油滴在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，其軌跡在豎直面(紙面)內(nèi)，且相對(duì)于過軌跡最低點(diǎn)P的豎直線對(duì)稱．忽略空氣阻力．由此可知()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：62032117】圖1-5A．Q點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)高B．油滴在Q點(diǎn)的動(dòng)能比它在P點(diǎn)的大C．油滴在Q點(diǎn)的電勢(shì)能比它在P點(diǎn)的大D．油滴在Q點(diǎn)的加速度大小比它在P點(diǎn)的小【解析】帶電油滴在電場(chǎng)中受重力、電場(chǎng)力作用，據(jù)其軌跡的對(duì)稱性可知，電場(chǎng)力方向豎直向上，且電場(chǎng)力大于重力，電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功．則電場(chǎng)強(qiáng)度方向向下，Q點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)高，選項(xiàng)A正確；油滴在P點(diǎn)的速度最小，選項(xiàng)B正確；油滴在P點(diǎn)的電勢(shì)能最大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；油滴運(yùn)動(dòng)的加速度大小不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．【答案】AB4.如圖1-6，P是固定的點(diǎn)電荷，虛線是以P為圓心的兩個(gè)圓．帶電粒子Q在P的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡與兩圓在同一平面內(nèi)，a、b、c為軌跡上的三個(gè)點(diǎn)．若Q僅受P的電場(chǎng)力作用，其在a、b、c點(diǎn)的加速度大小分別為aa、ab、ac，速度大小分別為va、vb、vc.則()圖1-6A．a(chǎn)a>ab>ac，va>vc>vbB．a(chǎn)a>ab>ac，vb>vc>vaC．a(chǎn)b>ac>aa，vb>vc>vaD．a(chǎn)b>ac>aa，va>vc>vb【解析】a、b、c三點(diǎn)到固定的點(diǎn)電荷P的距離rb<rc<ra，則三點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度由E＝keq\f(Q,r2)可知Eb>Ec>Ea，故帶電粒子Q在這三點(diǎn)的加速度ab>ac>aa.由運(yùn)動(dòng)軌跡可知帶電粒子Q所受P的電場(chǎng)力為斥力，從a到b電場(chǎng)力做負(fù)功，由動(dòng)能定理－|qUab|＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,b)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,a)<0，則vb<va，從b到c電場(chǎng)力做正功，由動(dòng)能定理|qUbc|＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,c)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,b)>0，vc>vb，又|Uab|>|Ubc|，則va>vc，故va>vc>vb，選項(xiàng)D正確．【答案】D5.如圖1-7，兩平行的帶電金屬板水平放置．若在兩板中間a點(diǎn)從靜止釋放一帶電微粒，微粒恰好保持靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)將兩板繞過a點(diǎn)的軸(垂直于紙面)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°，再由a點(diǎn)從靜止釋放一同樣的微粒，該微粒將()圖1-7A．保持靜止?fàn)顟B(tài)B．向左上方做勻加速運(yùn)動(dòng)C．向正下方做勻加速運(yùn)動(dòng)D．向左下方做勻加速運(yùn)動(dòng)【解析】?jī)砂逅椒胖脮r(shí)，放置于兩板間a點(diǎn)的帶電微粒保持靜止，帶電微粒受到的電場(chǎng)力與重力平衡．當(dāng)將兩板逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°時(shí)，電場(chǎng)力大小不變，方向逆時(shí)針偏轉(zhuǎn)45°，受力如圖，則其合力方向沿二力角平分線方向，微粒將向左下方做勻加速運(yùn)動(dòng)．選項(xiàng)D正確．【答案】D6.如圖1-8，一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，A、B為其運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn)．已知該粒子在A點(diǎn)的速度大小為v0，方向與電場(chǎng)方向的夾角為60°；它運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度方向與電場(chǎng)方向的夾角為30°.不計(jì)重力．求A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差．