（測(cè)控導(dǎo)航）高考物理一輪 第六章《電場(chǎng)》第3課時(shí)基礎(chǔ)知能提升訓(xùn)練題 新人教版

第課時(shí)電容帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(一)【測(cè)控導(dǎo)航】知識(shí)點(diǎn)題號(hào)1.電容器、電容及電容器的動(dòng)態(tài)分析6、92.帶電粒子在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)4、7、83.帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)1、2、3、5、10、111~5題為單選題;6~9題為多選題1.(2012蘭州診斷)如圖所示,一電子槍發(fā)射出的電子(初速度很小,可視為零)進(jìn)入加速電場(chǎng)加速后,垂直射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),射出后偏轉(zhuǎn)位移為Y,要使偏轉(zhuǎn)位移增大,下列哪些措施是可行的(不考慮電子射出時(shí)碰到偏轉(zhuǎn)電極板的情況)(A)A.增大偏轉(zhuǎn)電壓U B.增大加速電壓U0C.增大偏轉(zhuǎn)極板間距離 D.將發(fā)射電子改成發(fā)射負(fù)離子解析:由Y=UL24dU2.(2012年天津卷)兩個(gè)固定的等量異號(hào)點(diǎn)電荷所產(chǎn)生電場(chǎng)的等勢(shì)面如圖中虛線所示,一帶負(fù)電的粒子以某一速度從圖中A點(diǎn)沿圖示方向進(jìn)入電場(chǎng)在紙面內(nèi)飛行,最后離開電場(chǎng),粒子只受電場(chǎng)力作用,則粒子在電場(chǎng)中(C)A.做直線運(yùn)動(dòng),電勢(shì)能先變小后變大B.做直線運(yùn)動(dòng),電勢(shì)能先變大后變小C.做曲線運(yùn)動(dòng),電勢(shì)能先變小后變大D.做曲線運(yùn)動(dòng),電勢(shì)能先變大后變小解析:根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直,一帶負(fù)電的粒子以某一速度從圖中A點(diǎn)沿圖示方向進(jìn)入電場(chǎng)在紙面內(nèi)飛行,受到向上的電場(chǎng)力作用,粒子在電場(chǎng)中做曲線運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功,電勢(shì)能先變小后變大,選項(xiàng)C正確.3.(2012濰坊聯(lián)考)如圖所示,把一個(gè)帶電小球A固定在光滑水平的絕緣桌面上,在桌面的另一處放置帶電小球B.現(xiàn)給小球B一個(gè)垂直AB連線方向的速度v0,使其在水平桌面上運(yùn)動(dòng),則下列說(shuō)法中正確的是(D)A.若A、B帶同種電荷,B球一定做速度減小的曲線運(yùn)動(dòng)B.若A、B帶同種電荷,B球一定做加速度增大的曲線運(yùn)動(dòng)C.若A、B帶同種電荷,B球一定向電勢(shì)較低處運(yùn)動(dòng)D.若A、B帶異種電荷,B球可能做速度和加速度大小都不變的曲線運(yùn)動(dòng)解析:若A、B帶同種電荷,B球受到庫(kù)侖斥力作用,一定做速度增大加速度減小的曲線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;若B球帶負(fù)電,則B球向電勢(shì)較高處運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;若A、B帶異種電荷,B球可能繞A球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),即做速度和加速度大小都不變的曲線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)D正確.4.(2012福州質(zhì)檢)電場(chǎng)中某三條等勢(shì)線如圖實(shí)線a、b、c所示.一電子僅在電場(chǎng)力作用下沿直線從P運(yùn)動(dòng)到Q,已知電勢(shì)φa>φb>φc,這一過(guò)程電子運(yùn)動(dòng)的vt圖像可能是下列各圖中的(A)解析:由圖可知,此電場(chǎng)為非勻強(qiáng)電場(chǎng),且Q點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度小于P點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度,電子僅在電場(chǎng)力作用下沿直線從P運(yùn)動(dòng)到Q,做加速度越來(lái)越小的加速運(yùn)動(dòng),這一過(guò)程電子運(yùn)動(dòng)的vt圖像可能是選項(xiàng)A.5.