本资料来自于资源最齐全的21世纪教育网www.21cnjy.com
电场专题1:电场的力的性质
一、单项选择题
1.在真空中有一点电荷形成的电场中,离 ( http: / / www.21cnjy.com )该点电荷距离为r0的一点,引入一电量为q的检验电荷,所受电场力为F,则离该点电荷为r处的场强大小为( )
A. B. C. D.
2.(2012·广东模拟)当在电场中某点放 ( http: / / www.21cnjy.com )入电荷量为q的正试探电荷时,测得该点的电场强度为E,若在同一点放入电荷量为q′=2q的负试探电荷时,测得该点的电场强度( )
A.大小为2E,方向与E相同 B.大小为2E,方向与E相反
C.大小为E,方向与E相同 D.大小为E,方向与E相反
3.(2012·佛山一模)P、Q两电荷的电 ( http: / / www.21cnjy.com )场线分布如图所示,c、d为电场中的两点.一个离子从a运动到b(不计重力),轨迹如图所示.下列判断正确的是( ) 21*cnjy*com
A.Q带正电
B.c点电势低于d点电势
C.离子在运动过程中受到P的吸引
D.离子从a到b,电场力做正功
4.(2014·东莞模拟) ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示,真空中O点有一点电荷,在它产生的电场中有a、b两点,a点的场强大小为Ea,方向与ab连线成60°角,b点的场强大小为Eb,方向与ab连线成30°角.关于a、b两点场强大小Ea、Eb的关系,以下结论正确的是( )【出处:21教育名师】
A.Ea= B.Ea=Eb
C.Ea=Eb D.Ea=3Eb
5.在下图的各种电场中,a、b两点电场强度相等的是( )
A B C D
6.A、B是一条电场线上的两个点,一带 ( http: / / www.21cnjy.com )负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点,其vt图象如图所示.则这一电场可能是下列图中的( )
二、双项选择题
7.(2013·长春高三检测)图中 ( http: / / www.21cnjy.com )的实线表示电场线、虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹.粒子先经过M点,再经过N点,则可以判定( )
A.M点的电势高于N点的电势
B.粒子在M点的电势能小于N点的电势能
C.粒子在M点的加速度大于在N点的加速度
D.粒子在M点的速度小于在N点的速度
8.用电场线能很直观、很方便地比较 ( http: / / www.21cnjy.com )电场中各点的强弱.如图,左边是等量异种点电荷形成电场的电场线,右边是场中的一些点:O是电荷连线的中点,E、F是连线中垂线上相对O对称的两点,B、C和A、D也相对O对称.则( )
A.B、C两点场强大小和方向都相同 B.A、D两点场强大小相等,方向相反
C.E、O、F三点比较,O的场强最弱 D.B、O、C三点比较,O的场强最弱
9.某区域电场线如图所示,左右对称分布,A、B为区域上两点.下列说法正确的是( )21世纪教育网
A.A点电势一定高于B点电势21世纪教育网
B.A点电场强度一定小于B点电场强度
C.正电荷在A点的电势能小于在B点的电势能
D.将电子从A点移动到B点,电场力做负功
10.如图甲所示,A、B是一条电场线上的两点 ( http: / / www.21cnjy.com ),当一个电子以某一初速度只在电场力作用下沿AB由A点运动到B点,其vt图象如图乙所示,电子到达B点时速度恰为零.下列判断正确的是( )
A.A点的电场强度一定大于B点的电场强度
B.电子在A点的加速度一定等于在B点的加速度
C.A点的电势一定高于B点的电势
D.该电场可能是负点电荷产生的
三、非选择题
11.如图所示,一个质量m ( http: / / www.21cnjy.com )=30 g,带电量q=-1.5×10-8 C的半径极小的小球,用绝缘丝线悬挂在水平方向的匀强电场中.当小球静止时,测得悬线与竖直方向成45°夹角.求:
(1)小球受到的电场力的大小和方向;
(2)该电场的电场强度的大小和方向.
12.(2014·湛江模 ( http: / / www.21cnjy.com )拟)在一高为h的绝缘光滑水平桌面上,有一个带电量为+q、质量为m的带电小球静止,小球到桌子右边缘的距离为s,如图所示.突然在空间中施加一个水平向右的匀强电场E,且qE=2mg,则:21·cn·jy·com
(1)小球经多长时间落地?
