2021届高考物理二轮备考题型专练：电场及带电粒子在电场中的运动（解析版）.pdf

电 场 及 带 电 粒 子 在 电 场 中 的 运 动【原 卷】1.超 级 电 容 器 是 电 容 C 达 到 上 千 法 拉 甚 至 上 万 法 拉 的 大 容 量 电 容 器，具 有 功 率 密 度 高、充 电 速 度 快、循 环 寿 命 长 等 优 点。现 采 用 如 下 图 所 示 的 电 路 对 某 个 超 级 电 容 器 充 电。充 电 器 具 有 控 制 输 出 电 压 和 输 出 电 流 的 功 能。充 电 过 程 分 为 两 个 阶 段：第 一 阶 段 是 恒 流（即 充 电 器 输 出 的 电 流 不 变）充 电，当 充 电 器 检 测 到 电 压 达 到 一 定 值 后，进 入 第 二 阶 段，进 行 恒 压 充 电（即 充 电 器 输 出 的 电 压 不 变），直 到 充 电 终 止。若 电 阻 A 阻 值 恒 定，关 于 充 电 过 程，下 列 说 法 正 确 的 是（）A.恒 流 充 电 时，充 电 器 的 输 出 功 率 逐 渐 减 小 B.恒 流 充 电 时，超 级 电 容 器 两 端 电 压 随 时 间 均 匀 增 加 C.恒 压 充 电 时，电 阻 两 端 的 电 压 逐 渐 减 小 D.恒 压 充 电 时，充 电 器 的 输 出 功 率 逐 渐 增 大 2.如 图 所 示，平 行 板 电 容 器 与 电 动 势 为 少 的 直 流 电 源（内 阻 不 计）连 接，下 极 板 接 地，静 电 计 所 带 电 荷 量 很 少，可 被 忽 略。一 带 负 电 油 滴 被 固 定 于 电 容 器 中 的 尸 点。现 将 平 行 板 电 容 器 的 下 极 板 竖 直 向 下 移 动 一 小 段 距 离，贝！I（）静 电 计-A.平 行 板 电 容 器 的 电 容 将 变 大 B.静 电 计 指 针 张 角 变 小 C.带 电 油 滴 的 电 势 能 将 减 少 D.若 先 将 上 极 板 与 电 源 正 极 的 导 线 断 开，再 将 下 极 板 向 下 移 动 一 小 段 距 离,则 带 电 油 滴 所 受 电 场 力 不 变 3.智 能 手 机 触 摸 屏 多 数 是 电 容 式 触 摸 屏，当 手 指 接 触 屏 幕 上 某 个 部 位 时，就 会 与 ITO材 料 构 成 耦 合 电 容，从 而 改 变 触 点 处 的 电 容 大 小。如 图 简 化 的 电 路，当 改 变 可 动 膜 片 与 固 定 电 极 的 距 离，使 电 容 C 改 变；当 变 小 时，下 列 说 法 正 确 的 是（）B.电 容 C 变 小 C.流 过 K 的 电 流 从 到 D.流 过 R 的 电 流 从 b 到 a4.空 间 存 在 如 图 所 示 的 静 电 场，*b、c、d为 电 场 中 的 四 个 点，则（）A.4 点 的 场 强 比 点 的 大 B.d 点 的 电 势 比 c点 的 低 C.质 子 在 d 点 的 电 势 能 比 在 c点 的 小 D.将 电 子 从 点 移 动 到 点，电 场 力 做 正 功 5.如 图 所 示，绝 缘 轻 杆 的 两 端 固 定 带 有 等 量 异 号 电 荷 的 小 球（不 计 重 力）。开 始 时，两 小 球 分 别 静 止 在/、6 位 置。现 外 加 一 匀 强 电 场 区 在 静 电 力 作 用 下，小 球 绕 轻 杆 中 点 O 转 到 水 平 位 置。取 0 点 的 电 势 为 0。下 列 说 法 正 确 的 有（）A.电 场 E 中 4 点 电 势 低 于 B 点 B.转 动 中 两 小 球 的 电 势 能 始 终 相 等 C.该 过 程 静 电 力 对 两 小 球 均 做 负 功 D.该 过 程 两 小 球 的 总 电 势 能 增 加6.真 空 中 有 两 个 固 定 的 带 正 电 的 点 电 荷，电 荷 量 不 相 等。一 个 带 负 电 的 试 探 电 荷 置 于 二 者 连 线 上 的 0 点 时，仅 在 电 场 力 的 作 用 下 恰 好 保 持 静 止 状 态。过 0点 作 两 正 电 荷 连 线 的 垂 线，以。点 为 圆 心 的 圆 与 连 线 和 垂 线 分 别 交 于、。和 b.d,如 图 所 示。以 下 说 法 正 确 的 是（）/十.羊 A.。点 电 势 低 于 0 点 B.点 电 势 低 于 c点 C.