（測(cè)控導(dǎo)航）高考物理一輪 第六章《電場(chǎng)》第4課時(shí)基礎(chǔ)知能提升訓(xùn)練題 新人教版

第課時(shí)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(二)【測(cè)控導(dǎo)航】知識(shí)點(diǎn)題號(hào)1.示波管2、7、102.帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)4、83.帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1、3、5、6、9、111~6題為單選題;7~9題為多選題1.如圖所示的示波管,當(dāng)兩偏轉(zhuǎn)電極XX'、YY'電壓為零時(shí),電子槍發(fā)射的電子經(jīng)加速電壓加速后會(huì)打在熒光屏上的正中間(圖示坐標(biāo)的O點(diǎn),其中x軸與XX'電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向平行,x軸正方向垂直于紙面指向紙內(nèi),y軸與YY'電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向平行).若要電子打在圖示坐標(biāo)的第Ⅲ象限,則(D)A.X、Y接電源的正極,X'、Y'接電源的負(fù)極B.X、Y'接電源的正極,X'、Y接電源的負(fù)極C.X'、Y接電源的正極,X、Y'接電源的負(fù)極D.X'、Y'接電源的正極,X、Y接電源的負(fù)極解析:電子槍發(fā)射的帶負(fù)電的電子在電場(chǎng)力作用下向第Ⅲ象限偏轉(zhuǎn),故Y'、X'是帶正電的極板.故選項(xiàng)D正確.電子槍發(fā)射的電子帶負(fù)電,若要求向下偏轉(zhuǎn),必須把下極板接電源正極;若要求向左,必須把左極板接電源正極,電子在這兩個(gè)方向的電場(chǎng)力共同作用下到達(dá)預(yù)定的位置.2.(2012黃岡期末)在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有a、b、c、d四個(gè)帶電質(zhì)點(diǎn),各以水平向左、水平向右、豎直向下和豎直向上的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),不計(jì)質(zhì)點(diǎn)間的相互作用力,則下列說法中錯(cuò)誤的是(A)A.c、d帶異種電荷B.a、b帶同種電荷且電勢(shì)能均不變C.d的電勢(shì)能減小,重力勢(shì)能增大D.c的電勢(shì)能增大,機(jī)械能減小解析:各個(gè)質(zhì)點(diǎn)所受重力均向下,要使它們分別以水平向左、水平向右、豎直向下和豎直向上的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),所受電場(chǎng)力均向上,各個(gè)質(zhì)點(diǎn)均帶負(fù)電,且與重力平衡,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;a、b沿等勢(shì)面運(yùn)動(dòng),帶同種電荷且電勢(shì)能均不變,選項(xiàng)B正確;d豎直向上運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)力做正功,d的電勢(shì)能減小,重力勢(shì)能增大,選項(xiàng)C正確;c豎直向下運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增大,重力勢(shì)能減小,機(jī)械能減小,選項(xiàng)D正確.3.將如圖所示的交變電壓加在平行板電容器A、B兩極板上,開始B板電勢(shì)比A板電勢(shì)高,這時(shí)有一個(gè)原來靜止的電子正處在兩板的中間,它在電場(chǎng)力作用下開始運(yùn)動(dòng),設(shè)A、B兩極板間的距離足夠大,下列說法中正確的是(D)A.電子一直向著A板運(yùn)動(dòng)B.電子一直向著B板運(yùn)動(dòng)C.電子先向A板運(yùn)動(dòng),然后返回向B板運(yùn)動(dòng),之后在A、B兩板間做周期性往復(fù)運(yùn)動(dòng)D.電子先向B板運(yùn)動(dòng),然后返回向A板運(yùn)動(dòng),之后在A、B兩板間做周期性往復(fù)運(yùn)動(dòng)解析:開始B板電勢(shì)高,電子在電場(chǎng)力作用下向B板運(yùn)動(dòng),0~T4內(nèi)做加速運(yùn)動(dòng),T4~T2內(nèi)做減速運(yùn)動(dòng),T2時(shí)速度為零,在T2帶電粒子在交變電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),分析的有效方法是畫vt圖像.例如本題的vt圖像大致如圖所示,由圖中的“面積”的意義就可判斷出往復(fù)運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn).4.(2012淄博一模)在光滑絕緣水平面的P點(diǎn)正上方O點(diǎn)固定了一電荷量為+Q的點(diǎn)電荷,在水平面上的N點(diǎn),由靜止釋放質(zhì)量為m,電荷量為-q的檢驗(yàn)電荷,該檢驗(yàn)電荷經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)速度為v,圖中θ=60°,規(guī)定電場(chǎng)中P點(diǎn)的電勢(shì)為零.