江蘇專用2024高考物理一輪復(fù)習(xí)專題七電場含解析

PAGE25-專題七電場備考篇【考情探究】課標解讀考情分析備考指導(dǎo)考點內(nèi)容電場力的性質(zhì)1.了解靜電現(xiàn)象,能用原子結(jié)構(gòu)模型和電荷守恒的學(xué)問分析靜電現(xiàn)象。2.知道點電荷模型。知道兩個點電荷間相互作用的規(guī)律。3.知道電場是一種物質(zhì)。了解電場強度。會用電場線描述電場。4.了解生產(chǎn)生活中關(guān)于靜電的利用與防護。由近幾年考情分析可見,本專題內(nèi)容不但每年必考,而且常出現(xiàn)一年考2、3個題的狀況。電場力的性質(zhì)、電場能的性質(zhì)、電容器、帶電粒子在電場中的運動四方面的學(xué)問考查頻率旗鼓相當,主要以選擇題的形式呈現(xiàn),難度中等。對考生的學(xué)問理解實力和分析推理實力要求較高。主要考查考生的科學(xué)推理素養(yǎng)。在復(fù)習(xí)本專題時,要深刻理解每個學(xué)問點,并嫻熟駕馭各物理量之間的關(guān)系,如電勢、電勢差與電勢能之間的關(guān)系,電勢差與電場強度之間的關(guān)系,電場力做功與電勢能的改變之間的關(guān)系等,留意培育綜合運用力學(xué)學(xué)問和電場學(xué)問分析問題、解決問題的各種方法,如類比法、等效法、模型法、疊加法、微元法、對稱法等等。電場能的性質(zhì)1.了解電勢能、電勢和電勢差的含義。2.知道勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系帶電粒子在電場中的運動、電容器1.能分析帶電粒子在電場中的運動狀況。2.了解電容器的電容。能舉例說明電容器的應(yīng)用。【真題探秘】基礎(chǔ)篇【基礎(chǔ)集訓(xùn)】考點一電場力的性質(zhì)1.關(guān)于元電荷和點電荷的理解正確的是()A.元電荷就是點電荷B.點電荷確定是電荷量最小的電荷C.體積很小的帶電體就是點電荷D.元電荷是一個電子所帶的電荷量的確定值1.答案D2.(2024江蘇淮安中學(xué)月考,2)下述說法正確的是()A.依據(jù)E=FqB.依據(jù)E=kQrC.依據(jù)庫侖定律表達式F=kq1D.帶電荷量Q和3Q的點電荷A、B相互作用時,B受到的靜電力是A受到的靜電力的3倍。2.答案B3.(2024江蘇南京月考,1)兩個分別帶有電荷量-Q和3Q的相同金屬小球,固定在相距為r的兩處,兩帶電小球均可視為點電荷,它們間的庫侖力大小為F。兩小球接觸后放回原處,兩球間的庫侖力大小變?yōu)?)A.F12 B.3F43.答案C考點二電場能的性質(zhì)4.(多選)關(guān)于電場強度和電勢的關(guān)系,下列說法正確的是()A.電勢為零的地方場強也為零B.場強到處相同的區(qū)域內(nèi),電勢也確定相同C.場強的方向總是跟等勢面垂直D.電勢高的地方場強不確定大4.答案CD5.(2024江蘇鹽城高二期中,7)(多選)如圖所示為真空中某一點電荷Q產(chǎn)生的電場中a、b兩點的電場強度方向,其中a點處的電場強度大小Ea=E0,b點處的電場強度大小Eb=3E0,且Ea、Eb間的夾角大于90°,一帶負電的摸索電荷q在場中由a運動到b,則()A.a、b兩點到點電荷Q的距離之比ra∶rb=1∶3B.a、b兩點到點電荷Q的距離之比ra∶rb=3∶1C.a、b兩點處的電勢的大小關(guān)系為φa>φbD.摸索電荷q沿直線從a移到b的過程中,電勢能先減小后增大5.答案BD考點三帶電粒子在電場中的運動、電容器6.(2024江蘇南通高二期中,8)(多選)如圖所示,質(zhì)量相同的兩個帶電粒子P、Q以相同的速度沿垂直于電場方向射入兩平行板間的勻強電場中,P從兩極板正中心射入,Q從下極板邊緣處射入,它們最終打在同一點(重力不計),則從起先射入到打到上極板的過程中()A.