该 试 探 电 荷 在 点 的 电 势 能 大 于 在 点 的 电 势 能 D.该 试 探 电 荷 在。点 的 电 势 能 小 于 在 d 点 的 电 势 能 7.如 图，口 是 锐 角 三 角 形 P M V 最 大 的 内 角，电 荷 量 为 0（夕 0）的 点 电 荷 固 定 在 尸 点。下 列 说 法 正 确 的 是（）A.沿 M N 边，从 M 点 到 N 点,电 场 强 度 的 大 小 逐 渐 增 大 B.沿 边，从 M 点 到 N 点，电 势 先 增 大 后 减 小 C.正 电 荷 在 M 点 的 电 势 能 比 其 在 N 点 的 电 势 能 大 D.将 正 电 荷 从 M 点 移 动 到 N 点，电 场 力 所 做 的 总 功 为 负8.如 图，竖 直 面 内 一 绝 缘 细 圆 环 的 上、下 半 圆 分 别 均 匀 分 布 着 等 量 异 种 电 荷。、为 圆 环 水 平 直 径 上 的 两 个 点，C、为 竖 直 直 径 上 的 两 个 点，它 们 与 圆 心 的 距 离 均 相 等。则（）A.a、。两 点 的 场 强 相 等 B.%两 点 的 电 势 相 等 C.c、两 点 的 场 强 相 等 D.c、d两 点 的 电 势 相 等 A.小 球 受 到 的 库 仑 力 水 平 向 右，大 小 为 k告 tan2aB.剪 断 细 线，小 球 将 沿 x 轴 运 动 C.剪 断 细 线，小 球 将 做 平 抛 运 动 D.小 球 所 处 位 置 的 电 场 强 度 大 小 为 品 11.真 空 中 相 距 为 九 的 两 个 点 电 荷 M、7V分 别 固 定 于 x轴 上 玉=。和=3 a的 两 点,规 定 x 轴 正 向 为 场 强 的 正 方 向，在 两 者 连 线 上 各 点 的 电 场 强 度 随 x 变 化 的 关 系 如 图 所 示，则 以 下 判 断 正 确 的 是（）E AA.M、N所 带 电 荷 量 的 绝 对 值 之 比 为 4：1B.沿 x 轴 从 0到 加 电 势 逐 渐 降 低 C.点 电 荷 M、N 为 异 种 电 荷 D.将 一 个 带 负 电 的 试 探 电 荷 沿 X轴 从 0.5a移 动 到 2.4 a,该 电 荷 的 电 势 能 先 减 小 后 增 大 1 2.静 电 喷 漆 技 术 具 有 效 率 高、质 量 好 等 优 点，其 装 置 示 意 图 如 图 所 示。A、B为 两 块 水 平 放 置 的 平 行 金 属 板，间 距 4 1.0 m,两 板 间 有 方 向 竖 直 向 上，大 小 为=1.0X103N/C的 匀 强 电 场。在 A板 的 中 央 放 置 一 个 安 全 接 地 的 静 电 油 漆 喷 枪 P,油 漆 喷 枪 的 半 圆 形 喷 嘴 可 向 各 个 方 向 均 匀 地 喷 出 初 速 度 大 小 均 为 vo=l.Om/s 质 量 均 为 阳=5.0X1014kg和 带 电 量 均 为 q=20X 1015c的 带 电 油 漆 微 粒。不 计 微 粒 所 受 空 气 阻 力 及 微 粒 间 相 互 作 用，油 漆 微 粒 最 后 都 落 在 金 属 板 B上。下 列 说 法 正 确 的 是（）A.沿 水 平 方 向 喷 出 的 微 粒 运 动 到 B板 所 需 时 间 为*sB.沿 不 同 方 向 喷 出 的 微 粒，从 喷 出 至 到 达 B板，动 能 变 化 量 为 2.0X10 2jC.若 其 它 条 件 均 不 变，增 大 为 原 来 的 2倍，喷 涂 面 积 增 大 为 原 来 的 2倍 D.若 其 它 条 件 均 不 变，?增 大 为 原 来 的 2倍，喷 涂 面 积 减 小 为 原 来 的 十 13.如 图 所 示，平 行 板 电 容 器 通 过 一 滑 动 变 阻 器 A与 直 流 电 源 连 接，G为 一 零 刻 度 在 表 盘 中 央 的 灵 敏 电 流 计，闭 合 开 关 S后，下 列 说 法 正 确 的 是（）A.若 只 在 两 板 间 插 入 电 介 质，电 容 器 的 两 板 间 电 压 将 增 大 B.若 只 在 两 板 间 插 入 电 介 质，电 容 器 的 电 容 将 保 持 减 小 C.若 只 将 滑 动 变 阻 器 滑 片 P 向 上 移 动，电 容 器 储 存 的 电 量 将 减 小 D.若 只 将 电 容 器 下 极 板 向 下 移 动 一 小 段 距 离，此 过 程 电 流 计 中 有 从。