(2)小球落地时的速度大小是多少.
电场专题2:电场的能的性质
一、单项选择题
1.关于等势面,正确的说法是( )
A.电荷在等势面上移动时不受电场力作用,所以不做功
B.等势面上各点的场强大小相等
C.等势面一定跟电场线垂直
D.两等势面可以相交
2.(2012·深圳模拟)如图所示,正点电荷Q产生的电场中,已知A、B间的电势差为U,现将电荷量为q的正点电荷从B移到A,则( )
A.外力克服电场力做功QU,电势能增加qU[来源:学。科。
B.外力克服电场力做功qU,电势能增加QU
C.外力克服电场力做功qU,电势能增加qU
D.外力克服电场力做功QU,电势能减少QU
3.(2012·湖北宜昌高三检测)如图所示是一个匀强电场的等势面,每两个相邻等势面相距2 cm,由此可以确定电场强度的方向和数值是( )
A.竖直向下,E=100 V/m B.水平向左,E=100 V/m
C.水平向左,E=200 V/m D.水平向右,E=200 V/m
4.一个负点电荷仅受电场力的作用,从某 ( http: / / www.21cnjy.com )电场中的a点由静止释放,它沿直线运动到b点的过程中,动能Ek随位移s变化的关系图象如图中的直线所示,则能与图象相对应的电场线分布图是( )21·世纪*教育网
5.(2012·汕头模拟)在静电场中,将一正电荷从a点移到b点,电场力做了负功,则( )
A.b点的电场强度一定比a点大 B.电场线方向一定从b指向a
C.b点的电势一定比a点高 D.该电荷的动能一定减小
6.(2012·揭阳模拟)如图所示,a、b、c为电场中同一条电场线上的三点,其中c为ab的中点.已知a、b两点的电势分别为φa=3 V、φb=9 V,则下列叙述正确的是( )
A.该电场在c点处的电势一定为6 V
B.a点处的场强Ea一定小于b点处的场强Eb
C.正电荷从a点运动到b点的过程中电势能一定增大
D.正电荷只受电场力作用从a点运动到b点的过程中动能一定增大
二、双项选择题
7.[如图所示,匀强电场中某电场线上的 ( http: / / www.21cnjy.com )两点A、B相距0.2 m.正点电荷q=10-6 C从A移到B,电场力做功为2×10-6 J,则( )
A.该电场的场强为10 V/m B.该电场的方向由A向B
C.A、B间的电势差为10 V D.B点的电势比A点的高
8.(2014·湛江模拟)一个电子 ( http: / / www.21cnjy.com )只在电场力作用下从a点运动到b点的轨迹如图中虚线所示,图中一组平行实线可能是电场线,也可能是等势面,下列说法中正确的是( )
A.如果实线是电场线,则a点的电势比b点的电势高
B.如果实线是等势面,则a点的电势比b点的电势高
C.如果实线是电场线,则电子在a点的电势能比在b点的电势能大
D.如果实线是等势面,则电子在a点的电势能比在b点的电势能大
9.(2014·深圳模拟)如图是两等量异 ( http: / / www.21cnjy.com )号点电荷,以两电荷连线的中点O为圆心画出半圆,在半圆上有a、b、c三点,b点在两电荷连线的垂直平分线上,下列说法正确的是( )
A.a、c两点的电场强度相同
B.a、c两点的电势相同
C.正电荷在a点的电势能大于在b点的电势能
D.将正电荷由O移到b电场力做了功
10.(2014·湛江模拟)如图所示 ( http: / / www.21cnjy.com ),虚线a、b、c代表电场中三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即Uab=Ubc,实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,据此可知( )【来源:21·世纪·教育·网】
A.三个等势面中,a的电势最高
B.带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大
C.带电质点通过P点时的动能比通过Q点时大
D.带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小
三、非选择题
11.(2012·韶关市调研)一个带正电的微粒,从A点射入水平方向的匀强电场中,微粒沿直线AB运动,如图所示,AB与电场线夹角θ=30°,已知带电微粒的质量m=1.0×10-7 kg,电荷量q=1.0×10-10 C,A、B相距L=20 cm.(g取10 m/s2,结果保留两位有效数字)求:
(1)微粒在电场中运动的性质,要求说明理由;
(2)电场强度的大小和方向;
(3)要使微粒从A点运动到B点,微粒射入电场时的最小速度多大?21世纪教育网
21世纪教育网
12.(2012·合肥一模)如图所示, ( http: / / www.21cnjy.com )光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形,固定在竖直面内,管口B、C的连线水平.质量为m的带正电小球从B点正上方的A点自由下落,A、B两点间距离为4R.从小球(小球直径小于细圆管直径)进入管口开始,整个空间中突然加上一个斜向左上方的匀强电场,小球所受电场力在竖直方向上的分力方向向上,大小与重力相等,结果小球从管口C处离开圆管后,又能经过A点.设小球运动过程中电荷量没有改变,重力加速度为g,求:【版权所有:21教育】
(1)小球到达B点时的速度大小;
(2)小球受到的电场力大小;
(3)小球经过管口C处时对圆管壁的压力.
