高三物理二輪復(fù)習(xí) 專題限時(shí)集訓(xùn) 第1部分 專題突破篇 專題8 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
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專題限時(shí)集訓(xùn)(八)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一、選擇題(本題共8小題,每小題6分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第15題只有一項(xiàng)符合題目要求,第68題有多項(xiàng)符合題目要求全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分)1(2016陜西安康二調(diào))如圖19所示,對(duì)于電場(chǎng)線中的A、B、C三點(diǎn),下列判斷正確的是()圖19AA點(diǎn)的電勢(shì)最低BB點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度最大C同一正電荷在A、B兩點(diǎn)受的電場(chǎng)力大小相等D同一負(fù)電荷在C點(diǎn)具有的電勢(shì)能比在A點(diǎn)的大D根據(jù)電場(chǎng)線的特點(diǎn),沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低,則ACB,又知同一負(fù)電荷在電勢(shì)越低處電勢(shì)能越大,則同一負(fù)電荷在C點(diǎn)具有的電勢(shì)能比在A點(diǎn)的大,所以A錯(cuò)誤、D正確;因在同一電場(chǎng)中電場(chǎng)線越密,電場(chǎng)強(qiáng)度越大,則知A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度最大,所以B錯(cuò)誤;因EAEB,則同一正電荷在A、B兩點(diǎn)所受電場(chǎng)力關(guān)系為FAFB,所以C錯(cuò)誤2(2016湖南長(zhǎng)沙一模)如圖20所示,虛線a、b、c代表電場(chǎng)中一簇等勢(shì)線,相鄰等勢(shì)線之間的電勢(shì)差相等,實(shí)線為一帶電質(zhì)點(diǎn)(重力不計(jì))僅在電場(chǎng)力作用下通過(guò)該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡,P、Q是這條軌跡上的兩點(diǎn),據(jù)此可知()【導(dǎo)學(xué)號(hào):37162046】圖20Aa、b、c三條等勢(shì)線中,a的電勢(shì)最高B電場(chǎng)中Q點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小比P點(diǎn)處大C該帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)處受到的電場(chǎng)力比在Q點(diǎn)處大D該帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)具有的電勢(shì)能比在Q點(diǎn)具有的電勢(shì)能大C由圖可知,P點(diǎn)處等勢(shì)線比Q點(diǎn)處密集,則P點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度比Q點(diǎn)處大,該帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)處受到的電場(chǎng)力比在Q點(diǎn)處大,故B錯(cuò)、C對(duì);若帶電質(zhì)點(diǎn)從P向Q運(yùn)動(dòng),根據(jù)合外力指向軌跡彎曲的凹側(cè)知電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加,動(dòng)能減??;若從Q向P運(yùn)動(dòng),則電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,動(dòng)能增大,故帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)處的動(dòng)能大于在Q點(diǎn)處的動(dòng)能,在P點(diǎn)具有的電勢(shì)能小于在Q點(diǎn)具有的電勢(shì)能,因不知質(zhì)點(diǎn)所帶電荷的電性,則無(wú)法判斷電勢(shì)高低,故A、D錯(cuò)誤3如圖21所示,等量異種點(diǎn)電荷A、B固定在同一水平線上,豎直固定的光滑絕緣桿與的中垂線重合,C、D是絕緣桿上的兩點(diǎn),ACBD構(gòu)成一個(gè)正方形一帶負(fù)電的小球(可視為點(diǎn)電荷),套在絕緣桿上自C點(diǎn)無(wú)初速度釋放,由C運(yùn)動(dòng)到D的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()圖21A小球的速度先減小后增大B小球的速度先增大后減小C桿對(duì)小球的作用力先減小后增大D桿對(duì)小球的作用力先增大后減小D由等量異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)的疊加特點(diǎn)知,兩電荷連線的中垂線上的場(chǎng)強(qiáng)均垂直于中垂線指向負(fù)電荷,故水平方向桿對(duì)小球的作用力與電場(chǎng)力相平衡,小球豎直方向只受重力作用,加速度為g,小球一直向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng),速度一直增加,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;又因?yàn)閮呻姾蛇B線的中垂線與連線的交點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)是中垂線上場(chǎng)強(qiáng)的最大值,故桿對(duì)小球的作用力先增大后減小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