高考新课标三维物理 通用版 二轮专题复习 带电粒子在电场中的运动 课下练习

高考新课标三维物理 通用版 二轮专题复习 带电粒子在电场中的运动 课下练习内容摘要：

1、课下针对高考押题训练1(2012上海高考)A、B、C 三点在同一直线上，C12，B 点位于 A、C 之间，在 B 处固定一电荷量为 Q 的点电荷。 当在 A 处放一电荷量为q 的点电荷时，它所受到的电场力为 F；移去 A 处电荷，在 C 处放一电荷量为2q 的点电荷，其所受电场力为()AF/2 BF/2CF D B如图所示，设 B 处的点电荷带电荷量为正，ABr，则 r ，根据库仑定律 F ，F ，可得 F ，故选q2r2 正确。 2.(2012新课标全国卷)如图 1 所示，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连。 若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中 2、，该粒子( )A所受重力与电场力平衡 图 1B电势能逐渐增加C动能逐渐增加D做匀变速直线运动解析：选 题意可知粒子做直线运动，受到竖直向下的重力和垂直极板的电场力，考虑到电场力和重力不可能平衡，故只有电场力与重力的合力方向水平向左才能满足直线运动条件，故粒子做匀减速直线运动，电场力做负功，电势能逐渐增加，B、D 对。 3如图 2 甲所示，A、B 是某电场中一条电场线上的两点。 一个带负电的点电荷仅受电场力作用，从 A 点沿电场线运动到 B 点。 在此过程中，该点电荷的速度 v 随时间 t 变化的规律如图乙所示。 则下列说法中正确的是()图 2AA 点的电场强度比 B 点的大BA、B 两点的电场强度相等 3、CA 点的电势比 B 点的电势高DA 点的电势比 B 点的电势低解析：选 C由题图乙可得该点电荷由 A 点到 B 点做减速运动，所以点电荷所受的电场力与运动方向相反，由 B 指向 A，由于点电荷带负电，所受电场力与电场强度方向相反，故电场强度方向由 A 指向 B，沿着电场线方向电势越来越低，所以 A 点电势比 B 点电势高，C 正确， D 错误；由图乙可得 vt 图象斜率越来越大，说明点电荷的加速度越来越大，由牛顿第二定律可得电场力越来越大，所以由 A 到 B 电场强度在增大，A 点的电场强度比 、B 错误。 4.(2012温州模拟)一带电小球悬挂在平行板电容器内部，闭合开关S，电容器充电后，悬 4、线与竖直方向夹角为 ，如图 3 所示。 下列方法中能使夹角 减小的是 ()A保持开关闭合，使两极板靠近一些B保持开关闭合，使滑动变阻器滑片向右移动 图 3C保持开关闭合，使两极板远离一些D断开开关，使两极板靠近一些解析：选 C保持开关闭合，两极板间电压不变，使两极板靠近一些，板间电场强度变大，夹角 增大， A 错；保持开关闭合，使滑动变阻器滑片向右移动，不会影响板间电压，夹角 不变， B 错；保持开关闭合，板间电压不变，使两极板远离一些，由 E 可知，角 减小， C 对；断开开关，使两极板靠近一些，极板上电荷量不变，板间电场强度不变，夹角 不变， D 错。 5平行板间有如图 4 所示的周期性变化的 5、电压。 重力不计的带电粒子静止在平行板中央，从 t0 时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况。 在图 5 所示的图象中，正确定性描述粒子运动的速度图象的是( )图 4 解析：选 A0 时间内粒子做初速度为零的匀加速直线运动。 T 时间内做加速度2恒定的匀减速直线运动，由对称性可知，在 T 时速度减为零。 此后周期性重复，故 A 正确。 6.(2012重庆高考)空间中 P、 Q 两点处各固定一个点电荷，其中P 点处为正电荷，P、Q 两点附近电场的等势面分布如图 6 所示，a、b、c、d 为电场中的 4 个点，则()AP、Q 两点处的电荷等量同种Ba 点和 b 点的电场强度相同 图 6Cc 点的电势低于 d 6、 点的电势D负电荷从 a 到 c，电势能减少解析：选 D根据电场线与等势线垂直得：必有一条电场线与 P、Q 连线重合，P 为正电荷，故该电场线必从 P 沿直线指向 Q，因电场线总是由正电荷指向负电荷，故 P、 选项错误；电场强度是矢量， a、b 两处电场强度方向不同，B 选项错误；因越靠近正电荷，电势越高，故 c 点电势高于 d 点电势，C 选项错误；根据等势线的分布及 P、Q 的电性，c 所在的等势线电势高于 a 所在等势线的电势，负电荷从 a 到c，电场力做正功，电势能减少，D 选项正确。 