高考物理三輪復習：題型專練專練.doc

專練8電場性質及帶電粒子在電場中的運動(限時：45分鐘)一、單項選擇題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三個點，a和b、b和c、 c和d間的距離均為R，在a點處有一電荷量為q (q>0)的固定點電荷已知b點處的場強為零，則d點處場強的大小為(k為靜電力常量)()圖1Ak BkCk Dk答案B解析電荷q產生的電場在b處的場強Eb，方向水平向右，由于b點的合場強為零，故圓盤上的電荷產生的電場在b處的場強EbEb，方向水平向左，故Q0.由于b、d關于圓盤對稱，故Q產生的電場在d處的場強EdEb，方向水平向右，電荷q產生的電場在d處的場強Ed，方向水平向右，所以d處的合場強的大小EEdEdk.2 兩異種點電荷電場中的部分等勢面如圖2所示，已知A點電勢高于B點電勢若位于a、b處點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處為負電荷，qaqbDa處為負電荷，qaqb答案B解析根據(jù)A點電勢高于B點電勢可知，a處為正電荷，qaqb，選項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，距離為d的位置上放入一個電荷量為q的點電荷O，由于靜電感應產生了如圖甲所示的電場分布P是金屬板上的一點，P點與點電荷O之間的距離為r，幾位同學想求出P點的電場強度大小，但發(fā)現(xiàn)問題很難幾位同學經過仔細研究，從圖乙所示的電場得到了一些啟示，經過查閱資料他們知道：圖甲所示的電場分布與圖乙中虛線右側的電場分布是一樣的圖乙中兩異種點電荷所帶電荷量的大小均為q，它們之間的距離為2d，虛線是兩點電荷連線的中垂線由此他們分別對P點的電場強度方向和大小作出以下判斷，其中正確的是()圖3A方向沿P點和點電荷O的連線向左，大小為B方向沿P點和點電荷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點的場強等于點電荷q在P點的場強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)域的電場線分布如圖4所示，其中間一根電場線是直線，一帶正電的粒子從直線上的O點由靜止開始在電場力作用下運動到A點，取O點為坐標原點，沿直線向右為x軸正方向，粒子的重力忽略不計在O到A運動過程中，下列關于粒子的運動速度v和加速度a隨時間t的變化、粒子的動能Ek和運動徑跡上電勢隨位移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點向A點運動，電場線先變疏再變密，電場強度先變小，后變大，故電場力和粒子的加速度也是先變小，后變大，選項B正確；粒子從O向A運動，一直加速，但加速度先變小，后變大，其速度時間圖象的斜率應是先變小，后變大，選項A錯誤；從O到A，電場強度先變小，后變大，單位長度上的電勢降落應是先變小，后變大，選項C錯誤；根據(jù)Ekmv2Fx，Ekx圖象的斜率為力F，從O到A，粒子所受的電場力先變小，后變大，故Ekx圖象的斜率先變小，后變大，選項D錯誤5 如圖5所示，在xOy坐標系中以O為中心的橢圓上，有a、b、c、d、e五點，其中a、b、c、d為橢圓與坐標軸的交點現(xiàn)在橢圓的一個焦點O1固定一正點電荷，另一正試探電荷僅在電場力作用下的運動軌跡如圖中虛線所示，下列說法正確的是()圖5Aa、c兩點的電場強度相同Bd點的電勢小于b點的電勢C正試探電荷沿虛線運動過程中在b點的動能大于在e點的動能D若將正試探電荷由a沿橢圓經be移動到c，電場力先做負功后做正功，但總功為零答案C解析由正點電荷電場線的分布及電場線方向與電勢變化的關系可知，a、c兩點的場強大小相等，但方向不同，b點電勢小于d點電勢正試探電荷由b點到e點的運動過程中，由W1q(be)可知，電場力(合力)做負功，動能減小，A、B錯誤，C正確；若將正試探電荷由a沿橢圓經be移動到c，由W2q(ac)可知，過b點之前電場力做正功，過b點之后電場力做負功，整個運動過程中，電場力的總功為零，D錯誤6 如圖6所示，一個電量為Q的點電荷甲，固定在絕緣水平面上的O點，另一個電量為q、質量為m的點電荷乙從A點以初速度v0沿它們的連線向甲運動，到B點時速度最小且為v.