確4. (2016東北三省四市聯(lián)合體聯(lián)考)如圖22所示,在真空中有一對(duì)帶電的平行金屬板水平放置一帶電粒子沿平行于板面的方向,從左側(cè)兩極板中央射入電場(chǎng)中,恰能從右側(cè)極板邊緣處離開(kāi)電場(chǎng)不計(jì)粒子重力若可以改變某個(gè)量,下列哪種變化,仍能確保粒子一定飛出電場(chǎng)()圖22A只增大粒子的帶電量B只增大電場(chǎng)強(qiáng)度C只減小粒子的比荷D只減小粒子的入射速度C設(shè)極板長(zhǎng)為L(zhǎng),極板間的距離為d,帶電粒子的質(zhì)量為m、電荷量為q、加速度為a,沿平行板面方向帶電粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)Lvt,垂直板面方向做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)at2,qEma,由以上三式解得,若只增大粒子的帶電量或只增大電場(chǎng)強(qiáng)度或只減小粒子的入射速度,則粒子在豎直方向的位移y,粒子將打在極板上,不能飛出電場(chǎng),選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤;若只減小粒子的比荷,則粒子在豎直方向的位移y1),到達(dá)b點(diǎn)時(shí)動(dòng)能恰好為零,小滑塊最終停在O點(diǎn),求:圖27(1)小滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù);(2)O、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UO b;(3)小滑塊運(yùn)動(dòng)的總路程s. 【導(dǎo)學(xué)號(hào):37162048】【解析】(1)由AaBb,O為AB連線的中點(diǎn)得:a、b關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱,則Ua b0.設(shè)小滑塊與水平面間的摩擦力大小為f,對(duì)于滑塊從ab過(guò)程,由動(dòng)能定理得:qUa bf0E0而fmg解得:.(2)滑塊從Ob過(guò)程,由動(dòng)能定理得:qUO bf0nE0解得:UO b.(3)對(duì)于小滑塊從a開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到最終在O點(diǎn)停下的整個(gè)過(guò)程,由動(dòng)能定理得:qUa Ofs0E0而Ua OUO b解得:sL.【答案】(1)(2)E0(3)L10(18分) (2014全國(guó)卷 T25)如圖28所示,O、A、B為同一豎直平面內(nèi)的三個(gè)點(diǎn),OB沿豎直方向,BOA60,OBOA,將一質(zhì)量為m的小球以一定的初動(dòng)能自O(shè)點(diǎn)水平向右拋出,小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中恰好通過(guò)A點(diǎn)使此小球帶電,電荷量為q(q0),同時(shí)加一勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)方向與OAB所在平面平行現(xiàn)從O點(diǎn)以同樣的初動(dòng)能沿某一方向拋出此帶電小球,該小球通過(guò)了A點(diǎn),到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能是初動(dòng)能的3倍;若該小球從O點(diǎn)以同樣的初動(dòng)能沿另一方向拋出,恰好通過(guò)B點(diǎn),且到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為初動(dòng)能的6倍,重力加速度大小為g.求:圖28(1)無(wú)電場(chǎng)時(shí),小球到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與初動(dòng)能的比值;(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向【解析】(1)設(shè)小球的初速度為v0,初動(dòng)能為Ek0,從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的時(shí)間為t,令OAd,則OBd,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有dsin 60v0tdcos 60gt2又有Ek0mv由式得Ek0mgd設(shè)小球到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為EkA,則EkAEk0mgd由式得.(2)加電場(chǎng)后,小球從O點(diǎn)到A點(diǎn)和B點(diǎn),高度分別降低了和,設(shè)電勢(shì)能分別減小EpA和EpB,由能量守恒及式得EpA3Ek0Ek0mgdEk0EpB6Ek0Ek0mgdEk0在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,沿任一直線,電勢(shì)的降落是均勻的設(shè)直線OB上的M點(diǎn)與A點(diǎn)等電勢(shì),M與O點(diǎn)的距離為x,如圖,則有解得xd,MA為等勢(shì)線,電場(chǎng)強(qiáng)度方向必與其垂線OC方向平行設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度方向與豎直向下的方向的夾角為,由幾何關(guān)系可得30.即電場(chǎng)強(qiáng)度方向與豎直向下的方向的夾角為30設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E,有qEdcos 30EpA由式得E.【答案】(1)(2)電場(chǎng)方向與豎直向下的方向的夾角為30- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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