高考物理三輪復(fù)習(xí)：題型專練專練

專練8電場(chǎng)性質(zhì)及帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(限時(shí)：45分鐘)一、單項(xiàng)選擇題1 如圖1所示，一半徑為R的圓盤上均勻分布著電荷量為Q的電荷，在垂直于圓盤且過圓心c的軸線上有a、 b、d三個(gè)點(diǎn)，a和b、b和c、 c和d間的距離均為R，在a點(diǎn)處有一電荷量為q (q>0)的固定點(diǎn)電荷已知b點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)為零，則d點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小為(k為靜電力常量)()圖1Ak BkCk Dk答案B解析電荷q產(chǎn)生的電場(chǎng)在b處的場(chǎng)強(qiáng)Eb，方向水平向右，由于b點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為零，故圓盤上的電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)在b處的場(chǎng)強(qiáng)EbEb，方向水平向左，故Q0.由于b、d關(guān)于圓盤對(duì)稱，故Q產(chǎn)生的電場(chǎng)在d處的場(chǎng)強(qiáng)EdEb，方向水平向右，電荷q產(chǎn)生的電場(chǎng)在d處的場(chǎng)強(qiáng)Ed，方向水平向右，所以d處的合場(chǎng)強(qiáng)的大小EEdEdk.2 兩異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的部分等勢(shì)面如圖2所示，已知A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)若位于a、b處點(diǎn)電荷的電荷量大小分別為qa和qb，則 ()圖2Aa處為正電荷，qaqbBa處為正電荷，qaqbCa處為負(fù)電荷，qaqbDa處為負(fù)電荷，qaqb答案B解析根據(jù)A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn)電勢(shì)可知，a處為正電荷，qaqb，選項(xiàng)B正確3 如圖3所示，圖甲中MN為足夠大的不帶電接地薄金屬板，在金屬板的右側(cè)，距離為d的位置上放入一個(gè)電荷量為q的點(diǎn)電荷O，由于靜電感應(yīng)產(chǎn)生了如圖甲所示的電場(chǎng)分布P是金屬板上的一點(diǎn)，P點(diǎn)與點(diǎn)電荷O之間的距離為r，幾位同學(xué)想求出P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小，但發(fā)現(xiàn)問題很難幾位同學(xué)經(jīng)過仔細(xì)研究，從圖乙所示的電場(chǎng)得到了一些啟示，經(jīng)過查閱資料他們知道：圖甲所示的電場(chǎng)分布與圖乙中虛線右側(cè)的電場(chǎng)分布是一樣的圖乙中兩異種點(diǎn)電荷所帶電荷量的大小均為q，它們之間的距離為2d，虛線是兩點(diǎn)電荷連線的中垂線由此他們分別對(duì)P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向和大小作出以下判斷，其中正確的是()圖3A方向沿P點(diǎn)和點(diǎn)電荷O的連線向左，大小為B方向沿P點(diǎn)和點(diǎn)電荷O的連線向左，大小為C方向垂直于金屬板向左，大小為D方向垂直于金屬板向左，大小為答案C解析通過類比分析可知，P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于點(diǎn)電荷q在P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)垂直于金屬板的分量的2倍，方向垂直金屬板向左，大小為Ep2k·，故C正確4 某區(qū)域的電場(chǎng)線分布如圖4所示，其中間一根電場(chǎng)線是直線，一帶正電的粒子從直線上的O點(diǎn)由靜止開始在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，取O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿直線向右為x軸正方向，粒子的重力忽略不計(jì)在O到A運(yùn)動(dòng)過程中，下列關(guān)于粒子的運(yùn)動(dòng)速度v和加速度a隨時(shí)間t的變化、粒子的動(dòng)能Ek和運(yùn)動(dòng)徑跡上電勢(shì)隨位移x的變化圖線可能正確的是()圖4答案B解析帶正電的粒子從O點(diǎn)向A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)線先變疏再變密，電場(chǎng)強(qiáng)度先變小，后變大，故電場(chǎng)力和粒子的加速度也是先變小，后變大，選項(xiàng)B正確；粒子從O向A運(yùn)動(dòng)，一直加速，但加速度先變小，后變大，其速度時(shí)間圖象的斜率應(yīng)是先變小，后變大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；從O到A，電場(chǎng)強(qiáng)度先變小，后變大，單位長(zhǎng)度上的電勢(shì)降落應(yīng)是先變小，后變大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)Ekmv2Fx，Ekx圖象的斜率為力F，從O到A，粒子所受的電場(chǎng)力先變小，后變大，故Ekx圖象的斜率先變小，后變大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤5 