高考物理重点专题讲解及突破08 静电场（含解析）-人教版高三全册物理试题.doc

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1、2020-2021年高考物理重点专题讲解及突破08：静电场 超重点1：电场力的性质一、电荷及电荷守恒定律1元电荷、点电荷(1)元电荷：e1.61019 C，所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍，其中质子、正电子的电荷量与元电荷相同(2)点电荷：当带电体本身的大小和形状对研究的问题影响很小时，可以将带电体视为点电荷2静电场(1)定义：存在于电荷周围，能传送电荷间相互作用的一种特殊物质(2)基本性质：对放入其中的电荷有力的作用3电荷守恒定律(1)内容：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持不变(2)起电方式：摩擦

2、起电、接触起电、感应起电(3)带电实质：物体带电的实质是得失电子二、库仑定律1内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比作用力的方向在它们的连线上2表达式：Fk，式中k9.0109 Nm2/C2，叫静电力常量3适用条件：真空中的点电荷三、电场强度、点电荷的场强1定义：放入电场中某点的电荷受到的电场力F与它的电荷量q的比值2定义式：E.单位为N/C或V/m.3点电荷的电场强度：真空中点电荷形成的电场中某点的电场强度Ek.4方向：规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点的电场强度方向5电场强度的叠加：电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在

3、该点产生的电场强度的矢量和，遵从平行四边形定则四、电场线1定义：为了形象地描述电场中各点电场强度的强弱及方向，在电场中画出一些曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的电场强度方向一致，曲线的疏密表示电场的强弱2电场线的特点(1)不闭合：电场线起始于正电荷(或无穷远处)，终止于无穷远处(或负电荷)(2)不相交：在电场中两条电场线不相交(3)同一电场中，电场线密的地方场强大(4)电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向(5)沿电场线方向电势降低(6)电场线和等势面在相交处垂直考点一对库仑定律的理解及应用 1库仑定律的“四点”理解(1)库仑定律适用于真空中静止点电荷间的相互作用(2)对于两个均匀带电绝

4、缘球体，可将其视为电荷集中在球心的点电荷，r为球心间的距离(3)对于两个带电金属球，要考虑表面电荷的重新分布，如图所示同种电荷：Fk；异种电荷：Fk.(4)不能根据公式错误地认为r0时，库仑力F，因为当r0时，两个带电体已不能看作点电荷了2两完全相同带电球电荷分配规律(1)如果接触前两金属球带同种电荷，电荷量分别为q1和q2，两球接触时，总电荷量平均分配，两球的电荷量都等于.(2)如果接触前两金属球带异种电荷，电荷量分别为q1和q2，且q1q2，接触时，先中和再将剩余的电荷量(q1q2)平均分配，两球的电荷量都等于.题组突破训练1如图所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a与b，其壳层的厚度

5、和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支架上，两球心间的距离为l，l为球壳外半径r的3倍若使它们带上等量异种电荷，电荷量的绝对值均为Q，那么，a、b之间的万有引力F1与库仑力F2为()AF1G，F2kBF1G，F2kCF1G，F2k DF1G，F2k【解析】虽然两球心间的距离l只有球壳外半径r的3倍，但由于其壳层的厚度和质量分布均匀，两球壳可看作质量集中于球心的质点，因此，可以应用万有引力定律求F1；而本题中由于a、b两球壳所带异种电荷相互吸引，使它们各自的电荷分布不均匀，即相互靠近的一侧电荷分布比较密集，又因两球心间的距离l只有其外半径r的3倍，不满足l远大于r的要求，故不能将两带电球壳看成点电荷

6、，所以库仑定律不适用，D正确【答案】D2半径相同的两个金属球A、B带有等量的电荷，相隔一定距离，两球之间相互吸引力的大小为F.今让第三个半径相同的不带电的金属球C先后与A、B两球接触后移开，这时，A、B两球之间的相互作用力的大小为()A.F B.FC.F D.F【解析】A、B两球互相吸引，说明它们带异种电荷，假设A、B的电荷量分别为q和q.当第三个不带电的C球与A球接触后，A、C两球的电荷量平分，每球所带电荷量为q.当再把C球与B球接触后，两球的电荷先中和，再平分，每球所带电荷量为q.由库仑定律Fk知，当移开C球后由于r不变，A、B两球之间的相互作用力的大小为F.选项A正确【答案】A考点二电场