到 方 向 的 电 流 14.在 真 空 中 的 X轴 上 的 原 点 和=6 处 分 别 固 定 一 个 点 电 荷 M、N,在 x=2a处 由 静 止 释 放 一 个 负 点 电 荷 夕，点 电 荷 夕 只 受 电 场 力 作 用 沿*轴 方 向 运 动，其 速 度 大 小 与 在*轴 上 的 位 置 关 系 如 图 所 示，经 4 处 速 度 最 大。则 下 列 说 法 中 正 确 的 是（）A.点 电 荷 M、N-*定 都 是 正 电 荷 B.x 轴 上 3a到 5 电 势 是 先 增 后 减 C.点 电 荷 M、N 所 带 电 荷 量 的 绝 对 值 之 比 为 2:1D.x=4a处 的 电 场 强 度 不 为 零 15.如 图 所 示，两 金 属 板 M、N 带 有 等 量 异 种 电 荷，正 对 且 水 平 放 置。带 正 电 小 球 a、b 以 一 定 的 速 度 分 别 从 A、B 两 点 射 入 电 场，两 小 球 恰 能 分 别 沿 直 线 AC.运 动 到。点，则 下 列 说 法 正 确 的 是（）a/.二;，CI bNA.电 场 中 的 电 势 必%B.小 球“、。在 C 位 置 一 定 具 有 相 等 的 电 势 能 C.仅 将 下 极 板 N 向 左 平 移，则 小 球、仍 能 沿 直 线 运 动 D.仅 将 下 极 板 N 向 下 平 移，则 小 球、仍 能 沿 直 线 运 动 16.带 同 种 电 荷 的 三 个 带 电 小 球 甲、乙、丙 以 相 同 的 水 平 速 度 射 入 接 有 恒 定 电 压 的 两 水 平 正 对 金 属 板 之 间，甲 小 球 沿 水 平 直 线 飞 出，乙 小 球 沿 曲 线 刚 好打 到 板 的 边 缘，丙 小 球 沿 曲 线 运 动 到 板 的 中 点 上，不 计 空 气 阻 力 及 带 电 小 球 间 的 相 互 作 用，则（）一 十 二 二 二 二-A、睽 A.三 个 小 球 均 带 负 电，且 所 带 电 荷 量 大 小 关 系 为 夕 甲 夕 乙 夕 丙 B.三 个 小 球 的 质 量 不 相 等，且 加 甲 口 机 乙 口 阳 丙 C.乙 和 丙 两 个 小 球，由 于 都 打 到 了 极 板 上，所 以 运 动 时 间 相 等 D.三 个 小 球 的 比 荷（电 荷 量 与 质 量 的 比 值）大 小 关 系 为 亚 甲 口 人 乙 口 人 丙 17.以 下 图 示 中 p 表 示 质 子，e表 示 电 子，距 离 其 中 0 点 的 场 强 最 大 的 排 布 方 式 是（）P 0A.A-*Pd DP PB.-d D0e PC.-2PD.0D D18.真 空 中 某 点 电 荷 的 等 势 面 示 意 如 图，图 中 相 邻 等 势 面 间 电 势 差 相 等。下 列 说 法 正 确 的 是（）A.该 点 电 荷 一 定 为 正 电 荷 B.P 点 的 场 强 一 定 比。点 的 场 强 大 c.尸 点 电 势 一 定 比 2 点 电 势 低 D.正 检 验 电 荷 在 尸 点 比 在。点 的 电 势 能 大 19.空 间 P、2 两 点 处 固 定 电 荷 量 绝 对 值 相 等 的 点 电 荷，其 中 2 点 处 为 正 电 荷,尸、2 两 点 附 近 电 场 的 等 势 线 分 布 如 图 所 示，a、b、c、d、e为 电 场 中 的 5个 点，设 无 穷 远 处 电 势 为 0,则（）A.e点 的 电 势 大 于 0B.点 和 点 的 电 场 强 度 相 同 C.点 的 电 势 低 于 d 点 的 电 势 D.负 电 荷 从 点 移 动 到 c点 时 电 势 能 增 加20.如 图 所 示，固 定 在 水 平 面 上 的 半 径 为 厂 的 金 属 圆 环 内 存 在 方 向 竖 直 向 上、磁 感 应 强 度 大 小 为 6 的 匀 强 磁 场。长 为/的 金 属 棒，一 端 与 圆 环 接 触 良 好，另 一 端 固 定 在 竖 直 导 电 转 轴 OO上，随 轴 以 角 速 度。匀 速 转 动。在 圆 环 的 工 点 和 电 刷 间 接 有 阻 值 为 的 电 阻 和 电 容 为。、板 间 距 为 d 的 平 行 板 电 容 器，有 一 带 电 微 粒 在 电 容 器 极 板 间 处 于 静 止 状 态。已 知 重 力 加 速 度 为 g,不 计 其 它 电 阻 和 摩 擦，下 列 说 法 正 确 的 是（）A.