如圖5所示，在xOy坐標(biāo)系中以O(shè)為中心的橢圓上，有a、b、c、d、e五點(diǎn)，其中a、b、c、d為橢圓與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)現(xiàn)在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)O1固定一正點(diǎn)電荷，另一正試探電荷僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示，下列說法正確的是()圖5Aa、c兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同Bd點(diǎn)的電勢(shì)小于b點(diǎn)的電勢(shì)C正試探電荷沿虛線運(yùn)動(dòng)過程中在b點(diǎn)的動(dòng)能大于在e點(diǎn)的動(dòng)能D若將正試探電荷由a沿橢圓經(jīng)be移動(dòng)到c，電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功，但總功為零答案C解析由正點(diǎn)電荷電場(chǎng)線的分布及電場(chǎng)線方向與電勢(shì)變化的關(guān)系可知，a、c兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，但方向不同，b點(diǎn)電勢(shì)小于d點(diǎn)電勢(shì)正試探電荷由b點(diǎn)到e點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程中，由W1q(be)可知，電場(chǎng)力(合力)做負(fù)功，動(dòng)能減小，A、B錯(cuò)誤，C正確；若將正試探電荷由a沿橢圓經(jīng)be移動(dòng)到c，由W2q(ac)可知，過b點(diǎn)之前電場(chǎng)力做正功，過b點(diǎn)之后電場(chǎng)力做負(fù)功，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，電場(chǎng)力的總功為零，D錯(cuò)誤6 如圖6所示，一個(gè)電量為Q的點(diǎn)電荷甲，固定在絕緣水平面上的O點(diǎn)，另一個(gè)電量為q、質(zhì)量為m的點(diǎn)電荷乙從A點(diǎn)以初速度v0沿它們的連線向甲運(yùn)動(dòng)，到B點(diǎn)時(shí)速度最小且為v.已知靜電力常量為k，點(diǎn)電荷乙與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為，AB間距離為L(zhǎng)，則以下說法不正確的是()圖6AOB間的距離為 B從A到B的過程中，電場(chǎng)力對(duì)點(diǎn)電荷乙做的功為WmgLmvmv2C從A到B的過程中，電場(chǎng)力對(duì)點(diǎn)電荷乙做的功為WmgLmv2mvD從A到B的過程中，乙的電勢(shì)能減少答案B解析A做加速度逐漸減小的減速直線運(yùn)動(dòng)，到B點(diǎn)時(shí)速度最小，所受庫(kù)侖力等于摩擦力，由mgk，解得OB間的距離為r，選項(xiàng)A正確從A到B的過程中，由動(dòng)能定理，電場(chǎng)力對(duì)點(diǎn)電荷乙做的功為WmgLmv2mv，選項(xiàng)B不正確，C正確從A到B的過程中，電場(chǎng)力做正功，乙的電勢(shì)能減小，選項(xiàng)D正確7 如圖7所示，兩平行金屬板間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，板間距離為d，在板右端L處有一豎直放置的光屏M，一帶電荷量為q，質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)從兩板中央射入板間，最后垂直打在M屏上，則下列結(jié)論正確的是()圖7A板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小為mg/qB板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小為mg/2qC質(zhì)點(diǎn)在板間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和它從板的右端運(yùn)動(dòng)到光屏的時(shí)間相等D質(zhì)點(diǎn)在板間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間大于它從板的右端運(yùn)動(dòng)到光屏的時(shí)間答案C解析根據(jù)質(zhì)點(diǎn)垂直打在M屏上可知，質(zhì)點(diǎn)在兩板中央運(yùn)動(dòng)時(shí)向上偏轉(zhuǎn)，在板右端運(yùn)動(dòng)時(shí)向下偏轉(zhuǎn)，mg<qE，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成和分解，質(zhì)點(diǎn)沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)在板間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和它從板的右端運(yùn)動(dòng)到光屏的時(shí)間相等，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤8 