7、强度的叠加与计算 1电场强度三个表达式的比较EEkE公式意义电场强度定义式真空中点电荷电场强度的决定式匀强电场中E与U的关系式适用条件一切电场真空点电荷匀强电场决定因素由电场本身决定，与q无关由场源电荷Q和场源电荷到该点的距离r共同决定由电场本身决定，d为沿电场方向的距离相同点矢量，遵守平行四边形定则单位：1 N/C1 V/m2.电场强度的叠加(1)叠加原理：多个电荷在空间某处产生的电场为各电荷在该处所产生的电场强度的矢量和(2)运算法则：平行四边形定则题组突破训练1(多选)下列关于电场强度的两个表达式E和 E的叙述，正确的是()AE是电场强度的定义式，F是放入电场中的电荷所受的电场力，q是产

8、生电场的电荷的电荷量BE是电场强度的定义式，F是放入电场中的电荷所受的电场力，q是放入电场中的电荷的电荷量，它适用于任何电场CE是点电荷电场强度的计算式，Q是产生电场的电荷的电荷量，它不适用于匀强电场D从点电荷电场强度计算式分析库仑定律的表达式Fk，是点电荷Q2产生的电场在点电荷Q1处的电场强度大小，而是点电荷Q1产生的电场在Q2处电场强度的大小【解析】公式E是电场强度的定义式，适用于任何电场，其中q是放入电场中的电荷的电荷量E是点电荷电场强度的计算公式，只适用于点电荷电场，库仑定律公式Fk可以看成Q1在Q2处产生的电场E1对Q2的作用力【答案】BCD2.(2020济南高三联考)直角坐标系xO

9、y中，M、N两点位于x轴上，G、H两点坐标如图M、N两点各固定一负点电荷，一电荷量为Q的正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零静电力常量用k表示若将该正点电荷移到G点，则H点处场强的大小和方向分别为()A.，沿y轴正向B.，沿y轴负向C.，沿y轴正向 D.，沿y轴负向【解析】正点电荷在O点时，G点场强为0，即两负点电荷在G点的场强大小为E1，方向沿y轴正方向由对称性知，两负点电荷在H处的场强大小为E2E1，方向沿y轴负方向当把正点电荷放在G点时，在H处产生的场强的大小为E3，方向沿y轴正方向所以H处场强大小EE2E3，方向沿y轴负方向，选项B正确【答案】B考点三电场线的特点及应用 1两种

10、等量点电荷的电场分析等量异种点电荷等量同种点电荷电场线分布图电荷连线上的电场强度沿连线先变小后变大O点最小，但不为零O点为零中垂线上的电场强度O点最大，向外逐渐减小O点最小，向外先变大后变小关于O点对称位置的电场强度A与A、B与B、C与C等大同向等大反向2.电场线的应用题组突破训练1.如图所示为两个点电荷在真空中所产生电场的电场线(方向未标出)图中C点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，D为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN左右对称，则下列说法中正确的是()A这两点电荷一定是等量异种电荷B这两点电荷一定是等量同种电荷CD、C两点的电场强度一定相等DC点的电场强度比D点的电场强度

11、小【解析】由电场线分布的特征可知，产生电场的两点电荷一定是等量异种电荷，A正确，B错误；C点电场线的密度比D点大，所以C点的电场强度大，C、D错误【答案】A2.带有等量异种电荷的一对平行金属板，如果两极板间距不是足够近或者两极板面积不是足够大，即使在两极板之间，它的电场线也不是彼此平行的直线，而是如图所示的曲线，关于这种电场，下列说法正确的是()A这种电场的电场线虽然是曲线，但是电场线的分布却是左右对称的，很有规律性，它们之间的电场，除边缘部分外，可以看作匀强电场B电场内部A点的电场强度小于B点的电场强度C电场内部A点的电场强度等于B点的电场强度D若将一正电荷从电场中的A点由静止释放，它将沿着