它們運動的時間tQ>tPB.它們所帶的電荷量之比qP∶qQ=1∶2C.它們運動的加速度aQ>aPD.它們的動能增加量之比ΔEkP∶ΔEkQ=1∶46.答案BCD7.(2024江蘇常州高二月考,15)如圖所示,在水平向右的勻強電場中,有一電荷量為4×10-7C的負點電荷從A點運動到B點,電場力做功為WAB=3.2×10-6J,A、B間距離L=4m,與水平方向夾角為60°。問:(1)B、A間電勢差UBA是多少?(2)電場強度E是多大?(3)假如A點的電勢為-4V,則B點的電勢為多大?電荷量為q'=4×10-6C的正電荷在A點具有的電勢能是多少?8.答案(1)8V(2)4V/m(3)4V-1.6×10-5J綜合篇【綜合集訓(xùn)】拓展一電場強度的計算1.(2024北京理綜,17,6分)如圖所示,a、b兩點位于以負點電荷-Q(Q>0)為球心的球面上,c點在球面外,則()A.a點場強的大小比b點大B.b點場強的大小比c點小C.a點電勢比b點高D.b點電勢比c點低1.答案D2.(2024江蘇徐州一中高二月考,4)如圖所示,邊長為L的正六邊形ABCDEF的5條邊上分別放置5根長度也為L的相同絕緣細棒。每根細棒勻稱帶上正電?，F(xiàn)將電荷量為+Q的點電荷置于BC中點,此時正六邊形幾何中心O點的場強為零。若移走+Q及AB邊上的細棒,則O點電場強度大小為(k為靜電力常量,不考慮絕緣細棒及+Q之間的相互影響)()A.kQL2 B.4kQ32.答案D拓展二電場中幾個物理量的比較3.(2024課標Ⅲ,21,6分)(多選)一勻強電場的方向平行于xOy平面,平面內(nèi)a、b、c三點的位置如圖所示,三點的電勢分別為10V、17V、26V。下列說法正確的是()A.電場強度的大小為2.5V/cmB.坐標原點處的電勢為1VC.電子在a點的電勢能比在b點的低7eVD.電子從b點運動到c點,電場力做功為9eV3.答案ABD4.(2024江蘇鎮(zhèn)江一模,9)(多選)如圖所示,在處于M或N點的點電荷Q產(chǎn)生的電場中,虛線AB是一個電子只在電場力作用下的運動軌跡。設(shè)電子在A、B兩點的加速度大小分別為aA、aB,電勢能分別為EpA、EpB。則下列說法正確的是()A.電子確定由A向B運動B.點B處的電勢可能高于點A處的電勢C.無論Q為正電荷還是負電荷,確定有aA<aBD.無論Q為正電荷還是負電荷,確定有EpA<EpB4.答案BC5.(2024江蘇南京期中,4)如圖所示,在等量的異種點電荷形成的電場中,有A、B、C三點,A點為兩點電荷連線的中點,B點為連線上距A點距離為d的一點,C為連線中垂線上距A點距離也為d的一點,則下面關(guān)于三點電場強度的大小、電勢凹凸的比較,正確的是()A.EA=EC>EB,φA=φC=φBB.EB>EA>EC,φA=φC>φBC.EA<EB,EA<EC,φA>φB,φA>φCD.因為零電勢點未規(guī)定,所以無法推斷電勢的凹凸5.答案B拓展三電場中圖像問題的理解6.(2024山東菏澤一模)如圖所示為某電場中x軸上電勢φ隨x改變的圖像,一個帶電粒子僅受電場力作用在x=0處由靜止釋放沿x軸正向運動,且以確定的速度通過x=x2處,則下列說法正確的是()A.x1和x2處的電場強度均為零B.x1和x2之間的場強方向不變C.粒子從x=0到x=x2過程中,電勢能先增大后減小D.粒子從x=0到x=x2過程中,加速度先減小后增大6.答案D7.(2024江蘇泰州、宜興月考,5)一帶電粒子在電場中僅受靜電力作用,做初速度為零的直線運動,取該直線為x軸,起始點O為坐標原點,其電勢能Ep與位移x的關(guān)系如圖所示,用E表示電場強度,Ek表示粒子的動能,v表示粒子運動的速度,a表示粒子運動的加速度,下列圖像中合理的是()答案D應(yīng)用篇應(yīng)用一庫侖定律的綜合應(yīng)用【應(yīng)用集訓(xùn)】1.