如圖8所示，豎直放置的兩個(gè)平行金屬板間有勻強(qiáng)電場(chǎng)，在兩板之間等高處有兩個(gè)質(zhì)量相同的帶電小球(不計(jì)兩帶電小球之間的電場(chǎng)影響)，P小球從緊靠左極板處由靜止開始釋放，Q小球從兩極板正中央由靜止開始釋放，兩小球沿直線運(yùn)動(dòng)都打到右極板上的同一點(diǎn)，則從開始釋放到打到右極板的過程中()圖8A它們的運(yùn)動(dòng)時(shí)間的關(guān)系為tP>tQB它們的電荷量之比為qPqQ21C它們的動(dòng)能增量之比為EkPEkQ21D它們的電勢(shì)能減少量之比為EPEQ21答案B解析兩帶電小球在豎直方向均做自由落體運(yùn)動(dòng)，它們的運(yùn)動(dòng)時(shí)間的關(guān)系為tPtQ，選項(xiàng)A錯(cuò)誤兩帶電小球重力與電場(chǎng)力合力方向均沿各自運(yùn)動(dòng)軌跡方向，它們的電荷量之比為qPqQ21，選項(xiàng)B正確兩帶電小球重力做功相同，電場(chǎng)力做功之比為41，它們的動(dòng)能增量之比不為21，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；它們的電勢(shì)能減少量之比為41，選項(xiàng)D錯(cuò)誤二、多項(xiàng)選擇題9如圖9所示，在x軸上相距為L(zhǎng)的兩點(diǎn)固定兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷Q、Q，虛線是以Q所在點(diǎn)為圓心、為半徑的圓，a、b、c、d是圓上的四個(gè)點(diǎn)，其中a、c兩點(diǎn)在x軸上，b、d兩點(diǎn)關(guān)于x軸對(duì)稱下列判斷正確的是()圖9Ab、d兩點(diǎn)處的電勢(shì)相同B四個(gè)點(diǎn)中c點(diǎn)處的電勢(shì)最低Cb、d兩點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度相同D將一試探電荷q沿圓周由a點(diǎn)移至c點(diǎn)，q的電勢(shì)能減小答案ABD解析在兩等量異種電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中，根據(jù)電場(chǎng)分布規(guī)律和電場(chǎng)的對(duì)稱性可以判斷，b、d兩點(diǎn)電勢(shì)相同，均大于c點(diǎn)電勢(shì)，b、d兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相同但方向不同，選項(xiàng)A、B正確，C錯(cuò)誤將q沿圓周由a點(diǎn)移至c點(diǎn)，Q對(duì)其作用力不做功，Q對(duì)其作用力做正功，所以q的電勢(shì)能減小，選項(xiàng)D正確10噴墨打印機(jī)的簡(jiǎn)化模型如圖10所示，重力可忽略的墨汁微滴，經(jīng)帶電室?guī)ж?fù)電后，以速度v垂直勻強(qiáng)電場(chǎng)飛入極板間，最終打在紙上，則微滴在極板間電場(chǎng)中()圖10A向正極板偏轉(zhuǎn) B電勢(shì)能逐漸增大C運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線 D運(yùn)動(dòng)軌跡與帶電量無關(guān)答案AC解析不計(jì)重力的微滴帶負(fù)電，所受電場(chǎng)力方向指向帶正電荷的極板，故向正極板偏轉(zhuǎn)，A對(duì)在電場(chǎng)力方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故粒子動(dòng)能增加，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能逐漸減小，B錯(cuò)不計(jì)重力的帶負(fù)電微滴的初速度和所受恒定電場(chǎng)力垂直，故運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線，C對(duì)由Fma，F(xiàn)Eq，UEd，得：a，可知粒子加速度和帶電量有關(guān)，加速度直接影響電場(chǎng)力方向上的加速運(yùn)動(dòng)，也會(huì)影響運(yùn)動(dòng)軌跡，D錯(cuò)11如圖11所示，虛線為某一帶電粒子只在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，M、N為運(yùn)動(dòng)軌跡上兩點(diǎn)，下列說法中正確的是()圖11A如果實(shí)線表示電場(chǎng)線，則該粒子在M點(diǎn)的動(dòng)能一定小于在N點(diǎn)的動(dòng)能B如果實(shí)線表示等勢(shì)面，則該粒子在M點(diǎn)的動(dòng)能一定小于在N點(diǎn)的動(dòng)能C不論實(shí)線表示電場(chǎng)線還是等勢(shì)面，粒子在M點(diǎn)的加速度一定小于在N點(diǎn)的加速度D不論實(shí)線表示電場(chǎng)線還是等勢(shì)面，都不能確定M、N兩點(diǎn)電勢(shì)高低關(guān)系，但能確定該粒子所帶電荷的正負(fù)答案AC解析如果實(shí)線表示電場(chǎng)線，做曲線運(yùn)動(dòng)的粒子受到的合力指向曲線的內(nèi)側(cè)，從M到N電場(chǎng)力做正功，動(dòng)能增加，選項(xiàng)A正確；如果實(shí)線表示等勢(shì)面，粒子從M到N電場(chǎng)力做負(fù)功，動(dòng)能減少，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；無論實(shí)線表示電場(chǎng)線還是等勢(shì)面，N點(diǎn)比M點(diǎn)周圍的線要密，所以粒子在N點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大，加速度也大，選項(xiàng)C正確；無論實(shí)線表示電場(chǎng)線還是等勢(shì)面，都不能確定M、N兩點(diǎn)間電勢(shì)高低關(guān)系，也不能確定該粒