12、电场线方向运动到负极板【解析】由于题图中平行金属板形成的电场的电场线不是等间距的平行直线，所以不是匀强电场，选项A错误；从电场线分布看，A点的电场线比B点密，所以A点的电场强度大于B点的电场强度，选项B、C错误；A、B两点所在的电场线为一条直线，电荷受力方向沿着这条直线，所以若将一正电荷从电场中的A点由静止释放，它将沿着电场线方向运动到负极板，选项D正确【答案】D3如图所示，实线为某电场的电场线，虚线表示该电场的等势面，A、B、C是电场中的三点下列说法正确的是()A三点中，B点的场强最大B三点中，A点的电势最高C将一带负电的检验电荷从A移动到B，电势能增大D将一带正电的检验电荷从A移动到B和从

13、A移动到C，电势能的变化相同【解析】电场线的疏密表示电场强度的大小，所以三点中，A点场强最大，A错误；沿电场线方向，电势逐渐降低，A点电势最低，B错误；将一带负电的检验电荷从A移动到B，电场力做正功，电势能减小，C错误；因为B、C两点在同一等势面上，所以将一带正电的检验电荷从A移动到B和从A移动到C，电场力做的功相同，电势能变化相同，D正确【答案】D超重点2：带电体的力电综合问题 1解决力电综合问题的一般思路2分析力电综合问题的三种途径(1)建立物体受力图景弄清物理情境，选定研究对象对研究对象按顺序进行受力分析，画出受力图应用力学规律进行归类建模(2)建立能量转化图景：运用能量观点，建立能量转

14、化图景是分析解决力电综合问题的有效途径(3)运用等效思维法构建物理模型：电场力和重力做功均与路径无关，在同一问题中可将它们合成一个等效重力，从而使问题简化典例(2017高考北京卷)如图所示，长l1 m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角37.已知小球所带电荷量q1.0106 C，匀强电场的场强E3.0103 N/C，取重力加速度g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.求：(1)小球所受电场力F的大小(2)小球的质量m.(3)将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小【解析】本题考查物体的平衡与动能定理(1)Fq

15、E3.0103 N.(2)由tan 37，得m4.0104 kg.(3)由mgl(1cos 37)mv2，得v2.0 m/s.【答案】(1)3.0103 N(2)4.0104 kg(3)2.0 m/s题组突破训练1.(2020广西南宁模拟)由粗糙的水平杆AO与光滑的竖直杆BO组成的绝缘直角支架如图放置，在AO杆、BO杆上套有带正电的小球P、Q，两个小球恰能在某一位置平衡现将P缓慢地向左移动一小段距离，两球再次达到平衡若小球所带电荷量不变，与移动前相比()AP、Q之间的距离增大B杆BO对Q的弹力减小C杆AO对P的摩擦力增大D杆AO对P的弹力减小【解析】Q受力如图，由力的合成与平衡条件可知，BO杆

16、对小球Q的弹力变大，两小球之间的库仑力变大，由库仑定律知，两小球P、Q间的距离变小，A、B错误；对整体受力分析，可得AO杆对小球P的摩擦力变大，AO杆对小球P的弹力不变，C正确，D错误【答案】C2.如图所示，光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形，固定在竖直面内，管口B、C的连线是水平直径现有一带正电小球(可视为质点)从B点正上方的A点自由下落，A、B两点间距离为4R，从小球进入管口开始，整个空间中突然加上一个匀强电场，电场力在竖直方向上的分力大小与重力大小相等，结果小球从管口C处脱离圆管后，其运动轨迹最后经过A点设小球运动过程中电荷量没有改变，重力加速度为g，求：(1)小球到达B点时的速度大小

17、(2)小球受到的电场力的大小和方向(3)小球经过管口C处时对圆管壁的压力【解析】(1)小球从开始自由下落到运动到管口B的过程中机械能守恒，故有mg4Rmv解得vB2.(2)由小球经过A点后分析可知，电场力的竖直分力Fymg，方向向上，电场力的水平分力Fx方向向左，小球受到的合力等于Fx.小球从B点运动到C点的过程中，由动能定理得Fx2Rmvmv小球从管口C处脱离圆管后做类平抛运动，由于其轨迹经过A点，故有y4RvCtx2Raxt2t2联立解得Fxmg 电场力的大小为FqEmg方向与竖直方向成45角偏左上方(3)小球经过管口C处时，向心力由Fx和圆管的弹力FN提供，设弹力FN的方向水平向左，则F