(2024江蘇無錫期末,3)真空中兩個等量異種電荷(電荷量均為q)連線的中點處電場強度為E,則兩個電荷之間的庫侖力大小是()A.qE8 B.qE4 C.答案A2.(2025屆江蘇海東高級中學(xué)月考,5)如圖所示,傾角為45°的光滑絕緣斜面固定在水平地面上,在a處固定一正電荷+Q,a、b、c、O在同一豎直平面內(nèi),a、b連線水平,a、O連線垂直于斜面,a、c連線豎直,在斜面上b處放電荷量也為+Q、質(zhì)量為m的小球,小球可視為質(zhì)點。小球在b處釋放時,加速度為24A.12g B.2C.22g D.3答案D應(yīng)用二帶電粒子運動軌跡類問題的處理【應(yīng)用集訓(xùn)】1.(2025屆江蘇鹽城中學(xué)月考,3)如圖所示,虛線a、b、c是電場中的三個等勢面,相鄰等勢面間的電勢差相同,實線為一個帶正電的質(zhì)點僅在電場力作用下,通過該區(qū)域的運動軌跡,P、Q是軌跡上的兩點。下列說法中正確的是()A.三個等勢面中,等勢面c的電勢最高B.帶電質(zhì)點確定是從P點向Q點運動C.帶電質(zhì)點通過P點時的加速度比通過Q點時小D.帶電質(zhì)點通過P點時的動能比通過Q點時小答案D2.(2024課標Ⅰ,20,6分)(多選)如圖,一帶負電荷的油滴在勻強電場中運動,其軌跡在豎直面(紙面)內(nèi),且相對于過軌跡最低點P的豎直線對稱。忽視空氣阻力。由此可知()A.Q點的電勢比P點高B.油滴在Q點的動能比它在P點的大C.油滴在Q點的電勢能比它在P點的大D.油滴在Q點的加速度大小比它在P點的小答案AB應(yīng)用三電場中功能關(guān)系的應(yīng)用【應(yīng)用集訓(xùn)】1.(2024課標Ⅰ,20,6分)(多選)在一靜止點電荷的電場中,任一點的電勢φ與該點到點電荷的距離r的關(guān)系如圖所示。電場中四個點a、b、c和d的電場強度大小分別為Ea、Eb、Ec和Ed。點a到點電荷的距離ra與點a的電勢φa已在圖中用坐標(ra,φa)標出,其余類推。現(xiàn)將一帶正電的檢驗電荷由a點依次經(jīng)b、c點移動到d點,在相鄰兩點間移動的過程中,電場力所做的功分別為Wab、Wbc和Wcd。下列選項正確的是()A.Ea∶Eb=4∶1 B.Ec∶Ed=2∶1C.Wab∶Wbc=3∶1 D.Wbc∶Wcd=1∶3答案AC2.(2024天津理綜,3,6分)如圖所示,在水平向右的勻強電場中,質(zhì)量為m的帶電小球,以初速度v從M點豎直向上運動,通過N點時,速度大小為2v,方向與電場方向相反,則小球從M運動到N的過程()A.動能增加12mvB.機械能增加2mv2C.重力勢能增加32mvD.電勢能增加2mv2答案B應(yīng)用四平行板電容器的動態(tài)分析【應(yīng)用集訓(xùn)】1.(2025屆江蘇淮安高二月考,6)如圖所示,有兩塊平行帶電金屬板,帶正電的極板接地,兩板間P點處固定著一個負電荷(電荷量很小)。現(xiàn)讓兩極板保持距離不變而水平錯開一段距離,則()A.P點場強變小 B.兩板間電壓變小C.P點電勢不變 D.P點電勢降低答案D2.(2024江蘇南京月考,7)(多選)如圖所示,平行板電容器與直流電源連接,上極接地。一帶負電的油滴位于電容器中的P點且處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)將下極板豎直向下緩慢地移動一小段距離,則()A.帶電油滴將豎直向下運動B.帶電油滴的機械能將增加C.P點的電勢將上升D.通過靈敏電流計有從b往a的電流答案AC應(yīng)用五帶電粒子在電場中的運動【應(yīng)用集訓(xùn)】1.