新高考物理一輪復(fù)習(xí)知識(shí)梳理+分層練習(xí)專題47 帶電粒子在力電等效場(chǎng)、交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)和電場(chǎng)中的功能問題（含解析）

SKIPIF1<02023屆高三物理一輪復(fù)習(xí)多維度導(dǎo)學(xué)與分層專練SKIPIF1<0專題47帶電粒子在力電等效場(chǎng)、交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)和電場(chǎng)中的功能問題導(dǎo)練目標(biāo)導(dǎo)練內(nèi)容目標(biāo)1帶電粒子在力電等效場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)目標(biāo)2帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)3帶電粒子在電場(chǎng)中的能量動(dòng)量問題【知識(shí)導(dǎo)學(xué)與典例導(dǎo)練】帶電粒子在力電等效場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)1.方法概述等效思維方法是將一個(gè)復(fù)雜的物理問題,等效為一個(gè)熟知的物理模型或問題的方法。對(duì)于這類問題,若采用常規(guī)方法求解,過(guò)程復(fù)雜,運(yùn)算量大。若采用等效法求解,則能避開復(fù)雜的運(yùn)算,過(guò)程比較簡(jiǎn)捷。2.方法應(yīng)用先求出重力與電場(chǎng)力的合力,將這個(gè)合力視為一個(gè)等效重力,將a=F合【例1】如圖所示，在豎直平面內(nèi)有水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線，細(xì)線一端固定在O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m的帶電小球。小球靜止時(shí)細(xì)線與豎直方向成SKIPIF1<0角，此時(shí)讓小球獲得初速度且恰能繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)沿逆時(shí)針方向做圓周運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的是（）A．勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度SKIPIF1<0B．小球動(dòng)能的最小值為SKIPIF1<0C．小球運(yùn)動(dòng)至圓周軌跡的最高點(diǎn)時(shí)機(jī)械能最小D．小球從初始位置開始，在豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)一周的過(guò)程中，其電勢(shì)能先減小后增大【答案】AB【詳解】A．小球靜止時(shí)細(xì)線與豎直方向成SKIPIF1<0角，對(duì)小球受力分析，小球受重力、拉力和電場(chǎng)力，三力平衡，根據(jù)平衡條件，有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0選項(xiàng)A正確；B．小球恰能繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，在等效最高點(diǎn)A速度最小，根據(jù)牛頓第二定律，有SKIPIF1<0則最小動(dòng)能SKIPIF1<0選項(xiàng)B正確；C．小球的機(jī)械能和電勢(shì)能之和守恒，則小球運(yùn)動(dòng)至電勢(shì)能最大的位置機(jī)械能最小，小球帶負(fù)電，則小球運(yùn)動(dòng)到圓周軌跡的最左端點(diǎn)時(shí)機(jī)械能最小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．小球從初始位置開始，在豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)一周的過(guò)程中，電場(chǎng)力先做正功，后做負(fù)功，再做正功，則其電勢(shì)能先減小后增大，再減小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AB。帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1.此類題型一般有三種情況:一是粒子做單向直線運(yùn)動(dòng)(一般用牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解);二是粒子做往返運(yùn)動(dòng)(一般分段研究);三是粒子做偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(一般根據(jù)交變電場(chǎng)的特點(diǎn)分段研究)。2.分析時(shí)從兩條思路出發(fā):一是力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,根據(jù)牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律分析;二是功能關(guān)系。3.注重全面分析(分析受力特點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)),抓住粒子的運(yùn)動(dòng)具有周期性和在空間上具有對(duì)稱性的特征,求解粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度、位移、做功或確定與物理過(guò)程相關(guān)的邊界條件。