2022年北京重庆高考物理二轮复习测试专题三第1讲课下带电粒子在电场中的运动.pdf

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1、 课下针对高考押题训练 1(2012上海高考 )A、B、C三点在同一直线上，ABBC12，B点位于A、C之间，在B处固定一电荷量为Q的点电荷。 当在A处放一电荷量为q的点电荷时， 它所受到的电场力为F；移去A处电荷，在C处放一电荷量为2q的点电荷，其所受电场力为( ) AF/2 BF/2 CFDF解析：选 B 如图所示， 设B处的点电荷带电荷量为正，ABr，则BC2r，根据库仑定律FkQqr2，FkQ22r2，可得FF2，故选项 B正确。2. (2012福建质检) 一静电场的方向平行于x轴，其电势随x的分布可简化为如图1 所示的折线。现将带正电的试探电荷沿x轴从x1d移到x22d，在此过程中，

2、下列判断正确的是( ) A电场力的方向始终沿x轴正方向B电场力的大小先逐渐增大后逐渐减小图 1 C电势能先逐渐减小后逐渐增大D电场力先做负功后做正功解析：选 D 由图可知在d到O的过程中电势在升高，故电场线的方向沿x轴的反方向，在O到 2d的过程中电势在降低，故电场线的方向沿x轴的正方向，所以电场线的方向先向x轴的反方向再向正方向，电场力的方向先向反方向，再向正方向，故A错；由图象知电势随x均匀变化，故沿x正方向和反方向的电场都是匀强电场，故B错；在d到O的过程中电势在升高，正电荷的电势能在增加，在O到 2d的过程中电势在降低，正电荷的电势能在减小，电场力先做负功后做正功，故C错 D对。3如图

3、 2 甲所示，A、B是某电场中一条电场线上的两点。一个带负电的点电荷仅受电场力作用，从A点沿电场线运动到B点。在此过程中，该点电荷的速度v随时间t变化的规律如图乙所示。则下列说法中正确的是( ) 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 图 2 AA点的电场强度比B点的大BA、B两点的电场强度相等CA点的电势比B点的电势高D A点的电势比B点的电势低解析： 选 C 由题图乙可得该点电荷由A点到B点做减速运动， 所以点电荷所受的电场力与运动方

4、向相反，由B指向A，由于点电荷带负电，所受电场力与电场强度方向相反，故电场强度方向由A指向B，沿着电场线方向电势越来越低，所以A点电势比B点电势高， C正确，D 错误；由图乙可得vt图象斜率越来越大，说明点电荷的加速度越来越大，由牛顿第二定律可得电场力越来越大，所以由A到B电场强度在增大，A点的电场强度比B点的小， A、B错误。4.(2012 温州模拟) 一带电小球悬挂在平行板电容器内部，闭合开关 S，电容器充电后，悬线与竖直方向夹角为，如图 3 所示。下列方法中能使夹角减小的是 ( ) A保持开关闭合，使两极板靠近一些B保持开关闭合，使滑动变阻器滑片向右移动图 3 C保持开关闭合，使两极板远

5、离一些D断开开关，使两极板靠近一些解析：选 C 保持开关闭合， 两极板间电压不变，使两极板靠近一些，板间电场强度变大，夹角增大， A 错；保持开关闭合，使滑动变阻器滑片向右移动，不会影响板间电压，夹角不变， B 错；保持开关闭合，板间电压不变，使两极板远离一些，由EUd可知，电场强度减小，夹角减小， C 对；断开开关，使两极板靠近一些，极板上电荷量不变，板间电场强精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 度不变，夹角不变， D错。5 平行板

6、间有如图4 所示的周期性变化的电压。重力不计的带电粒子静止在平行板中央，从t0 时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况。在图5 所示的图象中，正确定性描述粒子运动的速度图象的是( ) 图 4 图 5 解析：选A 0T2时间内粒子做初速度为零的匀加速直线运动。T2T时间内做加速度恒定的匀减速直线运动，由对称性可知，在T时速度减为零。此后周期性重复，故A正确。6. (2012 重庆高考 ) 空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如图6 所示，a、b、c、d为电场中的4个点，则() 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - -

7、- 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 图 6 AP、Q两点处的电荷等量同种Ba点和b点的电场强度相同Cc点的电势低于d点的电势D负电荷从a到c，电势能减少解析：选D 根据电场线与等势线垂直得：必有一条电场线与P、Q连线重合，P为正电荷，故该电场线必从P沿直线指向Q，因电场线总是由正电荷指向负电荷，故P、Q电荷为等量异种电荷， A选项错误；电场强度是矢量，a、b两处电场强度方向不同，B选项错误；因越靠近正电荷，电势越高，故c点电势高于d点电势， C选项错误；根据等势线的分布及P、Q的电性，c所在的等势线电势高