棒 产 生 的 电 动 势 为;切“B.微 粒 的 电 荷 量 与 质 量 之 比 为 黑 C.电 阻 消 耗 的 电 功 率 为 啤 电 2 AD.电 容 器 所 带 的 电 荷 量 为 h y21.如 图 所 示，一 质 量 为 用、电 荷 量 为 4（4。）的 粒 子 以 速 度 从 M N 连 线 上 的 尸 点 水 平 向 右 射 入 大 小 为 七、方 向 竖 直 向 下 的 匀 强 电 场 中。已 知 M N 与 水 平 方 向 成 45。角，粒 子 的 重 力 可 以 忽 略，则 粒 子 到 达 M N 连 线 上 的 某 点 时（）,”哭.AA.所 用 时 间 为 学 q匕 B.速 度 大 小 为 3%c.与 尸 点 的 距 离 为 拽 始 qED.速 度 方 向 与 竖 直 方 向 的 夹 角 为 30。22.C T 扫 描 是 计 算 机 X 射 线 断 层 扫 描 技 术 的 简 称，C T 扫 描 机 可 用 于 对 多 种 病 情 的 探 测。图（a）是 某 种 C T 机 主 要 部 分 的 剖 面 图，其 中 X 射 线 产 生 部 分 的 示 意 图 如 图（b）所 示。图（b）中、N 之 间 有 一 电 子 束 的 加 速 电 场，虚 线 框 内 有 匀 强 偏 转 磁 场；经 调 节 后 电 子 束 从 静 止 开 始 沿 带 箭 头 的 实 线 所 示 的 方 向 前 进，打 到 靶 上，产 生 X 射 线（如 图 中 带 箭 头 的 虚 线 所 示）；将 电 子 束 打 到 A.M 处 的 电 势 高 于 N 处 的 电 势B.增 大 拉、N 之 间 的 加 速 电 压 可 使 P 点 左 移 C.偏 转 磁 场 的 方 向 垂 直 于 纸 面 向 外 D.增 大 偏 转 磁 场 磁 感 应 强 度 的 大 小 可 使 尸 点 左 移 23.如 图 所 示，在 倾 角 为。的 光 滑 绝 缘 斜 面 上 固 定 一 个 挡 板，在 挡 板 上 连 接 一 根 劲 度 系 数 为%的 绝 缘 轻 质 弹 簧，弹 簧 另 一 端 与 A 球 连 接。A、B、C 三 小 球 的 质 量 均 为“，以=%。，%=-%,当 系 统 处 于 静 止 状 态 时，三 小 球 等 间 距 排 歹 h 已 知 静 电 力 常 量 为 A,则（）=、，Mg sin aB.弹 簧 伸 长 量 为 产 一 C.A 球 受 到 的 库 仑 力 大 小 为 2MgD.相 邻 两 小 球 间 距 为 念 24.如 图 所 示，电 子 以 某 一 初 速 度 沿 两 块 平 行 板 的 中 线 方 向 射 入 偏 转 电 场 中，已 知 极 板 长 度/,间 距，电 子 质 量 如 电 荷 量 e。若 电 子 恰 好 从 极 板 边 缘 射 出 电 场，由 以 上 条 件 可 以 求 出 的 是（）+d)*i _A.偏 转 电 压 B.偏 转 的 角 度 C.射 出 电 场 速 度 D.电 场 中 运 动 的 时 间 25.如 图，一 质 量 加=lxlO k g、带 电 荷 量 q=-2X10YC的 微 粒 以 初 速 度 大 小 竖 直 向 上 从 4 点 射 入 一 水 平 向 右 的 匀 强 电 场，当 微 粒 运 动 到 比 A 点 高=0.2m的 5点 时，速 度 大 小 为 九，方 向 水 平。g 取 10曲，求：(1)微 粒 的 初 速 度 大 小;(2)48两 点 间 的 电 势 差 期；(3)匀 强 电 场 的 场 强 大 小 E。A26.如 图 所 示，空 间 存 在 足 够 大 的 水 平 向 右 的 匀 强 电 场，力 6 为 竖 直 面 内 的 光 滑 绝 缘 半 圆 轨 道，一 带 电 小 球 静 止 在:圆 轨 道 力。的 中 点，小 球 获 得 一 个 瞬 时 速 度 后，沿 圆 轨 道 向 左 运 动，并 以 速 度 1 从 6 点 离 开 轨 道，此 后 再 也 未 与 轨 道 接 触。已 知 小 球 质 量 为 相，所 带 电 荷 量 为 心 重 力 加 速 度 为 g,求：(1)电 场 强 度 的 大 小 E;(2)小 球 离 开 轨 道 后 的 速 度 最 小 值。2 7.如 图 所 示，带 异 种 电 荷 的 平 行 金 属 板 A、B相 距 为 d=12cm,C、D 为 电 场 中 的 两 点，且。