4.交變電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)（方法實(shí)操展示）U-t圖像v-t圖像軌跡圖5.交變電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)（帶電粒子重力不計(jì)，方法實(shí)操展示）U-t圖SKIPIF1<0SKIPIF1<0軌跡圖vv0v0v0vv0v0v0vy-t圖ttOvyv0T/2T單向直線運(yùn)動(dòng)AB速度不反向ttOvyv0往返直線運(yùn)動(dòng)AB速度反向TT/2-v0【例2】如圖所示，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)），若分別在A、B兩板間加下圖所示的四種電壓，則其中可能使電子打不到B板的是（）A． B．C． D．【答案】B【詳解】A．加A圖電壓，電子從A板開始向B板做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，一定能打到B板上，故A錯(cuò)誤；B．加B圖電壓，若A、B板間距足夠大，則0～t0電子向B板做勻加速運(yùn)動(dòng)，t0～2t0向B板做加速度大小相同的勻減速運(yùn)動(dòng)直到速度為零；2t0～3t0向A板做勻加速運(yùn)動(dòng)，3t0～4t0向A板做勻減速運(yùn)動(dòng)，t＝4t0時(shí)電子回到出發(fā)點(diǎn)，可知電子有可能打不到B板，故B正確；C．加C圖電壓，電子一直向B板先加速后減速，再加速再減速……一直向B板運(yùn)動(dòng)，可知一定能打到B板，故C錯(cuò)誤；D．加D圖電壓，可知電子在一個(gè)周期內(nèi)速度的方向不變，一直向B板運(yùn)動(dòng)，一定能打到B板，故D錯(cuò)誤。故選B。【例3】圖1的平行金屬板M、N間加有圖2所示的交變電壓，SKIPIF1<0是M、N板間的中線，當(dāng)電壓穩(wěn)定時(shí)，板間為勻強(qiáng)電場(chǎng)。SKIPIF1<0時(shí)，比荷為SKIPIF1<0的帶電粒子甲從O點(diǎn)沿SKIPIF1<0方向、以SKIPIF1<0的速率進(jìn)入板間，SKIPIF1<0時(shí)飛離電場(chǎng)，期間恰好不與極板相碰。若在SKIPIF1<0時(shí)刻，帶電粒子乙以SKIPIF1<0的速率沿SKIPIF1<0從O點(diǎn)進(jìn)入板間，已知乙粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中也恰好不與極板碰撞，不計(jì)粒子受到的重力，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．T時(shí)刻，乙粒子離開電場(chǎng)B．乙粒子的比荷為SKIPIF1<0C．甲、乙兩粒子通過(guò)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)的位移大小之比為2：3D．甲、乙兩粒子通過(guò)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)的位移大小之比為1：2【答案】ABD【詳解】A．設(shè)板長(zhǎng)為L(zhǎng)，粒子甲帶負(fù)電，則甲運(yùn)動(dòng)時(shí)間為SKIPIF1<0粒子乙因入射速度為甲的兩倍，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間為SKIPIF1<0因乙在SKIPIF1<0時(shí)刻飛入板間，則在T時(shí)刻飛出板間，A正確；CD．設(shè)兩板間距離為d，則有SKIPIF1<0為定值，則在豎直方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，以豎直方向位移和時(shí)間關(guān)系，可得SKIPIF1<0做出豎直方向上速度與時(shí)間圖像，如圖則圖線與時(shí)間軸圍成的面積代表豎直方向上的位移，設(shè)板間距為d，若恰好不與極板碰撞，則表示粒子在電場(chǎng)中豎直方向的最大位移大小剛好為SKIPIF1<0，根據(jù)圖像可知在SKIPIF1<0、SKIPIF1<0時(shí)刻粒子甲會(huì)恰好不碰到極板，此兩種時(shí)刻會(huì)達(dá)到最大位移的大小，而在SKIPIF1<0時(shí)刻，粒子出磁場(chǎng)，此時(shí)位移是最大位移的一半，為SKIPIF1<0，即甲在豎直方向上的位移為SKIPIF1<0；同理，對(duì)粒子乙，其軌跡為SKIPIF1<0的形狀，因乙粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中也恰好不與極板碰撞，根據(jù)圖像可知在T時(shí)刻會(huì)恰好不與極板相撞，此時(shí)乙剛好飛出磁場(chǎng)，即乙在豎直方向上為位移為SKIPIF1<0，則偏轉(zhuǎn)位移之比為SKIPIF1<0，C錯(cuò)誤，D正確；B．對(duì)乙有SKIPIF1<0對(duì)甲有SKIPIF1<0因SKIPIF1<0則有SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0又SKIPIF1<0，SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0，B正確。故選ABD。帶電粒子在電場(chǎng)中的功能問題1．電場(chǎng)中的功能關(guān)系(1)若只有靜電力做功電勢(shì)能與動(dòng)能之和保持不變。