8、于a所在等势线的电势，负电荷从a到c，电场力做正功，电势能减少， D选项正确。7(2012安徽高考 ) 如图 7 所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O处的电势为0 V，点A处的电势为6 V，点B处的电势为3 V ，则电场强度的大小为( ) A200 V/m B2003 V/m 图 7 C100 V/m D1003 V/m 解析：选 A 在匀强电场中，若沿某一方向电势降落，则在这一方向上电势均匀降落，故OA的中点C的电势C3 V(如图所示 ) ，因此B、C为等势面。O点到BC的距离dOCsin ，而 sin OBOB2OC212，所以d12OC1.5 102m

9、 。根据EUd得，匀强电场的电场强度EUd31.5 102 V/m 200 V/m ，故选项 A正确，选项B、 C、D错误。8(2012安徽高考 ) 如图 8 甲所示，半径为R的均匀带电圆形平板，单位面积带电量为，其轴线上任意一点P( 坐标为x) 的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出：E2k1xR2x212，方向沿x轴。现考虑单位面积带电量为0的无限大均匀带电平板，从其中间挖去一半径为r的圆板，如图乙所示。则圆孔轴线上任意一点Q( 坐标为x)的电场强度为 ( ) 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - -

10、- - - -第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 图 8 A2k0 xr2x212) B2k0rr2x212C2k0 xrD2k0rx解析：选 A 利用均匀带电圆板轴线上的电场强度公式，当R无限大时，Q点电场强度E12k0，当Rr时，Q点电场强度E22k01xr2x212，现从带电平板上中间挖去一半径为r的圆板，则Q点电场强度E3E1E2，只有选项A正确。9(2011福建高考 ) 反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似。如图9所示，在虚线MN两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场，一带电微粒从A点由静止开始，在

11、电场力作用下沿直线在A、B两点间往返运动。已知电场强度的大小分别是E12.0 103 N/C 和E24.0 103 N/C ，方向如图所示，带电微粒质量m1.0 1020 kg ，带电量q1.0 109C，图 9 A点距虚线MN的距离d11.0 cm ，不计带电微粒的重力，忽略相对论效应。求：(1)B点距虚线MN的距离d2；(2) 带电微粒从A点运动到B点所经历的时间t。解析： (1) 带电微粒由A运动到B的过程中，由动能定理有|q|E1d1|q|E2d20解得d2E1E2d10.50 cm (2) 设微粒在虚线MN两侧的加速度大小分别为a1、a2，由牛顿第二定律有|q|E1ma1精品资料 -

12、 - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - - |q|E2ma2设微粒在虚线MN两侧运动的时间分别为t1、t2，由运动学公式有d112a1t12d212a2t22又tt1t2由式解得t1.5 108s 答案： (1)0.50 cm (2)1.5 108 s 10(2012湖南四市联考) 如图 10 所示，在同一条竖直线上，有电荷量均为Q的A、B两个正点电荷，GH是它们连线的垂直平分线。另有一个带电小球C，质量为m、电荷量为q( 可视为点电荷) ，被长为L的绝

13、缘轻细线悬挂于O点，现在把小球O拉起到M点，使细线水平图 10 且与A、B处于同一竖直面内，由静止开始释放，小球C向下运动到GH线上的N点时刚好速度为零，此时细线与竖直方向的夹角30。试求：(1) 在A、B所形成的电场中M、N两点间的电势差，并指出M、N哪一点的电势高。(2) 若N点与A、B两个点电荷所在位置正好形成一个边长为a的正三角形，则小球运动到N点瞬间，轻细线对小球的拉力FT( 静电力常量为k) 。解析： (1) 带电小球C在A、B形成的电场中从M点运动到N点的过程中，重力和电场力做功，但合力功为零，则qUMNmglcos 0 所以UMN3mgl2q即M、N两点间的电势差大小为3mgl

14、2q且N点的电势高于M点的电势。(2) 在N点，小球C受到重力mg、细线的拉力FT以及A和B分别对它的斥力FA和FB四个力的作用如图所示，且沿细线方向的合力为零( 向心力为零) 。则FTmgcos 30 FAcos 30 0 又FAFBkQqa2得FTmgcos 30 kQqa2cos 30 答案： (1)3mgl2qN点电势高精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - - (2)mgcos 30 kQqa2cos 30 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - - -