《高考物理總復(fù)習(xí) 6-6專題 帶電粒子在交變電場中的應(yīng)用訓(xùn)練試題 新人教版》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理總復(fù)習(xí) 6-6專題 帶電粒子在交變電場中的應(yīng)用訓(xùn)練試題 新人教版（9頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、高考物理總復(fù)習(xí) 6-6專題 帶電粒子在交變電場中的應(yīng)用訓(xùn)練試題 新人教版1(多選)帶正電的微粒放在電場中，場強的大小和方向隨時間變化的規(guī)律如圖所示帶電微粒只在電場力的作用下由靜止開始運動則下列說法中正確的是()A微粒在01 s內(nèi)的加速度與12 s內(nèi)的加速度相同B微粒將沿著一條直線運動C微粒做往復(fù)運動D微粒在第1 s內(nèi)的位移與第3 s內(nèi)的位移相同解析帶電粒子在電場中受到的電場力大小相等，方向相反，故加速度大小相等，方向相反，帶電粒子先加速后減速，沿著一條直線運動，故選項B、D正確答案BD2(單選)粗糙絕緣的水平地面上，有兩塊豎直平行相對而立的金屬板A、B.板間地面上靜止著帶正電的物塊，如圖甲所示

2、，當(dāng)兩金屬板加圖乙所示的交變電壓時，設(shè)直到t1時刻物塊才開始運動(最大靜摩擦力滑與動摩擦力可認(rèn)為相等)，則()A在0t1時間內(nèi)，物塊受到逐漸增大的摩擦力，方向水平向右B在t1t3時間內(nèi)，物塊受到的摩擦力，先逐漸增大，后逐漸減小Ct3時刻物塊的速度最大Dt4時刻物塊的速度最大解析在0t1時間內(nèi)，電場力小于最大靜摩擦力，物體靜止，靜摩擦力等于電場力qEq，電壓增大摩擦力增大，但是，正電荷所受電場力與電場同向向右，所以摩擦力方向水平向左，選項A錯誤；在t1t3時間內(nèi)，電場力大于最大靜摩擦力，物體一直加速運動，摩擦力為滑動摩擦力，由于正壓力即重力不，變所以摩擦力不變，選項B錯誤；t3到t4階段，電場力

3、小于摩擦力，但物體仍在運動為減速運動所以t3時刻速度最大，選項C正確，選項D錯誤答案C3(多選)如圖所示，MPQO為有界的豎直向下的勻強電場，電場強度為E，ACB為光滑固定的半圓形軌道，軌道半徑為R，A、B為圓水平直徑的兩個端點，AC為圓弧一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電小球，從A點正上方高為H處由靜止釋放，并從A點沿切線進(jìn)入半圓軌道不計空氣阻力及一切能量損失，關(guān)于帶電小球的運動情況，下列說法正確的是()A小球一定能從B點離開軌道B小球在AC部分可能做勻速圓周運動C若小球能從B點離開，上升的高度一定小于HD小球到達(dá)C點的速度可能為零解析本題考查學(xué)生對復(fù)合場問題、功能關(guān)系、圓周運動等知識綜合運用分

4、析的能力若電場力大于重力，則小球有可能不從B點離開軌道，A項錯若電場力等于重力，物體做勻速圓周運動，B項正確因電場力做負(fù)功，有機械能損失，上升的高度一定小于H，C項正確由圓周運動知識，可知若小球到達(dá)C點的速度為零，則在此之前就已脫軌了，D項錯答案BC4(單選) 位于正方形四角上的四個等量點電荷的電場線分布如圖所示，ab、cd分別是正方形兩條邊的中垂線，O點為中垂線的交點，P、Q分別為cd、ab上的點則下列說法正確的是()AP、Q兩點的電勢關(guān)系為POBP、Q兩點電場強度的大小關(guān)系為EPEQ，選項A、B均錯；P、Q等勢，所以把負(fù)電荷從P沿圖中曲線移到Q電場力做功為零，D項錯；由對稱性可知，EO0，

5、因此C項正確答案C5如下圖甲所示，在真空中足夠大的絕緣水平地面上，一個質(zhì)量為m0.2 kg、帶電荷量為q2.0106C的小物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，小物塊與地面間的動摩擦因數(shù)0.1.從t0時刻開始，空間上加一個如圖乙所示的電場(取水平向右的方向為正方向，g取10 m/s2)求：(1)4秒內(nèi)小物塊的位移大?。?2)4秒內(nèi)電場力對小物塊所做的功解析(1)02 s內(nèi)小物塊加速度a12 m/s2位移x1a1t4 m2 s末的速度為v2a1t14 m/s24 s內(nèi)小物塊加速度a22 m/s2位移x2v2t2a2t4 m4秒內(nèi)的位移xx1x28 m(2)v4v2a2t20，即4 s末小物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)設(shè)電場力對小

6、物塊所做的功為W，由動能定理，有Wmgx0解得W1.6 J答案(1)8 m(2)1.6 J6(xx濰坊聯(lián)考)如下圖甲所示，在xOy坐標(biāo)系中，兩平行金屬板如圖放置，OD與x軸重合，板的左端與原點O重合，板長L2 m，板間距離d1 m，緊靠極板右側(cè)有一熒光屏，兩金屬板間電壓UAO變化規(guī)律如圖乙所示，變化周期為T2103 s，U0103 V，t0時刻一帶正電的粒子從左上角A點，平行于AB邊以v01 000 m/s的速度射入板間，粒子電荷量q1105 C，質(zhì)量m1107 kg.不計粒子所受重力求：(1)粒子在板間運動的時間；(2)粒子打到熒光屏上的縱坐標(biāo)；(3)粒子打到屏上的動能解析(1)粒子在板間沿