、与 两 点 间 的 距 离/=5 c m,。、D 连 线 和 电 场 强 度 方 向 夹 角 为 60 o 已 知 质 子 从 C点 移 到。点 的 过 程 中 电 场 力 做 功 为 衿 1.6X10“8 j,质 子 的 电 荷 量 e=1.6X 6049c,求:(1)匀 强 电 场 的 电 场 强 度 大 小 E；(2)A、B两 板 间 的 电 势 差 U AB。I、D*I2 8.如 图 所 示，在 竖 直 平 面 内 有 一 质 量 股=0.6kg、电 荷 量 夕=+3X10-3c的 带 电 的 小 球，用 一 根 长 上=0.2m且 不 可 伸 长 的 绝 缘 轻 细 线 系 在 一 方 向 水 平 向 右、分 布 的 区 域 足 够 大 的 匀 强 电 场 中 的 O点.已 知 力、0、。三 点 等 高，且 O4=0C=L若 将 带 电 小 球 从/点 无 初 速 度 释 放，小 球 到 达 最 低 点 B时 速 度 恰 好 为 零，取=10m/sI 2o(1)求 小 球 从 力 点 由 静 止 释 放 运 动 到 6 点 的 过 程 中 速 度 最 大 时 细 线 的 拉 力 大 小;(2)若 将 带 电 小 球 从。点 无 初 速 度 释 放，求 小 球 到 达 4 点 时 的 速 度。C()-A_ 0-5-O-A29.如 图 所 示，半 径 K=0.8m的;光 滑 绝 缘 圆 弧 轨 道 尸。固 定 在 竖 直 平 面 内，Q点 的 切 线 水 平，质 量 帆=6xl0-2kg,带 电 量 0=8x10%从 与 圆 心 o 等 高 的 尸 点 由 静 止 释 放，从 2 点 进 入 极 板 间 距 4 8xl0-2m的 两 水 平 平 行 板 电 容 器 后，刚 好 能 在 水 平 方 向 做 匀 速 直 线 运 动，且 此 时 电 动 机 刚 好 能 正 常 工 作。已 知 电 源 电 动 势=15V、内 阻 尸 1。、定 值 电 阻 岛=6。、电 动 机 线 圈 电 阻 小=0.6。，取=10m/s2o 求:(1)小 球 到 达。点 时 的 速 度 大 小;电 动 机 输 出 的 机 械 功 率。30.在 直 角 坐 标 系 中，第 一 象 限 存 在 水 平 向 左 的 匀 强 电 场，电 场 强 度 大 小 为 E,第 二 象 限 存 在 竖 直 向 下 的 匀 强 电 场。一 带 电 荷 量 为“、质 量 为 阳 的 粒 子(不 计 重 力)从 点 0 W)静 止 释 放，恰 好 能 通 过 4-240)点。(1)求 第 二 象 限 内 匀 强 电 场 的 电 场 强 度 E 的 大 小。(2)若 从 第 一 象 限 由 静 止 释 放 的 粒 子 都 能 经 过 力 点，则 释 放 点 的 坐 标 值(X)的 X、y 应 满 足 什 么 关 系？并 求 出 这 些 粒 子 到 达 A 点 时 的 速 度 最 小 值 vmin。E,一、，_A 0 x31.如 图 所 示，ABC是 固 定 在 竖 直 平 面 内 的 绝 缘 圆 弧 轨 道，圆 弧 半 径 为 R。A 点 与 圆 心。等 高，8、。点 处 于 竖 直 直 径 的 两 端。尸 人 是 一 段 绝 缘 的 竖 直 圆 管，两 者 在 A点 平 滑 连 接，整 个 装 置 处 于 方 向 水 平 向 右 的 匀 强 电 场 中.一 质 量 为 加、电 荷 量 为”的 小 球 从 管 内 与 C点 等 高 处 由 静 止 释 放，一 段 时 间 后 小 球 离 开 圆 管 进 入 圆 弧 轨 道 运 动。已 知 匀 强 电 场 的 电 场 强 度=%(g 为 重 力 加 速 度)，q小 球 运 动 过 程 中 的 电 荷 量 保 持 不 变，忽 略 圆 管 和 轨 道 的 摩 擦 阻 力。求：(1)小 球 到 达 8点 时 速 度 的 大 小；(2)小 球 到 达 8点 时 对 圆 弧 轨 道 的 压 力；(3)请 通 过 计 算 判 断 小 球 能 否 通 过 圆 弧 轨 道 上 的。点。32.多 反 射 飞 行 时 间 质 谱 仪 是 一 种 测 量 离 子 质 量 的 新 型 实 验 仪 器，其 基 本 原 理 如图 所 示，从 离 子 源/处 飘 出 的 离 子 初 速 度 不 计，经 电 压 为 U 的 匀 强 电 场 加 速 后 射 入 质 量 分 析 器。