电场专题3:电容与电容器
一、单项选择题
1.如图所示是电脑键盘上A键的结构图,它是通过改变电容器的哪个因素来改变电容大小的( )
A.两板间的距离 B.两板间的电压
C.两板间的电介质 D.两板间的正对面积
2.关于电容器和电容,下列说法错误的是( )
A.根据C=可知,电容器的电容与其所带的电荷量成正比,跟两板间的电压成反比
B.对于确定的电容器,其带电荷量与两板间的电压成正比
C.无论电容器的电压如何变化(小于击穿电压且不为0),它所带的电荷量与电压的比值恒定不变
D.电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,其大小与加在两板上的电压无关
3.(2012·江苏盐城模拟) ( http: / / www.21cnjy.com )静电计是在验电器的基础上制成的,用其指针张角的大小来定性显示其金属球与外壳之间的电势差大小.如图所示,A、B是平行板电容器的两个金属板,G为静电计.开始时开关S闭合,静电计指针张开一定角度,为了使指针张开的角度增大些,下列采取的措施可行的是( )21cnjy.com
A.断开开关S后,将A、B分开些
B.保持开关S闭合,将A、B两极板分开些
C.保持开关S闭合,将A、B两极板靠近些
D.保持开关S闭合,将变阻器滑动触头向右移动
4. 在如图所示的实验装置中,平行板电容器的极板B与一灵敏静电计相接,极板A接地.下列操作中可以观察到静电计指针张角变大的是( )21*cnjy*com
A.极板A上移 B.极板A右移
C.极板间插入一定厚度的金属片 D.极板间插入一云母片
5.(2014·汕头模拟)平行板电容器的两极板A、B接于电源两极,两极板竖直、平行正对,一带正电小球悬挂在电容器内部,闭合电键S,电容器充电,悬线偏离竖直方向的夹角为θ,如图所示,则下列说法正确的是( )
A.保持电键S闭合,带正电的A板向B板靠近,则θ减小
B.保持电键S闭合,带正电的A板向B板靠近,则θ不变
C.电键S断开,带正电的A板向B板靠近,则θ增大
D.电键S断开,带正电的A板向B板靠近,则θ不变
二、双项选择题
6.对于给定的电容器,描述其电容C、电荷量Q、电压U之间的相应关系的图象正确的是( )
7.(2013·西城模拟)两块正对的平行金属板之间夹上一层电介质,就组成了一个平行板电容器.要改变平行板电容器的电容,可以改变( )2·1·c·n·j·y
A.两极板间的电压U B.电容器所带的电荷量Q
C.两极板间的距离d D.两极板间的正对面积S
8.在如图所示的实验装置中,充电后的平行板电容器的A极板与灵敏的静电计相接,B极板接地.静电计中连接转动指针的外壳也接地,当静电计所加的电压增大时,转动指针与竖直固定的指针的夹角θ也增大.下列关于实验结果的说法中正确的是( )www-2-1-cnjy-com
A.若只把极板B稍向上移动一点,电容增大,两板间的电压增大,θ应增大
B.若只把极板B稍向上移动一点,电容减小,两板间的电压增大,θ应增大
C.若只把极板B稍向内移动一点,电容增大,两板间的电压减小,θ应减小
D.若只把极板B稍向内移动一点,电容减小,两板间的电压减小,θ应减小
9.如图所示,平行板电容器与电动势为E ( http: / / www.21cnjy.com )的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地.一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态.现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离( )[来源:21世纪教育网]【来源:21cnj*y.co*m】
A.带电油滴将沿竖直方向向上运动
B.P点的电势将降低
C.带电油滴的电势能将减少
D.若电容器的电容减小,则极板带电荷量将减小
电场专题4 带电粒子在匀强电场中的运动
一、单项选择题
1.下列粒子从静止状态经过电压为U的电场加速后,速度最大的是( )
A.质子(H) B.氘核(H)
C.α粒子(He) D.钠离子(Na+)
2.如图所示,两平行金属板间的距离为d,两板间的电压为U,现有一电子从两板间的O点沿着垂直于板的方向射出到达A点后返回,若OA距离为h,则此电子具有的初动能为( )21世纪教育网版权所有