(2013廈門理科綜合模擬)陰極射線示波管的聚焦電場(chǎng)是由電極A1、A2形成,實(shí)線為電場(chǎng)線,虛線為等勢(shì)線,z軸為該電場(chǎng)的中心軸線,P、Q、R為一個(gè)從左側(cè)進(jìn)入聚焦電場(chǎng)的電子運(yùn)動(dòng)軌跡上的三點(diǎn),不計(jì)電子的重力,則(D)A.電極A1的電勢(shì)高于電極A2的電勢(shì)B.電子在P點(diǎn)處的動(dòng)能大于在Q點(diǎn)處的動(dòng)能C.電場(chǎng)中Q點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于R點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度D.電子從P至R的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,靜電力對(duì)它一直做正功解析:因?yàn)殡妶?chǎng)線從高電勢(shì)指向低電勢(shì),據(jù)此可知,電極A1的電勢(shì)低于電極A2的電勢(shì),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;P點(diǎn)電勢(shì)低于Q點(diǎn)電勢(shì),帶負(fù)電的電子在P點(diǎn)的電勢(shì)能高于在Q點(diǎn)的電勢(shì)能,而電子在P點(diǎn)處的動(dòng)能小于在Q點(diǎn)處的動(dòng)能,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;根據(jù)電場(chǎng)線的疏密可知,電場(chǎng)中Q點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于R點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;電子從P至R的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,電勢(shì)逐漸變大,電勢(shì)能逐漸變小,靜電力對(duì)它一直做正功,選項(xiàng)D正確.6.(2012深圳第一次調(diào)研)如圖所示,當(dāng)平行板電容器C充電后把開關(guān)S斷開.設(shè)電容器電壓為U,電荷量為Q.現(xiàn)只將電容器兩板的正對(duì)面積減小,則(BC)A.Q變大 B.Q不變 C.U變大 D.U變小解析:平行板電容器C充電后把開關(guān)S斷開,帶電荷量Q不變,選項(xiàng)B正確,A錯(cuò)誤;現(xiàn)只將電容器兩板的正對(duì)面積減小,電壓U變大,選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤.7.(2012吉林二模)如圖所示,在真空中有兩個(gè)正點(diǎn)電荷,分別置于P、Q兩點(diǎn),P處點(diǎn)電荷的電荷量大于Q處點(diǎn)電荷的電荷量,A、B為P、Q連線的中垂線上的兩點(diǎn),現(xiàn)將一負(fù)電荷q由A點(diǎn)沿中垂線移動(dòng)到B點(diǎn),在此過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是(BD)A.q的電勢(shì)能一定在逐漸減小B.q的電勢(shì)能一定在逐漸增大C.q所受電場(chǎng)力大小一定在逐漸減小D.q所受電場(chǎng)力大小可能在逐漸增大解析:將一負(fù)電荷q由A點(diǎn)沿中垂線移動(dòng)到B點(diǎn),電場(chǎng)力一定做負(fù)功,q的電勢(shì)能一定在逐漸增大,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;q所受電場(chǎng)力大小可能在逐漸增大,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確.8.如圖所示,水平放置的平行金屬板充電后板間形成勻強(qiáng)電場(chǎng),板間距離為d,一個(gè)帶負(fù)電的液滴帶電荷量大小為q,質(zhì)量為m,從下板邊緣射入電場(chǎng),沿直線從上板邊緣射出,則(ACD)A.液滴做的是勻速直線運(yùn)動(dòng)B.液滴做的是勻減速直線運(yùn)動(dòng)C.兩板的電勢(shì)差為mgdD.液滴的電勢(shì)能減少了mgd解析:首先根據(jù)運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng),確定要考慮重力,而電場(chǎng)力也在豎直方向上,所以可以肯定合外力必然為零,因而確定了液滴的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和所受重力和電場(chǎng)力的關(guān)系.9.(2013自貢市一診)如圖所示,沿水平方向放置的平行金屬板a和b,分別與電源的正負(fù)極相連.a、b的中央沿豎直方向各有一個(gè)小孔,帶正電的液滴從小孔的正上方P點(diǎn)由靜止自由落下,先后穿過(guò)兩個(gè)小孔后速度為v1.