圖1-8【解析】設(shè)帶電粒子在B點(diǎn)的速度大小為vB.粒子在垂直于電場(chǎng)方向的速度分量不變，即vBsin30°＝v0sin60°①由此得vB＝eq\r(3)v0②設(shè)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為UAB，由動(dòng)能定理有qUAB＝eq\f(1,2)m(veq\o\al(2,B)－veq\o\al(2,0))③聯(lián)立②③式得UAB＝eq\f(mv\o\al(2,0),q)④【答案】eq\f(mv\o\al(2,0),q)章末綜合測(cè)評(píng)(一)電場(chǎng)一、選擇題(本題共10小題，每小題6分，共60分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～6題只有一項(xiàng)符合題目要求，第7～10題有多項(xiàng)符合題目要求．全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分)1．靜電現(xiàn)象在自然界中普遍存在，我國(guó)早在西漢末年已有對(duì)靜電現(xiàn)象的記載，《春秋緯·考異郵》中有“玳瑁吸衣若”之說，但下列不屬于靜電現(xiàn)象的是()A．梳過頭發(fā)的塑料梳子吸起紙屑B．帶電小球移至不帶電金屬球附近，兩者相互吸引C．小線圈接近通電線圈過程中，小線圈中產(chǎn)生電流D．從干燥的地毯上走過，手碰到金屬把手時(shí)有被電擊的感覺【解析】用塑料梳子梳頭發(fā)時(shí)相互摩擦，塑料梳子會(huì)帶上電荷吸引紙屑，選項(xiàng)A屬于靜電現(xiàn)象；帶電小球移至不帶電金屬球附近，由于靜電感應(yīng)，金屬小球在靠近帶電小球一端會(huì)感應(yīng)出與帶電小球異號(hào)的電荷，兩者相互吸引，選項(xiàng)B屬于靜電現(xiàn)象；小線圈接近通電線圈過程中，由于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，小線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，選項(xiàng)C不屬于靜電現(xiàn)象；從干燥的地毯上走過，由于摩擦生電，當(dāng)手碰到金屬把手時(shí)瞬時(shí)產(chǎn)生較大電流，人有被電擊的感覺，選項(xiàng)D屬于靜電現(xiàn)象．【答案】C2．下列關(guān)于靜電場(chǎng)的說法正確的是()A．在點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中沒有場(chǎng)強(qiáng)相等的兩點(diǎn)，但有電勢(shì)相等的兩點(diǎn)B．正電荷只在電場(chǎng)力作用下，一定從高電勢(shì)向低電勢(shì)運(yùn)動(dòng)C．場(chǎng)強(qiáng)為零處，電勢(shì)一定為零；電勢(shì)為零處，場(chǎng)強(qiáng)一定為零D．初速為零的正電荷在電場(chǎng)力作用下一定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)【解析】考查電場(chǎng)基本性質(zhì)，幾種典型場(chǎng)空間分布．場(chǎng)強(qiáng)是矢量，A正確；若正電荷具有初速度，只在電場(chǎng)力作用下，不一定從高電勢(shì)點(diǎn)向低電勢(shì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；電勢(shì)具有相對(duì)性，零電勢(shì)點(diǎn)是可任意選取的，故C錯(cuò)誤；初速為零的正電荷若在電場(chǎng)線不為直線的電場(chǎng)中，只在電場(chǎng)力作用下，其將不沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤．【答案】A3．一充電后的平行板電容器保持兩極板的正對(duì)面積、間距和電荷量不變，在兩極板間插入一電介質(zhì)，其電容C和兩極板間的電勢(shì)差U的變化情況是()A．C和U均增大 B．C增大，U減小C．C減小，U增大 D．C和U均減小【解析】由平行板電容器電容決定式C＝eq\f(εS,4πkd)知，當(dāng)插入電介質(zhì)后，ε變大，則在S、d不變的情況下C增大；由電容定義式C＝eq\f(Q,U)得U＝eq\f(Q,C)，又電荷量Q不變，故兩極板間的電勢(shì)差U減小，選項(xiàng)B正確．【答案】B4．如圖1，在光滑絕緣水平面上，三個(gè)帶電小球a、b和c分別位于邊長(zhǎng)為l的正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上；a、b帶正電，電荷量均為q，c帶負(fù)電．整個(gè)系統(tǒng)置于方向水平的勻強(qiáng)電場(chǎng)中．已知靜電力常量為k.若三個(gè)小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的大小為()圖1\f(\r(3)kq,3l2) \f(\r(3)kq,l2)\f(3kq,l2) \f(2\r(3)kq,l2)【解析】各小球都在力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，分別對(duì)各小球受力分析，列平衡方程可求解．