(2)若只有靜電力和重力做功電勢(shì)能、重力勢(shì)能、動(dòng)能之和保持不變。(3)除重力之外，其他各力對(duì)物體做的功等于物體機(jī)械能的變化。(4)所有外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化。2．電場(chǎng)力做功的計(jì)算方法(1)WAB＝qUAB(普遍適用)(2)W＝qExcosθ(適用于勻強(qiáng)電場(chǎng))(3)WAB＝－ΔEp＝EpA－EpB(從能量角度求解)(4)W電＋W非電＝ΔEk(由動(dòng)能定理求解)【例4】如圖甲所示，光滑絕緣水平面上有一沿水平方向的電場(chǎng)，MN是其中的一條直線，線上有A、B、C三點(diǎn)，一帶電荷量為SKIPIF1<0、質(zhì)量為SKIPIF1<0的小物塊從A點(diǎn)由靜止釋放，沿MN做直線運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的SKIPIF1<0圖像如圖乙所示，其中B點(diǎn)處的切線斜率最大（圖中標(biāo)出了該切線），C點(diǎn)處的切線平行于t軸，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小物塊電荷量保持不變，則下列說(shuō)法中正確的是（）A．A、B兩點(diǎn)電勢(shì)差SKIPIF1<0B．小物塊從B點(diǎn)到C點(diǎn)電場(chǎng)力做的功SKIPIF1<0C．C點(diǎn)為AC間電場(chǎng)強(qiáng)度最大的點(diǎn)，場(chǎng)強(qiáng)大小SKIPIF1<0D．由A到C的過(guò)程中小物塊的電勢(shì)能先減小后變大【答案】B【詳解】A．根據(jù)動(dòng)能定理，可知SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)動(dòng)能定理可知SKIPIF1<0代入數(shù)據(jù)得SKIPIF1<0故B正確；C．SKIPIF1<0圖像的斜率為加速度，有圖像可知，B點(diǎn)的加速度最大，且SKIPIF1<0所以粒子在B的電場(chǎng)強(qiáng)度最大，根據(jù)公式SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故C錯(cuò)誤；D．從A到B到C物體速度一直變大，所以物體動(dòng)能一直增大，根據(jù)能量守恒可知，物體電勢(shì)能一直降低，故D錯(cuò)誤。故選B?！径嗑S度分層專練】1．如圖所示，虛線MN下方存在著方向水平向左、范圍足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)。AB為絕緣光滑且固定的四分之一圓弧軌道，軌道半徑為R，O為圓心，B位于O點(diǎn)正下方。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球，以初速度vA豎直向下從A點(diǎn)沿切線進(jìn)入半圓軌道內(nèi)側(cè)，沿軌道運(yùn)動(dòng)到B處以速度vB射出。已知重力加速度為g，勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)大小SKIPIF1<0，空氣阻力不計(jì)，下列說(shuō)法正確的是（）A．從A到B過(guò)程中，小球的機(jī)械能先增大后減小B．從A到B過(guò)程中，小球?qū)壍赖膲毫ο葴p小后增大C．在A、B兩點(diǎn)的速度大小滿足vA>vBD．從B點(diǎn)拋出后，小球速度的最小值為SKIPIF1<0【答案】D【詳解】A．從A到B過(guò)程中，電場(chǎng)力一直做負(fù)功，小球的機(jī)械能一直減小，故A錯(cuò)誤；B．等效重力的與豎直線夾約37°偏左下方，所以從A到B過(guò)程中，小球速度先增大后減小，對(duì)軌道的壓力先增大后減小，故B錯(cuò)誤；C．B點(diǎn)比A點(diǎn)更靠近等效最低點(diǎn)，所以SKIPIF1<0故C錯(cuò)誤；D．從A到B，由動(dòng)能定理SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0之后小球做斜拋運(yùn)動(dòng)，在垂直于等效場(chǎng)方向上的分速度即為最小速度，則SKIPIF1<0故D正確。故選D。2．如圖所示，在豎直面內(nèi)有一半徑為R的圓環(huán)型軌道，軌道內(nèi)部最低點(diǎn)A處有一質(zhì)量為m的光滑帶正電的小球（可視作質(zhì)點(diǎn)），其所帶電荷量為q，在圓環(huán)區(qū)域內(nèi)存在著方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E=SKIPIF1<0，現(xiàn)給小球一個(gè)水平向右的初速度，使小球開始運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的是（）A．若v0＞SKIPIF1<0，則小球可以做完整的圓周運(yùn)動(dòng)B．若小球可以做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，則軌道所給彈力的最大值與最小值相差4SKIPIF1<0mgC．若v0=SKIPIF1<0，則小球?qū)⒃谲壍雷罡唿c(diǎn)B處脫離軌道D．