已知靜電力常量為k，點電荷乙與水平面的動摩擦因數(shù)為，AB間距離為L，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，電場力對點電荷乙做的功為WmgLmvmv2C從A到B的過程中，電場力對點電荷乙做的功為WmgLmv2mvD從A到B的過程中，乙的電勢能減少答案B解析A做加速度逐漸減小的減速直線運動，到B點時速度最小，所受庫侖力等于摩擦力，由mgk，解得OB間的距離為r，選項A正確從A到B的過程中，由動能定理，電場力對點電荷乙做的功為WmgLmv2mv，選項B不正確，C正確從A到B的過程中，電場力做正功，乙的電勢能減小，選項D正確7 如圖7所示，兩平行金屬板間有一勻強電場，板長為L，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，質量為m的質點從兩板中央射入板間，最后垂直打在M屏上，則下列結論正確的是()圖7A板間電場強度大小為mg/qB板間電場強度大小為mg/2qC質點在板間的運動時間和它從板的右端運動到光屏的時間相等D質點在板間的運動時間大于它從板的右端運動到光屏的時間答案C解析根據(jù)質點垂直打在M屏上可知，質點在兩板中央運動時向上偏轉，在板右端運動時向下偏轉，mg<qE，選項A、B錯誤；根據(jù)運動的合成和分解，質點沿水平方向做勻速直線運動，質點在板間的運動時間和它從板的右端運動到光屏的時間相等，選項C正確，D錯誤8 如圖8所示，豎直放置的兩個平行金屬板間有勻強電場，在兩板之間等高處有兩個質量相同的帶電小球(不計兩帶電小球之間的電場影響)，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，兩小球沿直線運動都打到右極板上的同一點，則從開始釋放到打到右極板的過程中()圖8A它們的運動時間的關系為tP>tQB它們的電荷量之比為qPqQ21C它們的動能增量之比為EkPEkQ21D它們的電勢能減少量之比為EPEQ21答案B解析兩帶電小球在豎直方向均做自由落體運動，它們的運動時間的關系為tPtQ，選項A錯誤兩帶電小球重力與電場力合力方向均沿各自運動軌跡方向，它們的電荷量之比為qPqQ21，選項B正確兩帶電小球重力做功相同，電場力做功之比為41，它們的動能增量之比不為21，選項C錯誤；它們的電勢能減少量之比為41，選項D錯誤二、多項選擇題9如圖9所示，在x軸上相距為L的兩點固定兩個等量異種點電荷Q、Q，虛線是以Q所在點為圓心、為半徑的圓，a、b、c、d是圓上的四個點，其中a、c兩點在x軸上，b、d兩點關于x軸對稱下列判斷正確的是()圖9Ab、d兩點處的電勢相同B四個點中c點處的電勢最低Cb、d兩點處的電場強度相同D將一試探電荷q沿圓周由a點移至c點，q的電勢能減小答案ABD解析在兩等量異種電荷產生的電場中，根據(jù)電場分布規(guī)律和電場的對稱性可以判斷，b、d兩點電勢相同，均大于c點電勢，b、d兩點場強大小相同但方向不同，選項A、B正確，C錯誤將q沿圓周由a點移至c點，Q對其作用力不做功，Q對其作用力做正功，所以q的電勢能減小，選項D正確10噴墨打印機的簡化模型如圖10所示，重力可忽略的墨汁微滴，經帶電室?guī)ж撾姾?，以速度v垂直勻強電場飛入極板間，最終打在紙上，則微滴在極板間電場中()圖10A向正極板偏轉 B電勢能逐漸增大C運動軌跡是拋物線 