质 量 分 析 器 由 两 个 反 射 区 和 长 为/的 漂 移 管(无 场 区 域)构 成，开 始 时 反 射 区 1、2均 未 加 电 场，当 离 子 第 一 次 进 入 漂 移 管 时，两 反 射 区 开 始 加 上 电 场 强 度 大 小 相 等、方 向 相 反 的 匀 强 电 场，其 电 场 强 度 足 够 大，使 得 进 入 反 射 区 的 离 子 能 够 反 射 回 漂 移 管。离 子 在 质 量 分 析 器 中 经 多 次 往 复 即 将 进 入 反 射 区 2时，撤 去 反 射 区 的 电 场，离 子 打 在 荧 光 屏 6 上 被 探 测 到，可 测 得 离 子 从 4 到 6 的 总 飞 行 时 间。设 实 验 所 用 离 子 的 电 荷 量 均 为 公 不 计 离 子 重 力。(1)求 质 量 为 阳 的 离 子 第 一 次 通 过 漂 移 管 所 用 的 时 间 小(2)反 射 区 加 上 电 场，电 场 强 度 大 小 为 E,求 离 子 能 进 入 反 射 区 的 最 大 距 离 x；(3)已 知 质 量 为 人 的 离 子 总 飞 行 时 间 为。，待 测 离 子 的 总 飞 行 时 间 为 乙，两 种 离 子 在 质 量 分 析 器 中 反 射 相 同 次 数，求 待 测 离 子 质 量 叫。33.在 一 柱 形 区 域 内 有 匀 强 电 场，柱 的 横 截 面 积 是 以 0 为 圆 心，半 径 为 A 的 圆，为 圆 的 直 径，如 图 所 示。质 量 为 加，电 荷 量 为 夕(夕 0)的 带 电 粒 子 在 纸 面 内 自 4 点 先 后 以 不 同 的 速 度 进 入 电 场，速 度 方 向 与 电 场 的 方 向 垂 直。已 知 刚 进 入 电 场 时 速 度 为 零 的 粒 子，自 圆 周 上 的。点 以 速 率 网 穿 出 电 场，力。与4 5 的 夹 角=60。运 动 中 粒 子 仅 受 电 场 力 作 用。(1)求 电 场 强 度 的 大 小；(2)为 使 粒 子 穿 过 电 场 后 的 动 能 增 量 最 大，该 粒 子 进 入 电 场 时 的 速 度 应 为 多 大？(3)为 使 粒 子 穿 过 电 场 前 后 动 量 变 化 量 的 大 小 为 利 以，该 粒 子 进 入 电 场 时 的 速 度 应 为 多 大？电 场 及 带 电 粒 子 在 电 场 中 的 运 动 1.超 级 电 容 器 是 电 容 C 达 到 上 千 法 拉 甚 至 上 万 法 拉 的 大 容 量 电 容 器，具 有 功 率 密 度 高、充 电 速 度 快、循 环 寿 命 长 等 优 点。现 采 用 如 下 图 所 示 的 电 路 对 某 个 超 级 电 容 器 充 电。充 电 器 具 有 控 制 输 出 电 压 和 输 出 电 流 的 功 能。充 电 过 程 分 为 两 个 阶 段：第 一 阶 段 是 恒 流(即 充 电 器 输 出 的 电 流 不 变)充 电，当 充 电 器 检 测 到 电 压 达 到 一 定 值 后，进 入 第 二 阶 段，进 行 恒 压 充 电(即 充 电 器 输 出 的电 压 不 变），直 到 充 电 终 止。若 电 阻 K阻 值 恒 定，关 于 充 电 过 程，下 列 说 法 正 确 的 是（）A.恒 流 充 电 时,充 电 器 的 输 出 功 率 逐 渐 减 小 C.D.恒 流 充 电 时,恒 压 充 电 时,恒 压 充 电 时,超 级 电 容 器 两 端 电 压 随 时 间 均 匀 增 加 电 阻 A两 端 的 电 压 逐 渐 减 小 充 电 器 的 输 出 功 率 逐 渐 增 大【答 案】BC【详 解】A.恒 流 充 电 时，电 压 逐 渐 升 高，电 流 不 变，则 输 出 功 率 P=U I-12R由 上 可 知 输 出 功 率 增 大，故 A 错 误；B.根 据 Q=CUQ=h得 U=-tc由 上 知 超 级 电 容 器 两 端 电 压 随 时 间 均 匀 增 加，故 B正 确；C.恒 压 充 电 时，充 电 器 输 出 电 压 不 变，随 着 电 容 器 充 电 电 路 中 电 流 逐 渐 减 小,则UR=1R可 知 电 阻 R两 端 的 电 压 逐 渐 减 小，故 C正 确；D.根 据 P=UI可 知 充 电 器 的 输 出 功 率 逐 渐 减 小，故 D错 误。故 选 BCo2.