若v0=SKIPIF1<0，則小球不會(huì)脫離軌道【答案】BCD【詳解】小球同時(shí)受到重力和電場(chǎng)力作用，這時(shí)可認(rèn)為小球處于等效重力場(chǎng)中，小球受到的等效重力為SKIPIF1<0等效重力加速度為SKIPIF1<0小球可以做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，則有SKIPIF1<0與豎直方向的夾角SKIPIF1<0如下圖所示在等效重力場(chǎng)中應(yīng)用機(jī)械能守恒定律可得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0，A錯(cuò)誤；B．若小球可以做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，則小球在等效重力場(chǎng)中最低點(diǎn)軌道所給的彈力最大，等效最高點(diǎn)軌道所給的彈力最小，在最低點(diǎn)有SKIPIF1<0在最高點(diǎn)有SKIPIF1<0小球從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)的過(guò)程中，有SKIPIF1<0解得軌道所給彈力的最大值與最小值相差為SKIPIF1<0C．若v0=SKIPIF1<0，小球到達(dá)最高點(diǎn)B處的過(guò)程中，重力做負(fù)功，電場(chǎng)力不做功，則有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故可得小球?qū)⒃谲壍雷罡唿c(diǎn)B處脫離軌道，C正確；D．在等效重力場(chǎng)中，當(dāng)v0=SKIPIF1<0時(shí)，小球沒有超過(guò)等效重力場(chǎng)中的半圓，故小球不會(huì)脫離軌道，D正確。故選BCD。3．如圖所示，在豎直平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系xOy中，長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩一端固定于點(diǎn)A（0，SKIPIF1<0），另一端系有一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球．現(xiàn)在y軸正半軸上某處B固定一釘子，再將細(xì)繩拉至水平位置，由靜止釋放小球使細(xì)繩碰到釘子后小球能繞釘子轉(zhuǎn)動(dòng)．已知整個(gè)空間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為SKIPIF1<0，重力加速度為g。B、O相距yB，則（）A．小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最小速度為SKIPIF1<0B．當(dāng)SKIPIF1<0時(shí)小球恰好能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)C．當(dāng)SKIPIF1<0時(shí)小球能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)D．若小球恰好能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，則繩能承受的拉力至少為6mg【答案】CD【詳解】A．小球所受的重力和電場(chǎng)力的合力SKIPIF1<0方向豎直向上。當(dāng)小球第一次運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)速度最大，設(shè)最大速度為vm。根據(jù)動(dòng)能定理得SKIPIF1<0可得SKIPIF1<0則小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度為SKIPIF1<0，A錯(cuò)誤；B．設(shè)小球恰好能繞B點(diǎn)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)B點(diǎn)的坐標(biāo)為yB，小球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r，則有SKIPIF1<0小球通過(guò)圓周運(yùn)動(dòng)最低點(diǎn)時(shí)，需滿足SKIPIF1<0從開始到圓周運(yùn)動(dòng)最低點(diǎn)的過(guò)程，由動(dòng)能定理得SKIPIF1<0聯(lián)立解得SKIPIF1<0，B錯(cuò)誤；C．當(dāng)SKIPIF1<0時(shí)，因SKIPIF1<0小球能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，C正確；D．小球恰好能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，在最高點(diǎn)繩的拉力最大，設(shè)為T，此時(shí)SKIPIF1<0；SKIPIF1<0依據(jù)牛頓第二定律得SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故繩能承受的拉力至少為6mg，D正確。故選CD。4．粗糙絕緣的水平桌面上，有兩塊豎直平行相對(duì)而立的金屬板A、B．板間桌面上靜止著帶正電的物塊，如圖甲所示，當(dāng)兩金屬板加圖乙所示的交變電壓時(shí)，設(shè)直到t1時(shí)刻物塊才開始運(yùn)動(dòng)，(最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力可認(rèn)為相等)，則()A．在0～t1時(shí)間內(nèi)，物塊受到的摩擦力恒定，方向水平向左B．在t1～t3時(shí)間內(nèi)，物塊受到的摩擦力先逐漸增大，后逐漸減小C．t3時(shí)刻物塊的速度最大D．