高考物理二轮复习 第一部分 专题四 电场和磁场 第1讲 电场及带电粒子在电场中的运动课时作业-人教版高三全册物理试题.doc

第1讲 电场及带电粒子在电场中的运动 限时规范训练一、单项选择题1(2015·高考江苏卷)静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年已有对静电现象的记载，春秋纬·考异邮中有“玳瑁吸”之说，但下列不属于静电现象的是()A梳过头发的塑料梳子吸起纸屑B带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引C小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流D从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉解析：小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生感应电流是电磁感应现象，不是静电现象，所以C项正确答案：C2如图所示，在点电荷Q产生的电场中有a、b两点，相距为d，a点的电场强度大小为Ea，方向与ab连线成120°角，b点的电场强度大小为Eb，方向与ab连线成150°角，则()A点电荷Q是负电荷Ba、b两点与点电荷Q的距离关系：rarbCa、b两点的电势大小关系：abDa、b两点的电场强度大小关系：Ea3Eb解析：根据点电荷的电场分布特点可知，a、b两点电场强度方向的反向延长线的交点就是点电荷的位置，如图所示，点电荷是正电荷，A项错误；由几何关系得，ra，rb，B项错误；根据沿着电场方向电势降低可知，ab，C项错误；由点电荷的电场强度公式E知，Ea3Eb，D项正确答案：D3如图所示，图甲中电容器的两个极板和电源的两极相连，图乙中电容器充电后断开电源在电容器的两个极板间用相同的悬线分别吊起完全相同的小球，小球静止时悬线和竖直方向的夹角均为，将两图中的右极板向右平移时，下列说法正确的是()A图甲中夹角减小，图乙中夹角增大B图甲中夹角减小，图乙中夹角不变C图甲中夹角不变，图乙中夹角不变D图甲中夹角减小，图乙中夹角减小解析：图甲中的电容器和电源相连，所以电容器两极板间的电压不变，当极板间的距离增大时，根据公式E可知，板间的电场强度减小，电场力减小，所以悬线和竖直方向的夹角将减小当电容器充电后断开电源，电容器的极板所带的电荷量不变，根据平行板电容器的电容公式C，极板间的电压U，则极板间的电场强度E，当两个极板电荷量不变，距离改变时，场强与两板间距离无关，故图乙中夹角不变综上分析，选项B正确答案：B4(2015·高考全国卷)如图所示，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势分别为M、N、P、Q.一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等，则()A直线a位于某一等势面内，MQB直线c位于某一等势面内，MNC若电子由M点运动到Q点，电场力做正功D若电子由P点运动到Q点，电场力做负功解析：电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力做功相等，表明N、P两点电势相等，直线d是等势线，与d平行的c也是等势线，电子由M到N，电场力做负功，电势能增大，则MN，A错误，B正确；电子由M点运动到Q点，电场力不做功，C错误；电子由P点运动到Q点，电场力做正功，D错误答案：B5.(2016·高考全国卷)如图，P是固定的点电荷，虚线是以P为圆心的两个圆带电粒子Q在P的电场中运动，运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的三个点若Q仅受P的电场力作用，其在a、b、c点的加速度大小分别为aa、ab、ac，速度大小分别为va、vb、vc，则()Aaa>ab>ac，va>vc>vbBaa>ab>ac，vb>vc>vaCab>ac>aa，vb>vc>vaDab>ac>aa，va>vc>vb解析：a、b、c三点到固定的点电荷P的距离rb<rc<ra，则三点的电场强度由Ek可知Eb>Ec>Ea，故带电粒子Q在这三点的加速度ab>ac>aa.