(2025屆江蘇徐州八中月考,8)(多選)三個不計重力的完全相同的帶正電荷的粒子在同一地點沿同一方向水平飛入兩水平板間的勻強電場,出現(xiàn)了如圖所示的軌跡,則下列敘述正確的是()A.在b飛離電場的同時,a剛好打在下極板上B.b和c同時飛離電場C.進入電場時c的速度最大,a的速度最小D.動能的增加量a最小,b和c一樣大答案AC2.(2024課標Ⅱ,24,12分)如圖,兩金屬板P、Q水平放置,間距為d。兩金屬板正中間有一水平放置的金屬網(wǎng)G,P、Q、G的尺寸相同。G接地,P、Q的電勢均為φ(φ>0)。質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的粒子自G的左端上方距離G為h的位置,以速度v0平行于紙面水平射入電場,重力忽視不計。(1)求粒子第一次穿過G時的動能,以及它從射入電場至此時在水平方向上的位移大小;(2)若粒子恰好從G的下方距離G也為h的位置離開電場,則金屬板的長度最短應(yīng)為多少?答案(1)12mv02+2φdqhv【五年高考】A組基礎(chǔ)題組1.(2024江蘇單科,5,3分)一勻強電場的方向豎直向上。t=0時刻,一帶電粒子以確定初速度水平射入該電場,電場力對粒子做功的功率為P,不計粒子重力,則P-t關(guān)系圖像是()1.答案A2.(2024江蘇單科,9,4分)(多選)如圖所示,ABC為等邊三角形,電荷量為+q的點電荷固定在A點。先將一電荷量也為+q的點電荷Q1從無窮遠處(電勢為0)移到C點,此過程中,電場力做功為-W。再將Q1從C點沿CB移到B點并固定。最終將一電荷量為-2q的點電荷Q2從無窮遠處移到C點。下列說法正確的有()A.Q1移入之前,C點的電勢為WB.Q1從C點移到B點的過程中,所受電場力做的功為0C.Q2從無窮遠處移到C點的過程中,所受電場力做的功為2WD.Q2在移到C點后的電勢能為-4W2.答案ABD3.(2024江蘇單科,5,3分)如圖所示,水平金屬板A、B分別與電源兩極相連,帶電油滴處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)將B板右端向下移動一小段距離,兩金屬板表面仍均為等勢面,則該油滴()A.仍舊保持靜止 B.豎直向下運動 C.向左下方運動 D.向右下方運動3.答案D4.(2024江蘇單科,4,3分)如圖所示,三塊平行放置的帶電金屬薄板A、B、C中心各有一小孔,小孔分別位于O、M、P點。由O點靜止釋放的電子恰好能運動到P點?，F(xiàn)將C板向右平移到P'點,則由O點靜止釋放的電子()A.運動到P點返回B.運動到P和P'點之間返回C.運動到P'點返回D.穿過P'點4.答案A5.(2024江蘇單科,8,4分)(多選)在x軸上有兩個點電荷q1、q2,其靜電場的電勢φ在x軸上分布如圖所示。下列說法正確的有()A.q1和q2帶有異種電荷B.x1處的電場強度為零C.負電荷從x1移到x2,電勢能減小D.負電荷從x1移到x2,受到的電場力增大5.答案AC6.(2024江蘇單科,3,3分)一金屬容器置于絕緣板上,帶電小球用絕緣細線懸掛于容器中,容器內(nèi)的電場線分布如圖所示。容器內(nèi)表面為等勢面,A、B為容器內(nèi)表面上的兩點,下列說法正確的是()A.A點的電場強度比B點的大B.小球表面的電勢比容器內(nèi)表面的低C.B點的電場強度方向與該處內(nèi)表面垂直D.將檢驗電荷從A點沿不同路徑移到B點,電場力所做的功不同6.答案C7.(2024江蘇單科,7,4分)(多選)一帶正電的小球向右水平拋入范圍足夠大的勻強電場,電場方向水平向左。不計空氣阻力,則小球()A.做直線運動 B.做曲線運動C.速領(lǐng)先減小后增大 D.速領(lǐng)先增大后減小7.