以c球?yàn)檠芯繉?duì)象，除受另外a、b兩個(gè)小球的庫(kù)侖力外還受勻強(qiáng)電場(chǎng)的靜電力，如圖所示，c球處于平衡狀態(tài)，據(jù)共點(diǎn)力平衡條件可知F靜＝2keq\f(qqc,l2)cos30°，F(xiàn)靜＝Eqc，解得E＝eq\f(\r(3)kq,l2)，選項(xiàng)B正確．【答案】B5．如圖2所示為電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，電場(chǎng)線上等距離分布M、N、P三個(gè)點(diǎn)，其中N點(diǎn)的電勢(shì)為零，將一負(fù)電荷從M點(diǎn)移動(dòng)到P點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，以下判斷正確的是()圖2A．負(fù)電荷在P點(diǎn)受到的電場(chǎng)力一定小于在M點(diǎn)受到的電場(chǎng)力B．M點(diǎn)的電勢(shì)一定小于零C．正電荷從P點(diǎn)移到M點(diǎn)，電場(chǎng)力一定做負(fù)功D．負(fù)電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能小于零【解析】?jī)H由一條電場(chǎng)線無(wú)法確定P、M兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)弱，A錯(cuò)誤．負(fù)電荷從M點(diǎn)至P點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，則電場(chǎng)線方向向右，正電荷從P點(diǎn)移到M點(diǎn)，電場(chǎng)力一定做負(fù)功，C正確；又沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低，N點(diǎn)電勢(shì)為零，則M點(diǎn)電勢(shì)為正，P點(diǎn)電勢(shì)為負(fù)，負(fù)電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能一定大于零，B、D錯(cuò)誤．【答案】C6．如圖3所示，從熾熱的金屬絲漂出的電子(速度可視為零)，經(jīng)加速電場(chǎng)加速后從兩極板中間垂直射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)．電子的重力不計(jì)．在滿足電子能射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的條件下．下述四種情況中，一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角變大的是()圖3A．僅將偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)極性對(duì)調(diào)B．僅增大偏轉(zhuǎn)電極間的距離C．僅增大偏轉(zhuǎn)電極間的電壓D．僅減小偏轉(zhuǎn)電極間的電壓【解析】設(shè)加速電場(chǎng)電壓為U0，偏轉(zhuǎn)電壓為U，極板長(zhǎng)度為L(zhǎng)，間距為d，電子加速過程中，由U0q＝eq\f(mv\o\al(2,0),2)，得v0＝eq\r(\f(2U0q,m))，電子進(jìn)入極板后做類平拋運(yùn)動(dòng)，時(shí)間t＝eq\f(L,v0)，a＝eq\f(Uq,dm)，vy＝at，tanθ＝eq\f(vy,v0)＝eq\f(UL,2U0d)，由此可判斷C正確．【答案】C7．如圖4所示，一束α粒子沿中心軸射入兩平行金屬板之間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中后，分成三束a、b、c，則()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：62032023】圖4A．初速度va＜vb＜vcB．板內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)間ta＝tb＞tcC．動(dòng)能變化量ΔEka＝ΔEkb>ΔEkcD．動(dòng)能變化量ΔEka＞ΔEkb＞ΔEkc【解析】粒子做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向上加速度相同．豎直方向上y＝eq\f(1,2)at2，整理得ta＝tb＞tc，a的水平位移小于b的水平位移，va＜vb，b、c水平位移相等，又tb＞tc，所以vb＜vc；根據(jù)動(dòng)能定理ΔE＝W＝qEy，動(dòng)能變化量ΔEka＝ΔEkb＞ΔEkc.【答案】AC8．如圖5所示，將帶正電的甲球放在不帶電的乙球左側(cè)，兩球在空間形成了穩(wěn)定的靜電場(chǎng)，實(shí)線為電場(chǎng)線，虛線為等勢(shì)線．A、B兩點(diǎn)與兩球球心連線位于同一直線上，C、D兩點(diǎn)關(guān)于直線AB對(duì)稱．則()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：62032118】圖5A．A點(diǎn)和B點(diǎn)的電勢(shì)相同B．C點(diǎn)和D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同C．正電荷從A點(diǎn)移至B點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功D．