A. B.edhU C. D.
3.(2012·广东六校联考)如图所示是某 ( http: / / www.21cnjy.com )个点电荷电场中的一根电场线,在线上O点由静止释放一个自由的负电荷,它将沿电场线向B点运动.下列判断中正确的是( )2-1-c-n-j-y
A.电场线由B指向A,该电荷做加速运动,加速度越来越小
B.电场线由B指向A,该电荷做加速运动,其加速度大小的变化不能确定
C.电场线由A指向B,该电荷做匀速运动
D.电场线由B指向A,该电荷做加速运动,加速度越来越大
4.如图为一匀强电场,某带正 ( http: / / www.21cnjy.com )电的粒子从A点运动到B点.在这一运动过程中克服重力做的功为2.0 J,电场力做的功为1.5 J.下列说法中不正确的是( )21教育名师原创作品
A.粒子在B点的重力势能比在A点多2.0 J
B.粒子在B点的电势能比在A点少1.5 J
C.粒子在B点的机械能比在A点多0.5 J
D.粒子在B点的动能比在A点少0.5 J
5.(2012·江门模拟)如图所示,从炽热的金属丝漂出的电子(速度可视为零),经加速电场加速后从两极板中间垂直射入偏转电场.电子的重力不计.在满足电子能射出偏转电场的条件下,下列四种情况中,一定能使电子的偏转角变大的是( )
A.仅将偏转电场极性对调
B.仅增大偏转电极间的距离
C.仅增大偏转电极间的电压
D.仅减小偏转电极间的电压
二、双项选择题
6.(2014·中山模拟)如图所示,绝 ( http: / / www.21cnjy.com )缘细线下挂着一带电小球,它的质量为m,整个装置处于水平向右的匀强电场中.小球平衡时,细线与竖直方向的夹角为θ,重力加速度为g,则( )www.21-cn-jy.com
A.小球一定是带正电
B.小球所受的电场力等于mg
C.若剪断悬线,则小球做曲线运动
D.若剪断悬线,则小球做匀加速直线运动
7.如图所示,平行板电容器充电后形成一 ( http: / / www.21cnjy.com )个匀强电场,大小保持不变.让质子(1H)流以不同初速度,先、后两次垂直电场射入,分别沿a 、b轨迹落到极板的中央和边缘,则质子沿b轨迹运动时( )
A.加速度更大 B.初速度更大
C.动能增量更大 D.两次的电势能增量相同
8.(2012·茂名一模)图中虚线1、2 ( http: / / www.21cnjy.com )、3、4表示匀强电场的等势面.一带正电的粒子只在电场力的作用下从a点运动到b点,轨迹如图中实线所示.下列说法中正确的是( )
A.等势面1电势最低
B.粒子从a运动到b,动能减小
C.粒子从a运动到b,电势能减小
D.粒子从a运动到b的过程中电势能与动能之和不变
9.(2012·济南月考)如图所示,A板发出 ( http: / / www.21cnjy.com )的电子经加速后,水平射入水平放置的两平行金属板间,金属板间所加的电压为U,电子最终打在荧光屏P上,关于电子的运动,下列说法中正确的是( )
A.滑动触头向右移动时,其他不变,则电子打在荧光屏上的位置上升
B.滑动触头向左移动时,其他不变,则电子打在荧光屏上的位置上升
C.电压U增大时,其他不变,则电子打在荧光屏上的速度大小不变
D.电压U增大时,其他不变,则电子打在荧光屏上的速度变大
10.如图所示,一带电小球以速度v0 ( http: / / www.21cnjy.com )水平射入接入电路中的平行板电容器中,并沿直线打在屏上O点,若仅将平行板电容器上极板平行上移一些后,让带电小球再次从原位置水平射入并能打在屏上,其他条件不变,两次相比较,则再次射入的带电小球( )
A.将打在O点的下方