7(2012安徽高考)如图 7 所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点 7、 O 处的电势为 0 V，点 A 处的电势为 6 V，点 B 处的电势为 3 V，则电场强度的大小为 ()A200 V/m B200 V/m 图 73C100 V/m D100 V/ A在匀强电场中，若沿某一方向电势降落，则在这一方向上电势均匀降落，故 中点 C 的电势 C3 V(如图所示)，因此 B、C 为等势面。 O 点到 距离d，而 ，所以 d 0 2 m。 根据 E 得，匀强2 12 V/m200 V/m，故选项 A 正确，选项 B、C 、D 错0 2误。 8(2012安徽高考)如图 8 甲所示，半径为 R 的均匀带电圆形平板，单位面积带电量为 ，其轴线上任意一点 P(坐标为 x)的电场强度 8、可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出：E2方向沿 x 轴。 现考虑单位面积带电量为 0 的无限大均匀带电1 x2平板，从其中间挖去一半径为 r 的圆板，如图乙所示。 则圆孔轴线上任意一点 Q(坐标为 x)的电场强度为()图 8A2 B2x2r2C2 D2 A利用均匀带电圆板轴线上的电场强度公式，当 R 无限大时，Q 点电场强度 2 Rr 时，Q 点电场强度 ，现从带电平板上中间x2挖去一半径为 r 的圆板，则 Q 点电场强度 1E 2，只有选项 A 正确。 利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似。 如图 9 所示，在虚线侧分别存在着方向相反的两个匀强电场，一带电微粒从 A 点由 9、静止开始，在电场力作用下沿直线在 A、B 两点间往返运动。 已知电场强度的大小分别是 0 3 N/C 和 0 3 N/C，方向如图所示，带电微粒质量 m1020 带电量 q0 9 C，A 点距虚 图 9线 距离 .0 计带电微粒的重力，忽略相对论效应。 求：(1)B 点距虚线 距离 2)带电微粒从 A 点运动到 B 点所经历的时间 t。 解析：(1)带电微粒由 A 运动到 B 的过程中，由动能定理有|q|q| 解得 )设微粒在虚线 侧的加速度大小分别为 a1、a 2，由牛顿第二定律有 |q|E1|q|E2 设微粒在虚线 侧运动的时间分别为 t1、t 2，由运动学公式有1212又 tt 1t 2 由式 10、解得 t108 1)(2)108 2012湖南四市联考)如图 10 所示，在同一条竖直线上，有电荷量均为 Q 的 A、B 两个正点电荷， 它们连线的垂直平分线。 另有一个带电小球 C，质量为 m、电荷量为q(可视为点电荷) ，被长为 L 的绝缘轻细线悬挂于 O 点，现在把小球 O 拉起到 M 点，使细线水平且与 A、B 处于同一竖直面内，由静止开始释放，小球 C 向下运动到 上的 N 点时刚好速度为零，此时细线与竖直方向的夹角 图 1030。 试求：(1)在 A、 B 所形成的电场中 M、N 两点间的电势差，并指出 M、N 哪一点的电势高。 (2)若 N 点与 A、B 两个点电荷所在位置正好形成一个边长为 a 的正三角形，则小球运动到 N 点瞬间，轻细线对小球的拉力 电力常量为 k)。 解析：(1)带电小球 C 在 A、B 形成的电场中从 M 点运动到 N 点的过程中，重力和电场力做功，但合力功为零，则 0所以 3、N 两点间的电势差大小为3 点的电势高于 M 点的电势。 (2)在 N 点，小球 C 受到重力 线的拉力 和 B 分别对它的斥力 沿细线方向的合力为零(向心力为零)。 则0F 0 0又 FBT 0k 01) N 点电势高3)0k 0。