負(fù)電荷在C點(diǎn)和D點(diǎn)，電勢(shì)能相等【解析】同一等勢(shì)線上各點(diǎn)電勢(shì)相等，所以φA＝φC，沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，所以φC>φB，即φA>φB，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；C點(diǎn)和D點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向不同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由W＝qUAB可知正電荷從A點(diǎn)移至B點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，選項(xiàng)C正確；C點(diǎn)和D點(diǎn)位于同一等勢(shì)線上，由Ep＝φq可知，D正確．【答案】CD9.圖6中虛線是某電場(chǎng)的一組等勢(shì)面，相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差相等．兩個(gè)帶電粒子從P點(diǎn)沿等勢(shì)面的切線方向射入電場(chǎng)，粒子僅受電場(chǎng)力作用，運(yùn)動(dòng)軌跡如實(shí)線所示，a、b是實(shí)線與虛線的交點(diǎn)．下列說法正確的是()圖6A．兩粒子的電性相反B．a(chǎn)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小于b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)C．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)D．與P點(diǎn)相比兩個(gè)粒子的電勢(shì)能均增加【解析】由于粒子僅受電場(chǎng)力的作用，據(jù)軌跡彎曲方向可知兩粒子受到的電場(chǎng)力方向相反，故兩粒子電性相反，A正確；b點(diǎn)的等勢(shì)面較密集，故b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大，B正確；由于兩粒子各自的電性不確定，電場(chǎng)的方向未知，故無(wú)法判斷電勢(shì)的高低，C錯(cuò)誤；電場(chǎng)力對(duì)兩粒子均做正功，故電勢(shì)能均減小，D錯(cuò)誤．【答案】AB10．帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖7所示，如果帶電粒子只受電場(chǎng)力作用從a運(yùn)動(dòng)到b，下列說法正確的是()圖7A．粒子帶正電B．粒子在a點(diǎn)和b點(diǎn)的加速度相同C．該粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)時(shí)大D．該粒子在b點(diǎn)的速度比在a點(diǎn)時(shí)大【解析】由于粒子運(yùn)動(dòng)軌跡越來(lái)越向上彎曲，可判斷它受力方向?yàn)樨Q直向上，所以粒子應(yīng)帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；勻強(qiáng)電場(chǎng)中受力恒定，加速度相同，B正確；從a到b由于電場(chǎng)力方向與速度方向的夾角成銳角，電場(chǎng)力做正功，則電勢(shì)能減小，動(dòng)能增大，故該粒子在b點(diǎn)的電勢(shì)能比在a點(diǎn)時(shí)小，在b點(diǎn)的速度比在a點(diǎn)時(shí)大，故C、D正確．【答案】BCD二、非選擇題(本題共3小題，共40分，按題目要求作答)11．(10分)一個(gè)帶電量q＝－3×10－6C的點(diǎn)電荷，從某電場(chǎng)的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電荷克服電場(chǎng)力做6×10－4(1)點(diǎn)電荷的電勢(shì)能如何變化？變化了多少？(2)A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差多大？(3)若把一個(gè)帶電量為q＝1×10－6C的電荷由A移到B【解析】(1)電荷克服電場(chǎng)力做6×10－4J的功，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，增加6×10－4J.(2)A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差：UAB＝eq\f(WAB,q)＝eq\f(－6×10－4,－3×10－6)V＝200V(3)電場(chǎng)力做功：W′AB＝qUAB＝1×10－6×200J＝2×10－4J.【答案】(1)增加6×10－4J(2)200V(3)2×10－4J12．(15分)如圖8所示，質(zhì)量為m＝5×10－8kg的帶電粒子以v0＝2m/s的速度從水平放置的平行金屬板A、B中央飛入電場(chǎng)，已知板長(zhǎng)L＝10cm，板間距離d＝2cm，當(dāng)A、B間加電壓UAB＝103V時(shí)，帶電粒子恰好沿直線穿過電場(chǎng)(設(shè)此時(shí)A板電勢(shì)高)，g取10m/s2圖8(1)帶電粒子電性和所帶電荷量；(2)A、B間所加電壓在什么范圍內(nèi)帶電粒子能從板間飛出？【解析】(1)當(dāng)UAB＝103V時(shí)，粒子做直線運(yùn)動(dòng)