t4時(shí)刻物塊的速度最大【答案】C【詳解】A.在SKIPIF1<0時(shí)間內(nèi)，物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向右，物塊所受的電場(chǎng)力水平向右，根據(jù)平衡條件得摩擦力大?。篠KIPIF1<0，SKIPIF1<0增大，SKIPIF1<0隨之增大，并且由平衡條件知，摩擦力的方向水平向左，故A錯(cuò)誤；B.在SKIPIF1<0時(shí)間內(nèi)，物體向右運(yùn)動(dòng)，受到的是滑動(dòng)摩擦力，物塊對(duì)地面的壓力不變，根據(jù)公式SKIPIF1<0知，摩擦力不變，故B錯(cuò)誤；CD.據(jù)題意：最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力認(rèn)為相等，在SKIPIF1<0時(shí)刻物塊所受的靜摩擦力達(dá)到最大，并恰好等于此時(shí)的電場(chǎng)力；在SKIPIF1<0時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)力一直大于摩擦力，物體一直向右加速運(yùn)動(dòng)；在SKIPIF1<0時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)力小于滑動(dòng)摩擦力，物塊向右做減速運(yùn)動(dòng)，所以SKIPIF1<0時(shí)刻物塊的速度最大，故C正確，D錯(cuò)誤．5．如圖甲所示，平行金屬板P、Q上有兩個(gè)正對(duì)小孔，Q板接地，P板的電勢(shì)SKIPIF1<0隨時(shí)間變化的情況如圖乙所示，一束電子以相同的初速度v0陸續(xù)均勻地從P板小孔飛向Q板小孔，t=0時(shí)刻從P板小孔飛入的電子在SKIPIF1<0時(shí)刻到達(dá)Q板小孔且速度剛好減小到零（未返回）。不計(jì)電子重力、小孔對(duì)板間電場(chǎng)的影響以及電子間的相互作用，下列說(shuō)法正確的是（）A．只有滿足t=nT（n=0，1、2，3…）時(shí)刻飛入P板小孔的電子在板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間才最長(zhǎng)B．SKIPIF1<0時(shí)刻飛入P板小孔的電子到達(dá)Q板小孔的時(shí)刻為SKIPIF1<0C．若僅將電子從P板小孔飛人的初速度變成SKIPIF1<0，則有12.5%的電子到達(dá)Q板小孔時(shí)的速度仍為SKIPIF1<0D．若僅將兩板距離變成原來(lái)的兩倍，則t=0時(shí)刻從P板小孔飛入的電子到達(dá)Q板時(shí)的速度仍為零【答案】ABC【詳解】A．兩板間存在電壓時(shí)，電子做減速運(yùn)動(dòng)，若要使電子在板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短，應(yīng)使電子做勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)，即滿足t=nT（n=0，1、2，3…）時(shí)刻飛入P板小孔，故A正確；B．設(shè)電子初速度大小為v0，由題意可知電子做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為SKIPIF1<0極板間距為SKIPIF1<0SKIPIF1<0時(shí)刻飛入P板小孔的電子先做勻減速運(yùn)動(dòng)，此階段的位移大小為SKIPIF1<0末速度大小為SKIPIF1<0電子后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此階段的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為SKIPIF1<0所以SKIPIF1<0時(shí)刻飛入P板小孔的電子到達(dá)Q板小孔的時(shí)刻為SKIPIF1<0故B正確；C．由題意，電子從P板小孔飛入和到達(dá)Q板小孔的速度相同，說(shuō)明電子一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為SKIPIF1<0所以電子從P板小孔飛入的時(shí)刻范圍是SKIPIF1<0，這些電子所占電子總數(shù)的百分比為SKIPIF1<0故C正確；D．若僅將兩板距離變成原來(lái)的兩倍，則電子做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小變?yōu)镾KIPIF1<0，t=0時(shí)刻從P板小孔飛入的電子在SKIPIF1<0時(shí)刻的速度大小為SKIPIF1<0電子做勻減速運(yùn)動(dòng)的位移大小為SKIPIF1<0電子之后做勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移大小為SKIPIF1<0所以電子到達(dá)Q板時(shí)的速度大小為SKIPIF1<0，故D錯(cuò)誤。故選ABC。6．如圖甲所示，長(zhǎng)為8d、間距為d的平行金屬板水平放置，O點(diǎn)有一粒子源，能持續(xù)水平向右發(fā)射初速度為v0、電荷量為q（SKIPIF1<0）、質(zhì)量為m的粒子，在兩板間存在如圖乙所示的交變電場(chǎng)，取豎直向下為正方向，不計(jì)粒子重力，以下判斷正確的是（）A．粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為SKIPIF1<0B．射出粒子的最大動(dòng)能為SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0時(shí)刻進(jìn)入的粒子，從O′點(diǎn)射出D．