答案BC8.(2024江蘇單科,8,4分)(多選)兩個相同的負電荷和一個正電荷旁邊的電場線分布如圖所示。c是兩負電荷連線的中點,d點在正電荷的正上方,c、d到正電荷的距離相等,則()A.a點的電場強度比b點的大B.a點的電勢比b點的高C.c點的電場強度比d點的大D.c點的電勢比d點的低8.答案ACD9.(2024江蘇單科,2,3分)靜電現(xiàn)象在自然界中普遍存在,我國早在西漢末年已有對靜電現(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···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旁邊,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,手遇到金屬把手時有被電擊的感覺9.答案CB組綜合題組1.(2024課標Ⅰ,15,6分)如圖,空間存在一方向水平向右的勻強電場,兩個帶電小球P和Q用相同的絕緣細繩懸掛在水平天花板下,兩細繩都恰好與天花板垂直,則()A.P和Q都帶正電荷B.P和Q都帶負電荷C.P帶正電荷,Q帶負電荷D.P帶負電荷,Q帶正電荷1.答案D2.(2024課標Ⅱ,20,6分)(多選)靜電場中,一帶電粒子僅在電場力的作用下自M點由靜止起先運動,N為粒子運動軌跡上的另外一點,則()A.運動過程中,粒子的速度大小可能先增大后減小B.在M、N兩點間,粒子的軌跡確定與某條電場線重合C.粒子在M點的電勢能不低于其在N點的電勢能D.粒子在N點所受電場力的方向確定與粒子軌跡在該點的切線平行2.答案AC3.(2024課標Ⅲ,21,6分)(多選)如圖,電荷量分別為q和-q(q>0)的點電荷固定在正方體的兩個頂點上,a、b是正方體的另外兩個頂點。則()A.a點和b點的電勢相等B.a點和b點的電場強度大小相等C.a點和b點的電場強度方向相同D.將負電荷從a點移到b點,電勢能增加3.答案BC4.(2024課標Ⅰ,21,6分)(多選)圖中虛線a、b、c、d、f代表勻強電場內(nèi)間距相等的一組等勢面,已知平面b上的電勢為2V。一電子經(jīng)過a時的動能為10eV,從a到d的過程中克服電場力所做的功為6eV。下列說法正確的是()A.平面c上的電勢為零B.該電子可能到達不了平面fC.該電子經(jīng)過平面d時,其電勢能為4eVD.該電子經(jīng)過平面b時的速率是經(jīng)過d時的2倍4.答案AB5.(2024北京理綜,19,6分)探討與平行板電容器電容有關(guān)因素的試驗裝置如圖所示。下列說法正確的是()A.試驗前,只用帶電玻璃棒與電容器a板接觸,能使電容器帶電B.試驗中,只將電容器b板向上平移,靜電計指針的張角變小C.試驗中,只在極板間插入有機玻璃板,靜電計指針的張角變大D.試驗中,只增加極板帶電量,靜電計指針的張角變大,表明電容增大5.答案A6.(2024課標Ⅱ,24,12分)如圖,一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的粒子在勻強電場中運動,A、B為其運動軌跡上的兩點。已知該粒子在A點的速度大小為v0,方向與電場方向的夾角為60°;它運動到B點時速度方向與電場方向的夾角為30°。不計重力。求A、B兩點間的電勢差。6.答案m7.(2024課標Ⅱ,25,20分)如圖,兩水平面(虛線)之間的距離為H,其間的區(qū)域存在方向水平向右的勻強電場。自該區(qū)域上方的A點將質(zhì)量均為m、電荷量分別為q和-q(q>0)的帶電小球M、N先后以相同的初速度沿平行于電場的方向射出。小球在重力作用下進入電場區(qū)域,并從該區(qū)域的下邊界離開。已知N離開電場時的速度方向豎直向下;M在電場中做直線運動,剛離開電場時的動能為N剛離開電場時動能的1.5倍。