18、xFNm解得FN3mg(方向水平向左)根据牛顿第三定律可知，小球经过管口C处时对圆管壁的压力为FNFN3mg，方向水平向右【答案】(1)2(2)mg与竖直方向成45角偏左上方(3)3mg，方向水平向右超重点3：电场能的性质一、电势能、电势1电场力做功的特点电场力做功与路径无关，只与初、末位置有关2电势能(1)定义：电荷在电场中具有的势能，数值上等于将电荷从该点移到零势能位置时电场力所做的功(2)电场力做功与电势能变化的关系：电场力做的功等于电势能的减少量，即WABEpAEpBEp.3电势(1)定义：试探电荷在电场中某点具有的电势能Ep与它的电荷量q的比值(2)定义式：.(3)矢标性：电势是标量

19、，有正、负之分，其正(负)表示该点电势比零电势高(低)(4)相对性：电势具有相对性，同一点的电势因选取零电势点的不同而不同4等势面(1)定义：电场中电势相等的各点组成的面(2)四个特点等势面一定与电场线垂直在同一等势面上移动电荷时电场力不做功电场线方向总是从电势高的等势面指向电势低的等势面等差等势面越密的地方电场强度越大，反之越小二、电势差1定义：电荷在电场中，由一点A移到另一点B时，电场力做功与移动电荷的电荷量的比值2定义式：UAB.3电势差与电势的关系：UABAB，UABUBA.三、匀强电场中电势差与电场强度的关系1电势差与电场强度的关系：匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场

20、线方向的距离的乘积即UEd，也可以写作E.2公式UEd的适用范围：匀强电场考点一电场能的基本性质 1电场线与等势面的关系：电场线与等势面垂直，并从电势较高的等势面指向电势较低的等势面2电场强度大小与电势无直接关系：零电势可人为选取，电场强度的大小由电场本身决定，故电场强度大的地方，电势不一定高3电势能与电势的关系：正电荷在电势高的地方电势能大；负电荷在电势低的地方电势能大4电势高低常用的两种判断方法(1)依据电场线的方向沿电场线方向电势逐渐降低(2)依据UABABUAB0，AB，UAB0，AB.5电势能大小的判断判断方法方法解读公式法将电荷量、电势连同正负号一起代入公式Epq，正Ep的绝对值越

21、大，电势能越大；负Ep的绝对值越大，电势能越小电势法正电荷在电势高的地方电势能大负电荷在电势低的地方电势能大做功法电场力做正功，电势能减小电场力做负功，电势能增加能量守恒法在电场中，若只有电场力做功时，电荷的动能和电势能相互转化，动能增加，电势能减小，反之，动能减小，电势能增加题组突破训练1(2016高考全国卷)关于静电场的等势面，下列说法正确的是()A两个电势不同的等势面可能相交B电场线与等势面处处相互垂直C同一等势面上各点电场强度一定相等D将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功【解析】在静电场中，两个电势不同的等势面不会相交，选项A错误；电场线与等势面一定相互

22、垂直，选项B正确；同一等势面上的电场强度可能相等，也可能不相等，选项C错误；电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面，移动负试探电荷时，电场力做负功，选项D错误【答案】B2.(多选)(2017高考天津卷)如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB，电势能分别为EpA、EpB.下列说法正确的是()A电子一定从A向B运动B若aAaB，则Q靠近M端且为正电荷C无论Q为正电荷还是负电荷一定有EpAEpBDB点电势可能高于A点电势【解析】电子的运动轨迹为曲线，由曲线运动的产生条件可知电