SKIPIF1<0時(shí)刻進(jìn)入的粒子，從O′點(diǎn)射出【答案】AD【詳解】A．由題圖可知場(chǎng)強(qiáng)大小SKIPIF1<0則粒子在電場(chǎng)中的加速度SKIPIF1<0則粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間滿足SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0選項(xiàng)A正確；B．能從板間射出的粒子在板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間均為SKIPIF1<0則任意時(shí)刻射入的粒子若能射出電場(chǎng)，則射出電場(chǎng)時(shí)沿電場(chǎng)方向的速度均為0，可知射出電場(chǎng)時(shí)粒子的動(dòng)能均為SKIPIF1<0，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．SKIPIF1<0時(shí)刻進(jìn)入的粒子，在沿電場(chǎng)方向的運(yùn)動(dòng)是：若向下加速SKIPIF1<0，則SKIPIF1<0，可知粒子撞擊到下極板，故粒子無(wú)法從O′點(diǎn)射出，故C錯(cuò)誤；D．SKIPIF1<0時(shí)刻進(jìn)入的粒子，在沿電場(chǎng)方向的運(yùn)動(dòng)是：先向上加速SKIPIF1<0，后向上減速SKIPIF1<0速度到零；然后向下加速SKIPIF1<0，再向下減速SKIPIF1<0速度到零……如此反復(fù)，則最后從O′點(diǎn)射出時(shí)沿電場(chǎng)方向的位移為零，則粒子將從O′點(diǎn)射出，選項(xiàng)D正確。故選AD。7．如圖甲所示，平行板電容器的兩極板A、B水平放置，極板長(zhǎng)度為L(zhǎng)。SKIPIF1<0時(shí)刻起在兩極板間加上如圖乙所示的交變電壓，同時(shí)一電子以速率SKIPIF1<0沿兩板的中軸線水平向右射入電場(chǎng)，最終電子恰好從靠近上極板的邊緣處水平飛出。已知電子電量為e、質(zhì)量為m，圖乙中SKIPIF1<0已知。則關(guān)于交變電壓周期T和兩極板間距d滿足的條件為（）A．SKIPIF1<0，SKIPIF1<0…B．SKIPIF1<0，SKIPIF1<0…C．SKIPIF1<0，SKIPIF1<0…D．SKIPIF1<0，SKIPIF1<0…【答案】AC【詳解】AB．粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后豎直方向的分速度隨時(shí)間變化的圖像如圖所示根據(jù)電子恰好從靠近上極板的邊緣處水平飛出可得SKIPIF1<0，n取0，1，2，3…根據(jù)水平方向勻速得SKIPIF1<0聯(lián)立解得SKIPIF1<0，n取0，1，2，3…，A正確，B錯(cuò)誤；CD．豎直方向的分運(yùn)動(dòng)滿足SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0，n取0，1，2，3…，C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。8．如圖甲所示，A、B兩平行板構(gòu)成一加速電場(chǎng)，C、D兩平行板構(gòu)成一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，有電子源源不斷從A板上的小孔由靜止進(jìn)入加速電場(chǎng)，并從B板的小孔離開加速電場(chǎng)進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，虛線恰好為偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的中軸線，A、B板間的加速電壓與時(shí)間的關(guān)系圖像如圖乙所示。已知C、D板間的電壓為SKIPIF1<0，C、D板間的距離為d，C、D的極板長(zhǎng)度為SKIPIF1<0，電子的電荷量為e，質(zhì)量為m。電子穿過(guò)加速電場(chǎng)的時(shí)間遠(yuǎn)小于T，不計(jì)電子重力及電子間的相互作用，下列說(shuō)法正確的是（

）A．在SKIPIF1<0時(shí)刻進(jìn)入加速電場(chǎng)的電子能離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)B．在SKIPIF1<0時(shí)刻進(jìn)入加速電場(chǎng)的電子能離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)C．SKIPIF1<0時(shí)刻進(jìn)入加速電場(chǎng)的電子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度方向與圖甲中虛線夾角的正切值為SKIPIF1<0D．在SKIPIF1<0時(shí)刻進(jìn)入加速電場(chǎng)的電子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度大小為SKIPIF1<0【答案】BC【詳解】A．在SKIPIF1<0時(shí)刻A、B間的電壓為SKIPIF1<0，此時(shí)刻進(jìn)入的電子在加速電場(chǎng)中有SKIPIF1<0假設(shè)電子能通過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，則電子通過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)所用的時(shí)間SKIPIF1<0電子在豎直方向上的位移大小SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0假設(shè)不成立，所以電子不能射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，故A錯(cuò)誤；B．