不計空氣阻力,重力加速度大小為g。求(1)M與N在電場中沿水平方向的位移之比;(2)A點距電場上邊界的高度;(3)該電場的電場強度大小。7.答案(1)3∶1(2)13H(3)8.(2024天津理綜,12,20分)2024年,人類歷史上第一架由離子引擎推動的飛機誕生,這種引擎不須要燃料,也無污染物排放。引擎獲得推力的原理如圖所示,進入電離室的氣體被電離成正離子,而后飄入電極A、B之間的勻強電場(初速度忽視不計),A、B間電壓為U,使正離子加速形成離子束,在加速過程中引擎獲得恒定的推力。單位時間內(nèi)飄入的正離子數(shù)目為定值,離子質(zhì)量為m,電荷量為Ze,其中Z是正整數(shù),e是元電荷。(1)若引擎獲得的推力為F1,求單位時間內(nèi)飄入A、B間的正離子數(shù)目N為多少;(2)加速正離子束所消耗的功率P不同時,引擎獲得的推力F也不同,試推導(dǎo)FP(3)為提高能量的轉(zhuǎn)換效率,要使FP盡量大,請?zhí)岢鲈龃驠8.答案(1)F12ZemU(2)FP=三條建議:用質(zhì)量大的離子;用帶電荷量少的離子;減小加速電壓。C組老師專用題組1.(2013江蘇單科,6,4分)(多選)將一電荷量為+Q的小球放在不帶電的金屬球旁邊,所形成的電場線分布如圖所示,金屬球表面的電勢到處相等。a、b為電場中的兩點,則()A.a點的電場強度比b點的大B.a點的電勢比b點的高C.檢驗電荷-q在a點的電勢能比在b點的大D.將檢驗電荷-q從a點移到b點的過程中,電場力做負功答案ABD2.(2013江蘇單科,3,3分)下列選項中的各14圓環(huán)大小相同,所帶電荷量已在圖中標出,且電荷勻稱分布,各1答案B3.(2024安徽理綜,20,6分)已知勻稱帶電的無窮大平面在真空中激發(fā)電場的場強大小為σ2ε0A.Qε0S和Q2C.Q2ε0S和Q答案D4.(2024江蘇單科,4,3分)如圖所示,一圓環(huán)上勻稱分布著正電荷,x軸垂直于環(huán)面且過圓心O。下列關(guān)于x軸上的電場強度和電勢的說法中正確的是()A.O點的電場強度為零,電勢最低B.O點的電場強度為零,電勢最高C.從O點沿x軸正方向,電場強度減小,電勢上升D.從O點沿x軸正方向,電場強度增大,電勢降低答案B5.(2024課標Ⅱ,14,6分)如圖,兩平行的帶電金屬板水平放置。若在兩板中間a點從靜止釋放一帶電微粒,微粒恰好保持靜止狀態(tài)?，F(xiàn)將兩板繞過a點的軸(垂直于紙面)逆時針旋轉(zhuǎn)45°,再由a點從靜止釋放一同樣的微粒,該微粒將()A.保持靜止狀態(tài)B.向左上方做勻加速運動C.向正下方做勻加速運動D.向左下方做勻加速運動答案D6.(2024山東理綜,19,6分)如圖,半徑為R的勻稱帶正電薄球殼,其上有一小孔A。已知殼內(nèi)的場強到處為零;殼外空間的電場,與將球殼上的全部電荷集中于球心O時在殼外產(chǎn)生的電場一樣。一帶正電的摸索電荷(不計重力)從球心以初動能Ek0沿OA方向射出。下列關(guān)于摸索電荷的動能Ek與離開球心的距離r的關(guān)系圖線,可能正確的是()答案A7.(2024北京理綜,15,6分)如圖所示,實線表示某靜電場的電場線,虛線表示該電場的等勢面。下列推斷正確的是()A.1、2兩點的場強相等 B.1、3兩點的場強相等C.1、2兩點的電勢相等 D.2、3兩點的電勢相等答案D8.(2024北京理綜,23,18分)如圖所示,電子由靜止起先經(jīng)加速電場加速后,沿平行于板面的方向射入偏轉(zhuǎn)電場,并從另一側(cè)射出。已知電子質(zhì)量為m,電荷量為e,加速電場電壓為U0。偏轉(zhuǎn)電場可看做勻強電場,極板間電壓為U,極板長度為L,板間距為d。