如 图 所 示，平 行 板 电 容 器 与 电 动 势 为 少 的 直 流 电 源（内 阻 不 计）连 接，下 极 板 接 地，静 电 计 所 带 电 荷 量 很 少，可 被 忽 略。一 带 负 电 油 滴 被 固 定 于 电 容 器 中 的 尸 点。现 将 平 行 板 电 容 器 的 下 极 板 竖 直 向 下 移 动 一 小 段 距 离，则（）B.静 电 计 指 针 张 角 变 小 C.带 电 油 滴 的 电 势 能 将 减 少 D.若 先 将 上 极 板 与 电 源 正 极 的 导 线 断 开，再 将 下 极 板 向 下 移 动 一 小 段 距 离,则 带 电 油 滴 所 受 电 场 力 不 变【答 案】CD【详 解】A.根 据 C=-4兀 kd知，d增 大,则 电 容 减 小，故 A错 误;B.静 电 计 测 量 的 是 电 容 器 两 端 的 电 势 差，因 为 电 容 器 始 终 与 电 源 相 连，则 电 势 差 不 变，所 以 静 电 计 指 针 张 角 不 变，故 B 错 误；C.电 势 差 U 不 变，d增 大,据 E=5d知 电 场 强 度 减 小，尸 点 与 上 极 板 的 电 势 差 减 小，则 尸 点 的 电 势 增 大，因 为 该 电 荷 为 负 电 荷，则 电 势 能 减 小，故 C 正 确；D.电 容 器 与 电 源 断 开，则 电 荷 量 不 变，d 改 变，根 据 E*二 Q=4成。d Cd sS知 电 场 强 度 不 变，则 油 滴 所 受 电 场 力 不 变，故 D 正 确；故 选 CDo3.智 能 手 机 触 摸 屏 多 数 是 电 容 式 触 摸 屏，当 手 指 接 触 屏 幕 上 某 个 部 位 时，就 会 与 ITO材 料 构 成 耦 合 电 容，从 而 改 变 触 点 处 的 电 容 大 小。如 图 简 化 的 电 路，当 改 变 可 动 膜 片 与 固 定 电 极 的 距 离，使 电 容。改 变；当 变 小 时，下 列 说 法 正 确 的 是（）B.电 容 C 变 小 C.流 过 K 的 电 流 从 到 D.流 过 R 的 电 流 从 h到 a【答 案】AC【详 解】根 据 C=-7tkd可 知，当 变 小 时，。变 大；根 据 Q=CU可 知，电 容 器 带 电 量 增 加，电 容 器 充 电，流 过 的 电 流 从。到 儿 故 选 ACoA.点 的 场 强 比 点 的 大 B.d 点 的 电 势 比 c点 的 低 C.质 子 在 d 点 的 电 势 能 比 在 c点 的 小 D.将 电 子 从 点 移 动 到 点，电 场 力 做 正 功【答 案】AD【详 解】A.根 据 电 场 线 的 疏 密 程 度 表 示 电 场 强 度 的 大 小，可 知 点 的 电 场 线 比。点 的 电 场 线 更 密，故”点 的 场 强 比 点 的 场 强 大，故 A 正 确；B.根 据 沿 着 电 场 线 方 向 电 势 不 断 降 低，可 知 d 点 的 电 势 比。点 的 电 势 高，故 B 错 误；C.根 据 正 电 荷 在 电 势 越 高 的 点，电 势 能 越 大，可 知 质 子 在 d 点 的 电 势 能 比 在。点 的 电 势 能 大，故 c 错 误；D.由 图 可 知，”点 的 电 势 低 于 点 的 电 势，而 负 电 荷 在 电 势 越 低 的 点 电 势 能 越 大，故 电 子 在 点 的 电 势 能 高 于 在 点 的 电 势 能，所 以 将 电 子 从 点 移 动 到 b 点，电 势 能 减 小，故 电 场 力 做 正 功，故 D 正 确。故 选 ADo5.如 图 所 示，绝 缘 轻 杆 的 两 端 固 定 带 有 等 量 异 号 电 荷 的 小 球（不 计 重 力）。开 始 时，两 小 球 分 别 静 止 在 力、6 位 置。现 外 加 一 匀 强 电 场 及 在 静 电 力 作 用 下，小 球 绕 轻 杆 中 点。转 到 水 平 位 置。取 O 点 的 电 势 为 0。下 列 说 法 正 确 的 有（）A.电 场 E 中 4 点 电 势 低 于 6 点 B.转 动 中 两 小 球 的 电 势 能 始 终 相 等 C.该 过 程 静 电 力 对 两 小 球 均 做 负 功 D.该 过 程 两 小 球 的 总 电 势 能 增 加【答 案】AB【详 解】A.沿 着 电 场 线 方 向，电 势 降 低，A 正 确；B.