23、子在MN电场线上受力方向为水平向左，因此电场线方向为水平向右(MN)，若aAaB，则A靠近场源电荷Q，即Q靠近M端且为正电荷，选项B正确；若电子由AB，则水平向左的电场力与轨迹切线方向的速度夹角大于90，电场力做负功，电势能增加，即EpAEpB，若电子由BA，则电场力方向与速度方向夹角小于90，电场力做正功，电势能减小，EpAEpB，选项C正确，A错误；由Epq，知，负电荷在高电势处电势能小，在低电势处电势能大，可知AB，选项D错误【答案】BC3.(2020山东潍坊模拟)如图所示，匀强电场的方向平行于xOy坐标系平面，其中坐标原点O处的电势为2 V，a点的坐标为(0 cm，4 cm)，电势为8

24、 V，b点的坐标为(3 cm，0 cm)，电势为8 V，则电场强度的大小为()A250 V/mB200 V/mC150 V/m D120 V/m【解析】由题意可知a、b两点的电势相等，则ab为一条等势线，又O点电势为2 V，则知匀强电场的场强方向垂直于ab指向左下方过O点作ab的垂线交ab于c点由几何关系得tan b，得b53OcObsin b0.03 msin 532.4102 mc、O间的电势差U8 V2 V6 V则电场强度大小E250 V/m，故A正确【答案】A考点二静电场中的图象问题 1vt图象：根据vt图象的速度变化、斜率变化(即加速度大小的变化)，确定电荷所受电场力的方向与电场力的

25、大小变化情况，进而确定电场强度的方向、电势的高低及电势能的变化2x图象：(1)电场强度的大小等于x图线的斜率大小，电场强度为零处，x图线存在极值，其切线的斜率为零(2)在x图象中可以直接判断各点电势的大小，并可根据电势大小关系确定电场强度的方向(3)在x图象中分析电荷移动时电势能的变化，可用WABqUAB，进而分析WAB的正负，然后作出判断3Ex图象：(1)反映了电场强度随位置变化的规律(2)E0表示场强沿x轴正方向；Emg2t2，小球的机械能减小量大于mg2t2，故B错误小球具有机械能和电势能，总能量守恒，小球的机械能减小量大于mg2t2，则电势能的增加量大于mg2t2，所以A、C之间的电势

26、差不等于，故C错误小球的电势能增大，而小球带正电，则知C点的电势比A点的电势高，故C点一定位于AB的右侧，故D正确【答案】D超重点4：电容器的电容带电粒子在电场中的运动一、常见电容器电容器的电压、电荷量和电容的关系1常见电容器(1)组成：由两个彼此绝缘又相互靠近的导体组成(2)带电荷量：一个极板所带电荷量的绝对值(3)电容器的充、放电充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两板带上等量的异种电荷，电容器中储存电场能放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中电场能转化为其他形式的能2电容(1)定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值(2)定义式：C.(3)物理意义：表示电容

27、器容纳电荷本领大小的物理量(4)单位：法拉(F)1 F106F1012 pF3平行板电容器(1)影响因素：平行板电容器的电容与极板的正对面积成正比，与电介质的相对介电常数成正比，与极板间距离成反比(2)决定式：C，k为静电力常量二、带电粒子在匀强电场中的运动1带电粒子在电场中的加速(1)动力学观点分析：若电场为匀强电场，则有a，E，v2v2ad.(2)功能观点分析：粒子只受电场力作用，满足qUmv2mv.2带电粒子在匀强电场中的偏转(1)条件：以速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场，仅受电场力(2)运动性质：类平抛运动(3)处理方法：运动的分解沿初速度方向：做匀速直线运动沿电场方向：做初速度为

28、零的匀加速直线运动三、示波器的工作原理1构造：电子枪，偏转极板，荧光屏(如图所示)2工作原理(1)YY上加的是待显示的信号电压，XX上是机器自身产生的锯齿形电压，叫作扫描电压(2)观察到的现象如果在偏转电极XX和YY之间都没有加电压，则电子枪射出的电子沿直线运动，打在荧光屏中心，在那里产生一个亮斑若所加扫描电压和信号电压的周期相等，就可以在荧光屏上得到待测号在一个周期内变化的稳定图象考点一平行板电容器的动态分析1两类典型问题(1)电容器始终与恒压电源相连，电容器两极板间的电势差U保持不变(2)电容器充电后与电源断开，电容器两极所带的电荷量Q保持不变2动态分析思路(1)U不变根据C先分析电容的变

