高考物理教师备选题库 第3讲 电容器 带电粒子在电场中的运动

高考物理教师备选题库 第3讲 电容器 带电粒子在电场中的运动内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 教师备选题库1(2012苏州名校 4 月测试) 如图 1 所示，矩形区域内有水平方向的匀强电场，一个带负电的粒子从 A 点以某一速度 后以另一速度 点离开电场，不计粒子所受的重力，A、B 两点的位置如图所示，则下列判断中正确的是()图 1A电场强度的方向水平向左B带粒子在 A 点的电势能小于在 B 点的电势能C粒子在电场中运动的全过程中，电势能最大处为 B 点D粒子在电场中运动的全过程中，动能最大处为 B 点解析：选 D根据力和运动的关系，可判定电场强度的方向水平向右，A 错；粒子在电场中运动的全过程中，电场力先做负功，后做正功，电势能先增大后减小，所以 2、带电粒子在 A 点的电势能大于在 B 点的电势能，粒子在电场中运动的全过程中，电势能最大处应在 A 点的右下方，粒子在电场中运动的全过程中，动能最大处应为 B 点，故 D 对，B、(2012西安八校联考)如图 2 所示，在匀强电场中有一半径为 R 的圆，场强方向与圆所在平面平行，场强大小为 E，电荷量为 q 的带正电微粒以相同的初动能沿着各个方向从 A 点进入圆形区域中，只在电场力作用下运动，从圆周上不同点离开圆形区域，其中从C 点离开圆形区域的带电微粒的动能最大，图中 O 是圆心，圆的直径，与 角的弦，则()图 2A匀强电场的方向沿 向B匀强电场的方向沿 向C从 A 到 C 电场力做功为 2 3、D从 A 到 C 电场力做功为 2 D将电场等效为重力场，在重力场中，从圆周上最低点离开时的动能最大，光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，重力场方向沿着 方向，由这种等效法可知，电场方向也是沿着 向的，A、B 错误；从 A 到 C 电场力做功为 正确，C 错误。 3(2012湖北八校联考)有一静电场，其电势随 x 坐标的改变而改变，变化的图线如图3 所示。 若将一带负电的粒子( 重力不计) 从坐标原点 O 由静止释放，电场中 P、Q 两点的横坐标分别为 1 下列说法正确的是()图 3A粒子将沿 x 轴正方向一直向前运动B粒子经过 P 点与 Q 点时，加速度大小相等、方向相反C粒子经过 P 点 4、与 Q 点时，动能相等D粒子经过 P 点与 Q 点时，电场力做功的功率相等解析：选 C根据题中的 x 图象，画出电场强度 E 随x 的变化图象及粒子的 vt 图象，如图所示，由图可知 A 错误；由牛顿第二定律知，粒子在 P、Q 两点时的加速度满足2 B 错误；由 vt 图象知，粒子在 P、Q 两点时对应的时间分别是 (3 )速度相等，则 C 正确；粒22 2子在 P、 Q 两点时的功率 P 电场强度不相同，故功率不同，则 D 错误。 4(2012安徽名校模拟)如图 4 所示，两个固定的相同细环相距一定的距离，同轴放置， 2 分别为两环的圆心，两环分别带有均匀分布的等量异种电荷。 一带正电的粒子从很 5、远处沿轴线飞来并穿过两环，则在带电粒子运动过程中( )图 4A在 粒子加速度方向向右B从 程粒子电势能一直增加光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 轴线上 左侧存在一点，粒子在该点动能最小D轴线上 右侧、O 2 点左侧都存在场强为零的点，它们关于 2 连线中点对称解析：选 DQ 在 产生的场强为零，故在 场强方向向左，带正电的粒子的加速度方向向左，A 错误；从 过程中，电场力对粒子总做正功，粒子电势能一直减小，B 错误；带电粒子在向 运动的过程中，电场力对带电粒子先做负功，后做正功，所以轴线上 右侧存在一点，粒子在该点动能最小，C 错误；根据Q、Q 产生的电场的分布规律、电场叠加的计算方法可 6、知 D 正确。 5(2012银川模拟)如图 5 所示，空间存在一个竖直向下的匀强电场，一个带负电的小球以大小为 初速度由 A 端向右运动，到 F 端时的速度减小为 以同样大小的初速度由 F 端向左运动，到 A 端时的速度减小为 知 E 为两段圆弧面，从 A 到F 是一段粗糙轨道，小球运动过程中始终未离开该轨道，在 B、C、D、E 四连接处不损失能量。 比较 vA、v 论是()图 5Av ABv Av FCv AD无法确定解析：选 A在 圆弧面有 FNqEmgm ，解得 FNmgqEm。 在 mg Nm ，解得 m。 从 A 端向 F 端运动时v 2r v 2 端向 A 端运动时经过 弧和 弧的弹力 7、要大。 弹力越大，摩擦力越大，根据动能定理可知，A 正确。 6(2012豫南九校联考)一平行板电容器长 l10 a8 间距 d4 板左侧有一足够长的“狭缝”离子源，沿着两板中心平面，连续不断地向整个电容器射入离子，它们的比荷均为 21010 C/度均为 4106 m/s，距板右端 l/2 处有一屏，如图6 甲所示，如果在平行板电容器的两极板间接上如图乙所示的交流电，由于离子在电容器中运动所用的时间远小于交流电的周期，故在离子通过电场的时间内电场可视为匀强电场。 试求：光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (1)离子打在屏上的区域面积；(2)在一个周期内，离子打到屏上的时间。 解析：(1)设离子恰好从极板边缘射出时极板两端的电压为 lv 0t 竖直方向： 2又 a 得 128 128 V 时离子打到极板上，当 U128 V 时离子打到屏上利用推论：打到屏上的离子好像是从极板中心沿直线射到屏上由此可得： y到屏上的总长度为 224 (2)在前 T，离子打到屏上的时间14s 一个周期内，打到屏上的总时间t4t 0 ：(1)64 (2)s。