D運動軌跡與帶電量無關答案AC解析不計重力的微滴帶負電，所受電場力方向指向帶正電荷的極板，故向正極板偏轉，A對在電場力方向做初速度為零的勻加速直線運動，故粒子動能增加，電場力做正功，電勢能逐漸減小，B錯不計重力的帶負電微滴的初速度和所受恒定電場力垂直，故運動軌跡為拋物線，C對由Fma，F(xiàn)Eq，UEd，得：a，可知粒子加速度和帶電量有關，加速度直接影響電場力方向上的加速運動，也會影響運動軌跡，D錯11如圖11所示，虛線為某一帶電粒子只在電場力作用下的運動軌跡，M、N為運動軌跡上兩點，下列說法中正確的是()圖11A如果實線表示電場線，則該粒子在M點的動能一定小于在N點的動能B如果實線表示等勢面，則該粒子在M點的動能一定小于在N點的動能C不論實線表示電場線還是等勢面，粒子在M點的加速度一定小于在N點的加速度D不論實線表示電場線還是等勢面，都不能確定M、N兩點電勢高低關系，但能確定該粒子所帶電荷的正負答案AC解析如果實線表示電場線，做曲線運動的粒子受到的合力指向曲線的內側，從M到N電場力做正功，動能增加，選項A正確；如果實線表示等勢面，粒子從M到N電場力做負功，動能減少，選項B錯誤；無論實線表示電場線還是等勢面，N點比M點周圍的線要密，所以粒子在N點受到的電場力大，加速度也大，選項C正確；無論實線表示電場線還是等勢面，都不能確定M、N兩點間電勢高低關系，也不能確定該粒子所帶電荷的正負，選項D錯誤12狄拉克曾經預言，自然界應該存在只有一個磁極的磁單極子，其周圍磁感線呈均勻輻射狀分布，距離它r處的磁感應強度大小為B(k為常數(shù))磁單極子S的磁場分布如圖12甲所示，它與如圖乙所示負點電荷Q的電場分布相似假設磁單極子S和負點電荷Q均固定，有一帶電小球分別在S和Q附近做勻速圓周運動，則關于小球做勻速圓周運動的判斷正確的是()圖12A若小球帶正電，其運動軌跡平面可在S正上方，如圖甲所示B若小球帶正電，其運動軌跡平面可在Q正下方，如圖乙所示C若小球帶負電，其運動軌跡平面可在S正上方，如圖甲所示D若小球帶負電，其運動軌跡平面可在Q正下方，如圖乙所示答案ABC解析對于題圖甲中，帶電小球沿虛線做圓周運動，受到的洛倫茲力與磁感線垂直，帶電小球能夠做圓周運動，受力情況如圖(a)所示，小球可能帶正電，俯視做逆時針的圓周運動，小球也可能帶負電，俯視做順時針的圓周運動，選項A、C正確；對于題圖乙，小球做圓周運動的受力情況如圖(b)所示，小球只能帶正電，選項B正確，選項D錯誤13美國物理學家密立根通過研究平行板間懸浮不動的帶電油滴，比較準確地測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)有一質量為m的帶電油滴在極板中央處于靜止狀態(tài)，且此時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向下緩慢移動一小段距離，油滴將向上運動答案AC解析由題意知油滴受到的電場力方向豎直向上，又上極板帶正電，故油滴帶負電，設油滴帶電荷量為q，則極板帶電荷量為Qkq，由于qEmg，E，C，解得q，C，將極板N向下緩慢移動一小段距離，U不變，d增大，則場強E減小，重力將大于電場力，油滴將向下運動，只有選項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電場，質量為m的帶電小球由MN上方的A點以一定初速度水平拋出，從B點進入電場，到達C點時速度方向恰好水平，A、B、C三點在同一直線上，且AB2BC，如圖14所示由此可見()圖14A電場力為3mgB小球帶正電C小球從A到B與從B到C的運動時間相等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AC與豎直方向的夾角為，對帶電小球從A到C，電場力做負功，小球帶負電，由動能定理，mgACcos qEBCcos 0，解得電場力為qE3mg，選項A正確，B錯誤小球在水平方向做勻速直線運動，從A到B的運動時間是從B到C的運動時間的2倍，選項C錯誤；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D正確【解題方法技巧5】單位檢驗法有些選擇題的選項是用字母表示的代數(shù)式(例如第13題的B、C選項)，如果這個選項的單位與題干中要求的物理量單位不一致，就可以排除這個選項.如選項B中，電荷量的單位根據(jù)qf(F,E)可得到1 C1 Nm/V，但用表達式f(mg,Ud)推得的單位是N/Vm，故該選項錯誤.C選項的表達式推得的單位是電容的單位，則C選項可能正確.若要進一步判斷則應該用其它方法.雖然這種方法不能排除所有錯誤選項，但只要能排除部分錯誤選項，對幫助正確選擇答案也是有益的.