B.将打在O点的上方
C.穿过平行板电容器的时间将增加
D.到达屏上时的动能将增加
[
三、非选择题
11.一个电子在经U=5 000 V的加速电压后,在距两极板等间距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若两板间距d=1.0 cm,板长L=5.0 cm,那么,要使电子能在平行板间飞出,两个极板上最多能加多大电压?21教育网
12.(2012·师大附中测试)如图所示,abc是光滑的轨道,其中ab是水平的,bc是位于竖直平面内与ab相切的半圆轨道,半径为R.bc线的右侧空间存在方向水平向右的匀强电场,场强为E;bc线的左侧(不含bc线)空间存在垂直轨道平面的匀强磁场.带电量为+q的小球A的质量为m,静止在水平轨道上.另一质量为2m的不带电小球B以v0=的初速度与小球A发生正碰.已知碰后小球A恰好能通过半圆的最高点c,随后进入磁场做匀速直线运动.已知碰撞及运动中A球的电量保持不变,g为重力加速度.求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向;
(2)碰撞结束后A、B两球的速率vA和vB;
(3)分析说明两球发生的是否为弹性碰撞.
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网本资料来自于资源最齐全的21世纪教育网www.21cnjy.com
第1课 电场的力的性质
1. B 2. C 3.C 4. D 5. C 6. A 7. A、D
8. AD 9. AD[来10. BC
11. 解析:电场力方向要平行于电场线,小球向右摆,电场力只能水平向右.由小球受力平衡可求得电场力的大小.小球带负电,所受电场力方向与电场方向相反.由F=qE可求得电场强度的大小.
(1)由于小球静止,而电场线水平,所以电场力方向水平向右.
对小球受力分析如图所示,有
F=mgtan 45°= 0.03×10×1N=0.3 N,
所以小球受到的电场力的大小为0.3 N,方向水平向右.
(2)由F=qE得电场的场强为:
E==N/C=2×107 N/C.
小球带负电,所以电场强度的方向与电场力的方向相反,即向左.
12. 解析:(1)小球在桌面上做匀加速运动的时间t1= = =
小球在竖直方向做自由落体运动的时间t2=
小球从静止出发到落地所经历的时间t=t1+t2= + .
(2)小球落地时vy=gt2= vx=t=2gt=2+2
落地速度v== =
第2课 电场的能的性质
1. C 2. C 解析:本题考查 ( http: / / www.21cnjy.com )电场力做功的计算、电场力做功和电势能的变化关系等知识点.根据顺着电场线的方向,电势依次降低,可知UBA<0,那么正点电荷从B移动到A的过程中,电场力做功为W=qUBA<0,表示外力克服电场力做功qU,电场力做负功,则电荷的电势能增加qU.21世纪教育网
3.B 4.B解析:由动能定理知 ( http: / / www.21cnjy.com ):Ek=Fs,由图象知Ek∝s,故F为恒力,所加的电场为匀强电场;由于电场力做正功,而负电荷所受电场力的方向与电场强度的方向相反,B项才符合条件,故B项正确
5C解析:电场力做负功,该电荷电势能 ( http: / / www.21cnjy.com )增加.正电荷在电势高处电势能较大,C项正确;电场力做负功同时电荷还可能受其他力作用,总功不一定为负.由动能定理可知,动能不一定减小,D项错误;电势高低与电场强度大小无必然联系,A项错误;b点电势高于a点,但a、b可能不在同一条电场线上,B项错误.