由 于 O 点 的 电 势 为 0,根 据 匀 强 电 场 的 对 称 性，电 势/=一%又 私=-%,Ep=q（p,所 以 电 势 能 EpA=EpBB 正 确；CD.A.5 位 置 的 小 球 受 到 的 静 电 力 分 别 水 平 向 右、水 平 向 左，绝 缘 轻 杆 顺 时 针 旋 转，两 小 球 受 到 的 静 电 力 对 两 小 球 均 做 正 功，电 场 力 做 正 功，电 势 能 减 少，C D 错 误。故 选 ABo6.真 空 中 有 两 个 固 定 的 带 正 电 的 点 电 荷，电 荷 量 不 相 等。一 个 带 负 电 的 试 探 电 荷 置 于 二 者 连 线 上 的 O 点 时，仅 在 电 场 力 的 作 用 下 恰 好 保 持 静 止 状 态。过 O点 作 两 正 电 荷 连 线 的 垂 线，以。点 为 圆 心 的 圆 与 连 线 和 垂 线 分 别 交 于、。和、d,如 图 所 示。以 下 说 法 正 确 的 是（）b8.7”dA.点 电 势 低 于 O 点 B.点 电 势 低 于 c点 C.该 试 探 电 荷 在 点 的 电 势 能 大 于 在 力 点 的 电 势 能 D.该 试 探 电 荷 在。点 的 电 势 能 小 于 在 点 的 电 势 能【答 案】BD【详 解】A.由 题 意 可 知。点 合 场 强 为 零，根 据 同 种 电 荷 之 间 电 场 线 的 分 布 可 知“。之间 电 场 线 由 到 O,故 点 电 势 高 于 o 点 电 势，故 A错 误；B.同 理 可 得，c 点 电 势 高 于 O点 电 势，两 个 固 定 电 荷 在 O射 线 上 的 点 电 场 方 向 斜 向 上，故 点 电 势 低 于。点 电 势，则 点 电 势 低 于 c点，故 B正 确。C.“点 电 势 高 于 O点 电 势，点 电 势 低 于 o 点 电 势，则 点 电 势 高 于 万 点，试 探 电 荷 为 负 电 荷，故 该 试 探 电 荷 在 点 的 电 势 能 小 于 在 点 的 电 势 能，故 c错 误；D.根 据 电 荷 电 场 的 对 称 分 布 可 得，两 点 电 势 相 同，则 c点 电 势 高 于 1 点，试 探 电 荷 为 负 电 荷，则 该 试 探 电 荷 在 c 点 的 电 势 能 小 于 在 d点 的 电 势 能，故 D正 确。故 选 BDo7.如 图，是 锐 角 三 角 形 尸/MN最 大 的 内 角，电 荷 量 为（夕 0）的 点 电 荷 固 定 在 尸 点。下 列 说 法 正 确 的 是（）A.沿 边，从 M点 到 N 点，电 场 强 度 的 大 小 逐 渐 增 大 B.沿 施 V边，从 点 到 N 点，电 势 先 增 大 后 减 小 C.正 电 荷 在 M 点 的 电 势 能 比 其 在 N 点 的 电 势 能 大 D.将 正 电 荷 从 点 移 动 到 N 点，电 场 力 所 做 的 总 功 为 负【答 案】BC【详 解】A.点 电 荷 的 电 场 以 点 电 荷 为 中 心，向 四 周 呈 放 射 状，如 图 N M 是 最 大 内 角，所 以 P N P M,根 据 点 电 荷 的 场 强 公 式 七=左 乌（或 者 根 据 电 r场 线 的 疏 密 程 度）可 知 从 M-N 电 场 强 度 先 增 大 后 减 小，A 错 误；B.电 场 线 与 等 势 面（图 中 虚 线）处 处 垂 直，沿 电 场 线 方 向 电 势 降 低，所 以 从 电 势 先 增 大 后 减 小，B 正 确；C.M、N 两 点 的 电 势 大 小 关 系 为%为,根 据 电 势 能 的 公 式 与=处 可 知 正 电 荷 在 M 点 的 电 势 能 大 于 在 N 点 的 电 势 能，C 正 确；D.正 电 荷 从 电 势 能 减 小，电 场 力 所 做 的 总 功 为 正 功，D 错 误。故 选 BCO8.如 图，竖 直 面 内 一 绝 缘 细 圆 环 的 上、下 半 圆 分 别 均 匀 分 布 着 等 量 异 种 电 荷。、为 圆 环 水 平 直 径 上 的 两 个 点，c、为 竖 直 直 径 上 的 两 个 点，它 们 与 圆 心 的 距 离 均 相 等。则（）A.a、b两 点 的 场 强 相 等 B.“、5两 点 的 电 势 相 等 C.c、两 点 的 场 强 相 等 D.c、d两 点 的 电 势 相 等【答 案】ABC【详 解】BD.如 下 图 所 示，为 等 量 异 种 电 荷 周 围 空 间 的 电 场 分