則在+Q形成的電場(chǎng)中(B)A.N點(diǎn)電勢(shì)高于P點(diǎn)電勢(shì)B.N點(diǎn)電勢(shì)為-mC.P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小是N點(diǎn)的2倍D.檢驗(yàn)電荷在N點(diǎn)具有的電勢(shì)能為-12mv解析:在+Q形成的電場(chǎng)中,N點(diǎn)電勢(shì)低于P點(diǎn)電勢(shì),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;此檢驗(yàn)電荷的機(jī)械能與電勢(shì)能之和保持不變,此檢驗(yàn)電荷在N點(diǎn)電勢(shì)能等于mv2/2,N點(diǎn)電勢(shì)為-mv5.(2012江蘇四市聯(lián)考)如圖所示,實(shí)線為電視機(jī)顯像管主聚焦電場(chǎng)中的等勢(shì)面.a、b、c、d為圓上的四個(gè)點(diǎn),則下列說法中正確的是(B)A.a、b、c、d四點(diǎn)電勢(shì)不等,但電場(chǎng)強(qiáng)度相同B.一電子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn),電場(chǎng)力做的功為9.6×10-20JC.若一電子從左側(cè)沿中心軸線穿越電場(chǎng)區(qū)域,將做加速度增加的加速直線運(yùn)動(dòng)D.一束電子從左側(cè)平行于中心軸線進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域,將會(huì)從右側(cè)平行于中心軸線穿出解析:a、b、c、d四點(diǎn)電勢(shì)不等,但電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,方向不相同,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;一電子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn),電場(chǎng)力做的功為e(0.80-0.20)V=9.6×10-20J,選項(xiàng)B正確;若一電子從左側(cè)沿中心軸線穿越電場(chǎng)區(qū)域,將做加速度先增加后減小的加速直線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;因?yàn)殡妶?chǎng)線不水平,故一束電子從左側(cè)平行于中心軸線進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域,從右側(cè)穿出時(shí)將散開,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.6.如圖(甲)所示,兩平行金屬板豎直放置,左極板接地,中間有小孔,右極板電勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖(乙)所示,電子原來靜止在左極板小孔處,不計(jì)電子的重力,下列說法中正確的是(C)A.從t=0時(shí)刻釋放電子,電子時(shí)而向右運(yùn)動(dòng),時(shí)而向左運(yùn)動(dòng),最后打到右極板上B.從t=0時(shí)刻釋放電子,電子可能在兩板間振動(dòng)C.從t=T/4時(shí)刻釋放電子,電子可能在兩板間振動(dòng),也可能打到右極板上D.從t=3T/8時(shí)刻釋放電子,電子必將打到右極板上解析:若t=0時(shí)刻釋放電子,電子將重復(fù)先加速后減速,直到打到右極板,不會(huì)在兩板間振動(dòng),所以選項(xiàng)A,B錯(cuò)誤;若從t=T/4時(shí)刻釋放電子,電子先加速T/4,再減速T/4,有可能電子已達(dá)到右極板,若此時(shí)未達(dá)到右極板,則電子將在兩極板間振動(dòng),所以選項(xiàng)C正確;同理,若從t=3T/8時(shí)刻釋放電子,電子有可能達(dá)到右極板,也有可能從左極板射出,這取決于兩板間的距離,所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤.7.如圖所示是某種靜電礦料分選器的原理示意圖,帶電礦粉經(jīng)漏斗落入水平勻強(qiáng)電場(chǎng)后,分落在收集板中央的兩側(cè),對(duì)礦粉分離的過程,下列表述正確的有(BD)A.帶正電的礦粉落在右側(cè)B.電場(chǎng)力對(duì)礦粉做正功C.帶負(fù)電的礦粉電勢(shì)能變大D.帶正電的礦粉電勢(shì)能變小解析:電容器提供的勻強(qiáng)電場(chǎng)水平向左,帶正電的礦粉受到向左的電場(chǎng)力,落在左側(cè),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;無論帶正電的礦粉還是帶負(fù)電的礦粉,在水平方向的電場(chǎng)力與水平位移方向一致,做正功,選項(xiàng)B正確;WAB=EpA-EpB,又WAB為正功,電勢(shì)能一定減小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確.8.如圖,豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,絕緣輕質(zhì)彈簧豎直立于水平地面上,上面放一質(zhì)量為m的帶正電小球,小球與彈簧不連接,施加外力F將小球向下壓至某位置靜止.現(xiàn)撤去F,使小球沿豎直方向運(yùn)動(dòng),在小球由靜止到離開彈簧的過程中,重力、電場(chǎng)力對(duì)小球所做的功分別為W1和W2,小球離開彈簧時(shí)的速度為v,不計(jì)空氣阻力,則上述過程中(AB)A.小球的重力勢(shì)能增加-W1B.