6. C解析:本题电场线只有一条,又没说明是哪种电场的电场线,因此电势降落及场强大小情况都不能确定,A、B两项错误;a、b两点电势已知,正电荷从a到b是从低电势向高电势运动,电场力做负功,动能减小、电势能增大,C项正确,D项错误.21世纪教育网版权所有
7. AB 解析:根据电势差公式有: ( http: / / www.21cnjy.com )UAB = =2 V,由此看出A点的电势高于B点的电势,电场方向由A向B.根据E=,得场强为10 V/m.21教育网
8. BC 解析:由于在曲线运动中合外力方向总是指向运动轨迹的内侧,可知电子所受电场力的方向指向轨迹的右下方.当实线是电场线时,电场力方向水平向右,由于电子带负电,则电场线方向向左,而沿电场线的方向电势是降低的,即a点电势低于b点电势,又因为负电荷在电势越高处电势能越小,故电子在a点的电势能大,A项错误、C项正确;当实线是等势面时,电场线与其垂直,只能沿竖直方向,即电子所受电场力的方向一定是竖直向下的,同理可判定此时a点电势高,电子在a点的电势能小,B项正确、D项错误.21cnjy.com
9. AC 解析:根据 ( http: / / www.21cnjy.com )电场的对称性,a、c两点的电场强度相同,A项正确;沿电场线电势降低,φa>φc,B项错误;正电荷在高电势处电势能大,C项正确;将正电荷由O移到b,电场力与运动方向垂直,电场力不做功,D项错误.2·1·c·n·j·y
10.AB解析:由轨迹的弯曲情况, ( http: / / www.21cnjy.com )电场力应指向曲线凹侧,且与等势面垂直(电场线垂直该处等势面),由于正电荷的受力方向与场强方向一致,故可画出电场线方向,如图所示.顺着电场线方向电势降低,故A项正确;如果由P到Q,速度或位移与力的方向夹角小于90°,则电场力做正功,电势能减小,动能增大;反之,如果由Q到P,速度或位移与力的方向夹角大于90°,则电场力做负功,电势能增大,动能减小,故B项正确,C项错误;P处等势面比Q处密,等势面密处场强大,电荷在P点受的电场力大,加速度就大,故D项错误.【来源:21·世纪·教育·网】
11.解析:(1)微粒只在重力和电场力作用下沿AB方向运动,则重力和电场力在垂直于AB方向上的分力必等大反向,由此可知电场力的方向水平向左,微粒所受合力的方向由B指向A,与初速度vA方向相反,微粒做匀减速运动.www-2-1-cnjy-com
(2)在垂直于AB方向上,有
qEsin θ-mgcos θ=0
解得电场强度E=1.7×104 N/C
电场强度的方向水平向左.
(3)微粒由A运动到B的速度vB=0时,微粒进入电场时的速度最小,由动能定理得,
mgLsin θ+qELcos θ=mvA2 代入数据,解得:vA=2.8 m/s.
12. 解析:(1)小球从开始自由下落到到达管口B的过程中机械能守恒,故有:mg·4R=mvB2
到达B点时速度大小为vB=.
(2)设电场力的竖直分力 ( http: / / www.21cnjy.com )为Fy,水平分力为Fx ,则Fy=mg,小球从B运动到C的过程中,由动能定理得: -Fx·2R=mvC2-mvB221·世纪*教育网
小球从管口C处脱离管后,做类平抛运动,由于经过A点,有y=4R=vCt
x=2R=axt2=t2 联立解得:Fx=mg 电场力的大小为:qE==mg.