由运动轨迹可知带电粒子Q所受P的电场力为斥力，从a到b电场力做负功，由动能定理得|qUab|mvmva2<0，则vb<va，从b到c电场力做正功，由动能定理得|qUbc|mvmv>0，vc>vb，又|Uab|>|Ubc|，则va>vc，故va>vc>vb，选项D正确答案：D二、多项选择题6(2016·成都二诊)如图所示，在平面直角坐标系中有一底角是60°的等腰梯形，坐标系中有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中O(0,0)点电势为6 V，A(1，)点电势为3 V，B(3，)点电势为0，则由此可判定()AC点电势为3 VBC点电势为0C该匀强电场的电场强度大小为100 V/mD该匀强电场的电场强度大小为100 V/m解析：由题意可知C点坐标为(4,0)，在匀强电场中，任意两条平行的线段，两点间电势差与其长度成正比，所以，代入数据得C0，则A错，B对；取OC的中点为D，则D点电势为3 V，和A点电势相等，连接AD，由几何关系知，AD平行于BC，则AD是匀强电场中的等势线，过O作AD的垂线OG，垂足为G，OG即是一条电场线，由几何关系知OG长为 cm，则E V/m100 V/m，则C错，D对答案：BD7如图所示，水平放置的平行板电容器两极板A、B间距离为d，板间电压为U，两板间有M、N、P三点，MN连线平行于极板，N、P连线垂直于极板，M、P两点间距离为L，PMN，一个质量为m的带电小球刚好能在M点保持静止，则以下说法正确的是()A小球带负电荷，电荷量为BM、P两点间的电势差为C若小球沿直线从M移到P，则电势能减小mgLsin D若只将A板向上移动，则小球向下运动解析：由题意可知，小球受到的电场力方向向上，小球带正电，根据mgq可得，q，A项错误；M、P两点间的电势差等于 N、P间的电势差，UMPELsin ，B项错误；在小球从M点移到P点的过程中，电场力做正功，电势能的减小量等于电场力做的功，即WqUMPmgLsin ，C项正确；若A板向上移动，则两板间的距离d变大，两板间的电压不变，两板间的电场强度减小，小球受到的电场力减小，小球向下运动，D项正确答案：CD8如图所示，在空间存在平行于xOy平面的匀强电场，一簇质子(重力及质子间作用力均不计)从P点出发，可以到达以原点O为圆心、R10 cm为半径的圆上任意位置，其中质子到达A点时动能增加量最大，最大动能增量为32 eV，A点是圆与x轴正半轴的交点已知OAP37°且A点电势为零，图中B点为圆周与y轴负半轴的交点，PAPB，则下列说法正确的是()A该匀强电场的电场强度方向一定沿y轴负方向B该匀强电场的电场强度大小为250 V/mC匀强电场中P、B两点间的电势差为32 VD质子从P点到B点过程中电势能减小24 eV解析：因质子从P点到A点时动能增量最大，所以等势线在A点必与圆相切(否则一定还可以在圆周上找到比A点电势低的点，质子到达该点时动能增量将大于到达A点时的动能增量)，即等势线与y轴平行，又由质子从P点到A点电场力做正功，所以电场强度方向必沿x轴正方向，A项错误；由WqUEk知UPA32 V，由题图知PA2Rcos 37°0.16 m，所以E250 V/m，B项正确；又因UPBE·PB·sin 37°24 V，C项错误；质子从P点到B点过程中电场力做正功，其大小为WqUPB24 eV，D项正确答案：BD9如图甲所示，A板的电势为零，A板中间有一小孔，B板的电势变化情况如图乙所示一质量为m、电荷量为q的带负电粒子在t时刻无初速度地从A板上的小孔处进入两极板间，仅在电场力作用下开始运动，恰好到达B板，则()AA、B两板间的距离为 B粒子在两板间的最大速度为 C粒子在两板间做匀加速直线运动D若粒子在t时刻进入两极板间，它将时而向B板运动，时而向A板运动，最终打向B板解析：粒子在电场力作用下运动，加速度大小不变，方向变化，选项C错误；粒子在t时刻无初速度地进入两极板，先加速后减速，在时刻到达B板，则·()2，解得d ，选项A正确；粒子在时刻速度最大，则vm· ，选项B正确；若粒子在t时刻进入两极板间，在时间内，电子做匀加速运动，位移x·()2，所以粒子在时刻之前已经到达B板，选项D错误答案：AB三、非选择题10(2015·高考全国卷)如图所示，一质量为m、电荷量为q(q0)的粒子在匀强电场中运动，A、B为其运动轨迹上的两点已知该粒子在A点的速度大小为v0，方向与电场方向的夹角为60°；它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°.不计重力求A、B两点间的电势差解析：设带电粒子在B点的速度大小为vB.粒子在垂直于电场方向的速度分量不变，即vBsin 30°v0sin 60°由此得vBv0设A、B两点间的电势差为UAB，由动能定理有qUABm(vv)联立式得UAB.答案：11如图甲所示，热电子由阴极飞出时的初速度忽略不计，电子发射装置的加速电压为U0，电容器板长和板间距离均为L10 cm，下极板接地，电容器右端到荧光屏的距离也是L10 cm，在电容器两极板间接一交变电压，上极板的电势随时间变化的图象如图乙所示(每个电子穿过平行板的时间都极短，可以认为电压是不变的)求：(1)在t0.06 s时刻，电子打在荧光屏上的何处；(2)荧光屏上有电子打到的区间有多长？解析：(1)由动能定理知电子经加速电场时满足qU0mv2经电场偏转后侧移量yat2·()2解得y由图乙知t0.06 s时刻U偏1.8U0，所以y4.5 cm设打在屏上的点距O点的距离为Y，满足所以Y13.5 cm(2)由题知电子侧移量y的最大值为，所以当偏转电压超过2U0，电子就打不到荧光屏上了，所以荧光屏上电子能打到的区间长为3L30 cm.答案：(1)位于O点上方，距O点13.5 cm(2)30 cm