現(xiàn)使a板不動(dòng),保持開關(guān)S打開或閉合,b板向上或向下平移一小段距離,相同的液滴仍從P點(diǎn)自由落下,先后穿過(guò)兩個(gè)小孔后速度為v2.下列說(shuō)法中正確的是(BC)A.若開關(guān)S保持閉合,向下移動(dòng)b板,則v2>v1B.若開關(guān)S閉合一段時(shí)間后再打開,向下移動(dòng)b板,則v2>v1C.若開關(guān)S保持閉合,無(wú)論向上或向下移動(dòng)b板,則v2=v1D.若開關(guān)S閉合一段時(shí)間后再打開,無(wú)論向上或向下移動(dòng)b板,則v2<v1解析:若開關(guān)S保持閉合,電容器電壓不變,無(wú)論向上或向下移動(dòng)b板,由動(dòng)能定理可得v2=v1,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,C正確;若開關(guān)S閉合一段時(shí)間后再打開,電容器帶電荷量不變,向下移動(dòng)b板,兩極板之間電壓減小,電場(chǎng)力做負(fù)功減小,由動(dòng)能定理可得v2>v1;向上移動(dòng)b板,兩極板之間電壓增大,電場(chǎng)力做負(fù)功增大,由動(dòng)能定理可得v2<v1,選項(xiàng)B正確,D錯(cuò)誤.10.(2012廣東中山期末)如圖,A、B兩點(diǎn)所在的圓半徑分別為r1和r2,這兩個(gè)圓為同心圓,圓心處有一帶正電,電荷量為Q的點(diǎn)電荷,內(nèi)外圓間的電勢(shì)差為U.一電子僅在電場(chǎng)力作用下由A運(yùn)動(dòng)到B,電子經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)速度為v.若電子質(zhì)量為m,帶電荷量為e.求:(1)電子經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的加速度大小.(2)電子在A點(diǎn)時(shí)的速度大小v0.解析:(1)電子在B點(diǎn)受到的庫(kù)侖力大小為F=kQe電子在該處的加速度為a=Fm=kQe(2)由動(dòng)能定理得12mv2-12m解得v0=v2答案:(1)kQemr11.(2013成都外國(guó)語(yǔ)學(xué)校月考)如圖所示為研究電子槍中電子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)化模型示意圖.在xOy平面的第一象限,存在以x軸、y軸及雙曲線y=L24x的一段(0≤x≤L,0≤y≤L)為邊界的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域Ⅰ;在第二象限存在以x=-L、x=-2L、y=0、y=L的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域Ⅱ(1)從電場(chǎng)區(qū)域Ⅰ的邊界B點(diǎn)處由靜止釋放電子,電子離開MNPQ時(shí)的坐標(biāo);(2)從電場(chǎng)區(qū)域Ⅰ的AB曲線邊界由靜止釋放電子離開MNPQ的最小動(dòng)能.解析:(1)設(shè)電子的質(zhì)量為m,從B點(diǎn)處由靜止釋放的電子出區(qū)域Ⅰ時(shí)的速度為v0.對(duì)于B點(diǎn),由雙曲線y=L24x電子在電場(chǎng)Ⅰ中做勻加速直線運(yùn)動(dòng),由動(dòng)能定理有:eE·14L=12mv電子離開電場(chǎng)區(qū)域Ⅰ后,接著電子在無(wú)電場(chǎng)區(qū)域勻速運(yùn)動(dòng),此后進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域Ⅱ,在電場(chǎng)Ⅱ中做類平拋運(yùn)動(dòng).設(shè)在電場(chǎng)Ⅱ中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1,不防假設(shè)電子從NP邊射出,出射點(diǎn)縱坐標(biāo)為y1,則t1=Lv0,a=eEm,L-y1=解得y1=0,所以電子離開MNPQ區(qū)域的位置坐標(biāo)為(-2L,0),即電子從NP邊的P點(diǎn)射出,原假設(shè)成立.(2)設(shè)釋放點(diǎn)在電場(chǎng)區(qū)域Ⅰ中的坐標(biāo)為(x,y),電子出區(qū)域Ⅰ時(shí)的速度為v1.由雙曲線公式可知y=L2所有電子在電場(chǎng)Ⅰ中做勻加速直線運(yùn)動(dòng),由動(dòng)能定理有:eEx=12mv設(shè)在電場(chǎng)Ⅱ中做類平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2,也假設(shè)電子從NP邊射出,出射點(diǎn)縱坐標(biāo)為y2,則t2=Lv1,L-y2=1