子所帶電荷的正負(fù)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤12狄拉克曾經(jīng)預(yù)言，自然界應(yīng)該存在只有一個(gè)磁極的磁單極子，其周圍磁感線呈均勻輻射狀分布，距離它r處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B(k為常數(shù))磁單極子S的磁場(chǎng)分布如圖12甲所示，它與如圖乙所示負(fù)點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)分布相似假設(shè)磁單極子S和負(fù)點(diǎn)電荷Q均固定，有一帶電小球分別在S和Q附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則關(guān)于小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的判斷正確的是()圖12A若小球帶正電，其運(yùn)動(dòng)軌跡平面可在S正上方，如圖甲所示B若小球帶正電，其運(yùn)動(dòng)軌跡平面可在Q正下方，如圖乙所示C若小球帶負(fù)電，其運(yùn)動(dòng)軌跡平面可在S正上方，如圖甲所示D若小球帶負(fù)電，其運(yùn)動(dòng)軌跡平面可在Q正下方，如圖乙所示答案ABC解析對(duì)于題圖甲中，帶電小球沿虛線做圓周運(yùn)動(dòng)，受到的洛倫茲力與磁感線垂直，帶電小球能夠做圓周運(yùn)動(dòng)，受力情況如圖(a)所示，小球可能帶正電，俯視做逆時(shí)針的圓周運(yùn)動(dòng)，小球也可能帶負(fù)電，俯視做順時(shí)針的圓周運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A、C正確；對(duì)于題圖乙，小球做圓周運(yùn)動(dòng)的受力情況如圖(b)所示，小球只能帶正電，選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤13美國(guó)物理學(xué)家密立根通過研究平行板間懸浮不動(dòng)的帶電油滴，比較準(zhǔn)確地測(cè)定了電子的電荷量如圖13所示，平行板電容器兩極板M、N相距d，兩極板分別與電壓為U的恒定電源兩極連接，極板M帶正電現(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電油滴在極板中央處于靜止?fàn)顟B(tài)，且此時(shí)極板帶電荷量與油滴帶電荷量的比值為k，則()圖13A油滴帶負(fù)電B油滴帶電荷量為C電容器的電容為D將極板N向下緩慢移動(dòng)一小段距離，油滴將向上運(yùn)動(dòng)答案AC解析由題意知油滴受到的電場(chǎng)力方向豎直向上，又上極板帶正電，故油滴帶負(fù)電，設(shè)油滴帶電荷量為q，則極板帶電荷量為Qkq，由于qEmg，E，C，解得q，C，將極板N向下緩慢移動(dòng)一小段距離，U不變，d增大，則場(chǎng)強(qiáng)E減小，重力將大于電場(chǎng)力，油滴將向下運(yùn)動(dòng)，只有選項(xiàng)A、C正確14在空間中水平面MN的下方存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，質(zhì)量為m的帶電小球由MN上方的A點(diǎn)以一定初速度水平拋出，從B點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度方向恰好水平，A、B、C三點(diǎn)在同一直線上，且AB2BC，如圖14所示由此可見()圖14A電場(chǎng)力為3mgB小球帶正電C小球從A到B與從B到C的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等D小球從A到B與從B到C的速度變化量的大小相等答案AD解析設(shè)AC與豎直方向的夾角為，對(duì)帶電小球從A到C，電場(chǎng)力做負(fù)功，小球帶負(fù)電，由動(dòng)能定理，mg·AC·cos qE·BC·cos 0，解得電場(chǎng)力為qE3mg，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤小球在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，從A到B的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是從B到C的運(yùn)動(dòng)時(shí)間的2倍，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；小球在豎直方向先加速后減速，小球從A到B與從B到C豎直方向的速度變化量的大小相等，水平速度不變，小球從A到B與從B到C的速度變化量的大小相等，選項(xiàng)D正確【解題方法技巧5】單位檢驗(yàn)法有些選擇題的選項(xiàng)是用字母表示的代數(shù)式(例如第13題的B、C選項(xiàng))，如果這個(gè)選項(xiàng)的單位與題干中要求的物理量單位不一致，就可以排除這個(gè)選項(xiàng).如選項(xiàng)B中，電荷量的單位根據(jù)qf(F,E)可得到1 C1 N·m/V，但用表達(dá)式f(mg,Ud)推得的單位是N/V·m，故該選項(xiàng)錯(cuò)誤.C選項(xiàng)的表達(dá)式推得的單位是電容的單位，則C選項(xiàng)可能正確.若要進(jìn)一步判斷則應(yīng)該用其它方法.雖然這種方法不能排除所有錯(cuò)誤選項(xiàng)，但只要能排除部分錯(cuò)誤選項(xiàng)，對(duì)幫助正確選擇答案也是有益的.友情提示：部分文檔來自網(wǎng)絡(luò)整理，供您參考！文檔可復(fù)制、編輯，期待您的好評(píng)與關(guān)注！9 / 9