29、化，再分析Q的变化根据E分析场强的变化根据UABEd分析某点电势变化(2)Q不变根据C先分析电容的变化，再分析U的变化根据E分析场强变化题组突破训练1(2016高考全国卷)一平行板电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上若将云母介质移出，则电容器()A极板上的电荷量变大，极板间电场强度变大B极板上的电荷量变小，极板间电场强度变大C极板上的电荷量变大，极板间电场强度不变D极板上的电荷量变小，极板间电场强度不变【解析】平行板电容器电容的表达式为C，将极板间的云母介质移出后，导致电容器的电容C变小由于极板间电压不变，据QCU知，极板上的电荷量变小再考虑到极板间电场强度E，由于U、d不变，所以

30、极板间电场强度不变，选项D正确【答案】D2如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两板间的电场强度，Ep表示点电荷在P点的电势能，表示静电计指针的偏角若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则()A增大，E增大B增大，E不变C减小，Ep增大 D减小，E不变【解析】由题知，电容器两板所带电荷量Q不变，根据C和U可知，当上板下移，C增大，U减小，减小，A、B错误根据E，可见E与d无关，只改变d，E不变，D正确根据PUP地ELP地，E不变，LP地不变，故P不变，Ep不变，C错误【答案】D考点

31、二带电粒子在电场中的直线运动 1做直线运动的条件(1)粒子所受合外力F合0，粒子或静止，或做匀速直线运动(2)粒子所受合外力F合0，且与初速度方向在同一条直线上，带电粒子将做匀加速直线运动或匀减速直线运动2处理带电粒子在电场中直线运动的两个观点(1)用动力学观点分析a，E，v2v2ad.(2)用功能观点分析匀强电场中：WEqdqUmv2mv非匀强电场中：WqUEk2Ek1.典例1如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间的距离为d，上极板正中有一小孔质量为m、电荷量为q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电

32、场，重力加速度为g)求：(1)小球到达小孔处的速度；(2)极板间电场强度的大小和电容器所带电荷量；(3)小球从开始下落运动到下极板处的时间【解析】(1)由v22gh，得v.(2)在极板间带电小球受重力和电场力作用，由牛顿运动定律知：mgqEma由运动学公式知：0v22ad整理得电场强度E由UEd，QCU，得电容器所带电荷量QC.(3)由hgt，0vat2，tt1t2整理得t .【答案】(1)(2)C(3)题组突破训练1一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d，极板分别与电池两极相连，上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)小孔正上方处的P点有一带电粒子，该粒子从静止开始下落，经过小孔进

33、入电容器，并在下极板处(未与极板接触)返回若将下极板向上平移，则从P点开始下落的相同粒子将()A打在下极板上B在下极板处返回C在距上极板处返回D在距上极板d处返回【解析】未平移下极板时，根据动能定理有mgdqU.将下极板向上平移，从P点开始下落的相同粒子到达下极板处重力做功为mgdqU，所以选项A、B错误；设距上极板x处返回，根据动能定理有mg(x)qx.两式联立解得xd，选项C错误，D正确【答案】D2中国科学家2015年10月宣布中国将在2020年开始建造世界上最大的粒子加速器加速器是人类揭示物质本源的关键设备，在放射治疗、食品安全、材料科学等方面有广泛应用如图所示，某直线加速器由沿轴线分布的一系列金属圆管(漂移管)组成，相邻漂移管分别接在高频脉冲电源的两极质子从K点沿轴线进入加速器并依次向右穿过各漂移管，在漂移管内做匀速直线运动，在漂移管间被电场加速，加速电压视为不变设质子进入漂移管B时速度为8106 m/s，进入漂移管E时速度为1107 m/s，电源频率为1107 Hz，漂移管间缝隙很小，质子在每个管内运动时间视为电源周期的，质子的比荷取1108 C/kg.求：(1)漂移管B的长度；(2)相邻漂移管间的加速电压【解析】(1)根据周期和频率的关系T得T107 s.设漂移管B的长度为xB，则xBvB0.4 m.(2)设相