(1)忽視電子所受重力,求電子射入偏轉(zhuǎn)電場時的初速度v0和從電場射出時沿垂直板面方向的偏轉(zhuǎn)距離Δy。(2)分析物理量的數(shù)量級,是解決物理問題的常用方法。在解決(1)問時忽視了電子所受重力,請利用下列數(shù)據(jù)分析說明其緣由。已知U=2.0×102V,d=4.0×10-2m,m=9.1×10-31kg,e=1.6×10-19C,g=10m/s2。(3)極板間既有靜電場也有重力場。電勢反映了靜電場各點的能的性質(zhì),請寫出電勢φ的定義式。類比電勢的定義方法,在重力場中建立“重力勢”φG的概念,并簡要說明電勢和“重力勢”的共同特點。答案(1)2eU(2)(3)見解析解析(1)依據(jù)功和能的關(guān)系,有eU0=12m電子射入偏轉(zhuǎn)電場的初速度v0=2在偏轉(zhuǎn)電場中,電子的運動時間Δt=Lv0偏轉(zhuǎn)距離Δy=12a(Δt)2=(2)考慮電子所受重力和電場力的數(shù)量級,有重力G=mg~10-29N電場力F=eUd~10-15由于F?G,因此不須要考慮電子所受重力。(3)電場中某點電勢φ定義為電荷在該點的電勢能Ep與其電荷量q的比值,即φ=E由于重力做功與路徑無關(guān),可以類比靜電場電勢的定義,將重力場中物體在某點的重力勢能EG與其質(zhì)量m的比值,叫做“重力勢”,即φG=EG電勢φ和重力勢φG都是反映場的能的性質(zhì)的物理量,僅由場自身的因素確定?！救昴M】時間:35分鐘分值60分一、單項選擇題(每小題3分,共9分)1.(2025屆江蘇無錫月考,5)一帶正電的粒子僅在電場力作用下做直線運動,將初始位置O定為坐標原點和零電勢能點,取粒子在位置O時的運動方向為x軸的正方向,粒子動能Ek與位置坐標x的關(guān)系如圖所示,則下列關(guān)于場強E、粒子的速度v、加速度a、電勢能Ep與x的關(guān)系圖像中,合理的是()1.答案B2.(2025屆江蘇淮安調(diào)研,4)如圖所示,空間有一圓錐OBB',點A、A'分別是兩母線的中點?，F(xiàn)在頂點O處固定一正的點電荷,下列說法中正確的是()A.A、A'兩點的電場強度相同B.平行于底面、圓心為O1的截面為等勢面C.將一正的摸索電荷從A點沿直徑移到A'點,電場力對該摸索電荷先做正功后做負功D.若B點的電勢為φB,A點的電勢為φA,則BA連線中點C處的電勢φC小于φ2.答案D3.(2024江蘇揚州中學(xué)開學(xué)考試,14)一帶電粒子在電場中僅在電場力作用下,從A點運動到B點,速度隨時間改變的圖像如圖所示,tA、tB分別是帶電粒子到達A、B兩點對應(yīng)的時刻,則下列說法正確的是()A.A處的場強確定小于B處的場強B.A處的電勢確定高于B處的電勢C.電荷在A處的電勢能確定小于在B處的電勢能D.電荷從A到B的過程中,電場力確定對電荷做正功3.答案D二、多項選擇題(每小題4分,共20分)4.(2025屆江蘇徐州月考,7)光滑水平面上有一邊長為L的正方形區(qū)域,該區(qū)域處在場強為E的勻強電場中,電場方向與正方形一邊平行。一質(zhì)量為m、帶電荷量為+Q的小球由某一邊的中點,以垂直于該邊的水平初速度v0進入該正方形區(qū)域。當小球再次運動到該正方形區(qū)域的邊緣時,具有的動能大小可能是()A.0 B.12mC.12mv02+12QEL D.124.答案ABC5.(2025屆江蘇常州調(diào)研,8)如圖所示,一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球在電場強度為E、區(qū)域足夠大的勻強電場中,以初速度v0沿ON在豎直面內(nèi)做勻變速直線運動。ON與水平面的夾角為30°,重力加速度為g,且mg=qE,則()A.電場方向豎直向上B.小球運動的加速度大小為gC