在SKIPIF1<0時(shí)刻A、B間的電壓為SKIPIF1<0，此時(shí)刻進(jìn)入的電子在加速電場(chǎng)中有SKIPIF1<0假設(shè)電子能通過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，則電子通過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)所用時(shí)間SKIPIF1<0電子在豎直方向上的位移大小SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0假設(shè)成立，所以電子能射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，故B正確；CD．在SKIPIF1<0時(shí)刻A、B間的電壓為SKIPIF1<0，此時(shí)刻進(jìn)入的電子在加速電場(chǎng)中有SKIPIF1<0根據(jù)以上分析可知電子能通過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，則電子通過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)所用時(shí)間SKIPIF1<0電子在豎直方向上的位移大小SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0此時(shí)電子沿豎直方向的速度SKIPIF1<0電子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度方向與圖甲虛線夾角的正切值SKIPIF1<0電子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度SKIPIF1<0故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。9．如圖所示，在足夠長(zhǎng)的光滑絕緣水平直線軌道上方的P點(diǎn)，固定一電荷量為SKIPIF1<0的點(diǎn)電荷。一質(zhì)量為m、帶電荷量為SKIPIF1<0的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷），從軌道上的A點(diǎn)以初速度SKIPIF1<0沿軌道向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)正下方的B點(diǎn)時(shí)速度為v。已知點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)在A點(diǎn)的電勢(shì)為SKIPIF1<0（取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零），P到物塊的重心豎直距離為h，P、A連線與水平軌道的夾角為SKIPIF1<0，k為靜電常數(shù)，下列說(shuō)法正確的是（）A．點(diǎn)電荷SKIPIF1<0產(chǎn)生的電場(chǎng)在B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為SKIPIF1<0B．物塊在A點(diǎn)時(shí)受到軌道的支持力大小為SKIPIF1<0C．物塊從A到B機(jī)械能減少量為SKIPIF1<0D．點(diǎn)電荷SKIPIF1<0產(chǎn)生的電場(chǎng)在B點(diǎn)的電勢(shì)為SKIPIF1<0【答案】AD【詳解】A．由點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度公式SKIPIF1<0得SKIPIF1<0故A正確；B．物體受到點(diǎn)電荷的庫(kù)侖力為SKIPIF1<0由幾何關(guān)系可知SKIPIF1<0物體在SKIPIF1<0點(diǎn)時(shí)，由平衡條件有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故B錯(cuò)誤；CD．設(shè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)在SKIPIF1<0點(diǎn)的電勢(shì)為SKIPIF1<0，機(jī)械能減少量為SKIPIF1<0，動(dòng)能定理有SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0，SKIPIF1<0故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。10．如圖所示，有一均勻?qū)ΨQ帶負(fù)電花環(huán)和一質(zhì)量為m的帶正電小球，小球由靜止從花環(huán)正上方某一高處的A點(diǎn)落下，穿過(guò)花環(huán)中心又下落到達(dá)與A對(duì)稱的SKIPIF1<0點(diǎn)。在這個(gè)過(guò)程中，若取花環(huán)中心為坐標(biāo)原點(diǎn)且重力勢(shì)能為零，無(wú)限遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，豎直向下為SKIPIF1<0軸正方向，則關(guān)于小球的加速度a、重力勢(shì)能SKIPIF1<0、