小球的電勢(shì)能減少W2C.小球的機(jī)械能增加W1+12mvD.小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒解析:由功能關(guān)系可知,在小球由靜止到離開彈簧的過程中,小球的重力勢(shì)能增加-W1,小球的電勢(shì)能減少W2,選項(xiàng)A、B正確;小球的機(jī)械能增加W2,小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能和電勢(shì)能之和保持不變,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤.9.(2012四川資陽三模)如圖所示,在位于豎直平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系xOy的第Ⅰ象限存在著方向平行于y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)(圖中未畫出).場(chǎng)強(qiáng)大小為5×103V/m.一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球在t=0時(shí)刻從y軸上的a點(diǎn)以沿x軸正方向的初速度進(jìn)入電場(chǎng),圖中的b、c、d是從t=0時(shí)刻開始每隔0.1s記錄到的小球位置,已知重力加速度大小是10m/s2.則下列說法中正確的是(BD)A.小球從a運(yùn)動(dòng)到d的過程中,機(jī)械能一定增大B.小球從a運(yùn)動(dòng)到d的過程中,電勢(shì)能一定增大C.小球的初速度是60m/sD.小球的比荷(qm)是1×10-3解析:由小球在豎直方向相等時(shí)間內(nèi)的位移差Δy=aT2=2×2.5cm,解得a=5m/s2,說明小球從a運(yùn)動(dòng)到d的過程中,電場(chǎng)力做負(fù)功,機(jī)械能減小,電勢(shì)能增大,選項(xiàng)A錯(cuò)誤B正確;由x=vT解得小球的初速度是0.6m/s,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;小球所受電場(chǎng)力大小由mg-qE=ma得qE=mg/2,小球的比荷qm=1×10-3C10.(2013攀枝花市統(tǒng)考)如圖所示,虛線PQ、MN間存在如圖所示的水平勻強(qiáng)電場(chǎng),一帶電粒子質(zhì)量為m=2.0×10-11kg、電荷量為q=+1.0×10-5C,從a點(diǎn)由靜止開始經(jīng)電壓為U=100V的電場(chǎng)加速后,垂直于勻強(qiáng)電場(chǎng)進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)中,從虛線MN的某點(diǎn)b(圖中未畫出)離開勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)速度與電場(chǎng)方向成30°角.已知PQ、MN間距為20cm,帶電粒子的重力忽略不計(jì).求:(1)帶電粒子剛進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)的速率v1;(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E;(3)ab兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab.解析:(1)帶電粒子在電壓為U的電場(chǎng)加速運(yùn)動(dòng),由動(dòng)能定理得:qU=12m代入數(shù)據(jù)得v1=1.0×104(2)帶電粒子在水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),沿初速度方向做勻速運(yùn)動(dòng),帶電粒子沿電場(chǎng)方向做勻加速運(yùn)動(dòng).設(shè)帶電粒子在水平勻強(qiáng)電場(chǎng)的加速度為a,運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,離開勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)平行于電場(chǎng)方向的分速度為vy,由牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律得:qE=ma,d=v1t,vy=at又由題意得:tan30°=v1解得:E=3×103N/C≈1.732×103N/C.(3)帶電粒子從a到b的過程中由動(dòng)能定理得:qUab=12mv2=12m(v1解得:Uab=400V.答案:(1)1.0×104m/s(2)1.732×1011.(2013瀘州市一診)在光滑絕緣的水平面上有半圓柱形的凹槽ABC,截面半徑為R=0.4m.空間有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),一個(gè)質(zhì)量m=0.02kg,帶電荷量q=+1.0×10-3C的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))以初速度v0=4m/s從A點(diǎn)水平飛入凹槽,恰好撞在D點(diǎn),D與O的連線與水平方向夾角為θ=53°,重力加速度取g=10m/s2,sin53°=0.8.cos53°=0.6,試求:(1)小球從A點(diǎn)飛到D點(diǎn)所用的時(shí)間t;(2)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小;(3)從A點(diǎn)到D點(diǎn)帶電小