(3)小球经过管口C处时,向心力由Fx和圆管的弹力N提供,设弹力N的方向向左,则Fx+N=,解得:N=3mg2-1-c-n-j-y
根据牛顿第三定律可知,小球经过管口C处时对圆管的压力为N′=N=3mg,方向水平向右.(动能定理优选法)【来源:21cnj*y.co*m】
第3课 电容与电容器
1.A 2. A 3.A[ 4. A[ 5. D 6. BC 7. CD 8.BC 9. BD
第4课 带电粒子在匀强电场中的运动
1. A 解析:由动能定理有:qU=mv2,解得v=,可判断出A项正确.
2.D解析:平行金属板内是匀强电场,场强E=,依题意该电子到达A点时的速度为0,则由动能定理有:-eEh=0-Ek.将E=代入上式,得Ek=,选D项.21·cn·jy·com
3. B 解析:在电场线上O点由 ( http: / / www.21cnjy.com )静止释放一个自由的负电荷,它将沿电场线向B点运动,受电场力方向由A指向B,则电场线方向由B指向A,该负电荷做加速运动,其加速度大小的变化不能确定.选项B正确.www.21-cn-jy.com
4. C 解析:根据克服重力做 ( http: / / www.21cnjy.com )的功等于重力势能的增加量知A项正确;根据电场力做的功等于电势能的减少量知B项正确;根据功和能的关系知,即只有电场力做的功等于机械能的增加量知C项错误;根据各个力做功的代数和等于动能的变化量知D项正确.[来源:【出处:21教育名师】
5.C解析:设加速电压为U0,偏转电压为U,极板长度为L,间距为d,电子加速过程中,由U0q=mv02,得v0= ,电子进入极板后做类平抛运动,时间t=,a=,vy=at,tan θ== ,由此可判断C项正确.(类平抛模型)【版权所有:21教育】
6.AD 解析:对小球受力分析如图 ( http: / / www.21cnjy.com )所示,由qE的方向知小球带正电,A项正确;当θ=45°时,qE=mg,故B项错误;剪断细线,小球在恒力F的作用下由静止做匀加速直线运动,C项错误、D项正确.21教育名师原创作品
7. BD解析:根据a=,可知质子流竖直方向上的加速度相同,由于偏转位移大小相等,根据y=at2知运动时间相同,故水平位移越大,初速度越大,A项错误,B项正确;由于电场力相同,在电场力方向的竖直位移相同,故电场力做功一样,动能增量一样,电势能增量也一样,C项错误,D项正确.
8.CD解析:由带正电粒子从a到b的轨迹可知该匀强电场的场强与粒子受到的电场力一样都垂直等势面,方向都是从虚线1→虚线4,在匀强电场中沿电场线电势降低,A项错误;a到b的过程电场力对粒子做正功,因此粒子的动能增大,电势能减小,B项错误,C项正确;只有电场力对粒子做功,动能和电势能相互转化,总和不变,D项正确.21*cnjy*com
9.BD解析:设加速电压为U0,进入偏转电场时的速度大小为v0,则电子经加速电场:
eU0=mv02①
偏转电场中:L=v0t②
y= × t2③
y=mv2-mv02④
由①②③得:y=.
当滑动触头向右滑动时,U0变大,y变小,
所以A项错误,B项正确.21世纪教育网
由①②③④得:mv2=+eU0
当U增大时,mv2增大,电子打到屏上的速度变大,故C项错误,D项正确.
10.AD 解析:由题意可知 ( http: / / www.21cnjy.com )要考虑小球的重力,第一种情况重力与电场力平衡;U不变,若仅将平行板电容器上极板平行上移一些后,极板间的距离d变大,场强变小,电场力变小,重力与电场力的合力偏向下,带电小球将打在O点的下方.由于水平方向运动性质不变,故时间不变;而由于第二种情况合力做正功,小球的动能将增加. 21*cnjy*com
11. 解析:加速电场中,由动能定理得:eU=mv02.
进入偏转电场,电子在平行于板面的方向上做匀速运动L=v0t.
在垂直于板面的方向做匀加速直线运动,加速度a==,位移y=at2.
能飞出的条件为y≤.由以上各式得
U ′≤= V=4.0×102 V. 即要使电子能飞出,所加电压最大为400 V.
12解析:(1)设碰后小球A在半圆的最高点c ( http: / / www.21cnjy.com )时速度为v,刚能通过c点,在竖直方向有 mg=m① 在磁场中匀速运动,有qvB=mg② 联立解得:B= ③
由小球A带正电可知,磁场方向应该垂直纸面向外.
(2)对小球A从碰后到半圆的最高点c的过程,由动能定理得:
-mg·2R=mv2-mvA2 ④
对碰撞过程,由动量守恒定律得:2mv0=2mvB+mvA⑤
联立①④⑤各式并代入数据,解得:
(3)碰撞中系统机械能(或动能)的损失为 ΔE=×2m·v02-=mgR>0
碰撞中系统机械能(或动能)减小,因此两球发生的是非弹性碰撞.
答案:(1) 方向垂直纸面向外 (2) (3)不是弹性碰撞.原因见解析
21世纪教育网 -- 中国最大型、最专业的中小学教育资源门户网站。 版权所有@21世纪教育网