7、x軸方向做勻速運動，設(shè)運動時間為t，則Lv0tt2103 s(2)設(shè)粒子在板間偏轉(zhuǎn)量最大為y1，則y1a()2(a)ma解得y10.15 m則縱坐標(biāo)y0.85 m(3)由動能定理，得qy2Ekmvy2a()2解得Ek5.05102 J答案(1)2103 s(2)0.85 m(3)5.05102 J7如下圖甲所示的平行板電容器，板間距為d，兩板所加電壓隨時間變化圖線如圖乙所示，t0時刻，質(zhì)量為m、帶電荷量為q的粒子以平行于極板的速度v0射入電容器，t3T時刻恰好從下極板邊緣射出電容器，帶電粒子的重力不計求：(1)平行板電容器板長L；(2)粒子射出電容器時偏轉(zhuǎn)的角度；(3)粒子射出電容器時豎直偏轉(zhuǎn)

8、的位移y.解析(1)粒子水平方向做勻速運動，有Lv03T3v0T(2)粒子豎直方向先做T時間的勻加速，然后做T時間的勻速，再做T時間的勻加速，有a，vy2Ttan，故arctan(3)豎直方向一共加速運動了2T時間，勻速運動了T時間，則y(2T)2TTT2答案(1)3v0T(2)arctan(3)T28(xx江蘇)制備納米薄膜裝置的工作電極可簡化為真空中間距為d的兩平行極板，如圖甲所示加在極板A、B間的電壓 UAB作周期性變化，其正向電壓為 U0，反向電壓為kU0(k1)，電壓變化的周期為2，如圖乙所示在t0時，極板B附近的一個電子，質(zhì)量為m、電荷量為e，受電場作用由靜止開始運動若整個運動過程

9、中，電子未碰到極板A，且不考慮重力作用(1)若k，電子在02時間內(nèi)不能到達(dá)極板A，求d應(yīng)滿足的條件；(2)若電子在0200時間內(nèi)未碰到極板B，求此運動過程中電子速度v隨時間t變化的關(guān)系；(3)若電子在第N個周期內(nèi)的位移為零，求k的值解析(1)電子在0時間內(nèi)做勻加速運動加速度的大小a1位移x1a12在2時間內(nèi)先做勻減速運動，后反向做勻加速運動，加速度的大小a2初速度的大小v1a1勻減速運動階段的位移x2依據(jù)題意dx1x2，解得d(2)在2n(2n1)，(n0,1,2，99)時間內(nèi)速度增量v1a1在(2n1)2(n1)，(n0,1,2，99)時間內(nèi)加速度的大小a2速度增加v2a2(a)當(dāng)0t2n時

10、電子的運動速度vnv1nv2a1(t2n)解得vt(k1)n，(n0,1,2，99)(b)當(dāng)0t(2n1)(2)見解析(3)9(2011浙江)如圖甲所示，靜電除塵裝置中有一長為L、寬為b、高為d的矩形通道，其前、后面板使用絕緣材料，上、下面板使用金屬材料圖乙是裝置的截面圖，上、下兩板與電壓恒定的高壓直流電源相連質(zhì)量為m、電荷量為q、分布均勻的塵埃以水平速度v0進(jìn)入矩形通道，當(dāng)帶負(fù)電的塵埃碰到下板后其所帶電荷被中和，同時被收集通過調(diào)整兩板間距d可以改變收集效率.當(dāng)dd0時，為81%(即離下板0.81d0范圍內(nèi)的塵埃能夠被收集)不計塵埃的重力及塵埃之間的相互作用(1)求收集效率為100%時，兩板間

11、距的最大值dm；(2)求收集效率與兩板間距d的函數(shù)關(guān)系解析(1)收集效率為81%，即離下板0.81d0的塵埃恰好到達(dá)下板的右端邊緣，設(shè)高壓電源的電壓為U，則在水平方向，有Lv0t在豎直方向，有0.81d0at2其中a當(dāng)減小兩板間距時，能夠增大電場強度，提高裝置對塵埃的收集效率收集效率恰好為100%時，兩板間距即為dm.如果進(jìn)一步減小d，收獲效率仍為100%.因此，在水平方向，有Lv0t在豎直方向，有dmat2其中a聯(lián)立各式，可得dm0.9d0(2)通過前面的求解可知，當(dāng)d0.9d0時，收集效率均為100%當(dāng)d0.9d0時，設(shè)距下板x處的塵埃恰好到達(dá)下板的右端邊緣，此時有x()2根據(jù)題意，收集效

12、率為聯(lián)立及式，可得0.81()210示波器是一種多功能電學(xué)儀器，可以在熒光屏上顯示出被檢測的電壓波形它的工作原理等效成下列情況：如圖甲所示，真空室中電極K發(fā)出電子(初速度不計)，經(jīng)過電壓為U1的加速電場后，由小孔S沿水平金屬板A、B間的中心線射入板中，板長為L，相距為d.在兩板間加上如圖乙所示的正弦交變電壓，前半個周期內(nèi)B板的電勢高于A板的電勢，電場全部集中在兩板之間，且分布均勻在每個電子通過極板的極短時間內(nèi)，電場視作恒定的在兩極板右側(cè)且與極板右端相距D處有一個與兩板中心線垂直的熒光屏，中心線正好與屏上坐標(biāo)原點相交當(dāng)?shù)谝粋€電子到達(dá)坐標(biāo)原點O時，使屏以速度v沿x方向運動，每經(jīng)過一定的時間后，在一

13、個極短時間內(nèi)它又跳回到初始位置，然后重新做同樣的勻速運動(已知電子的質(zhì)量為m，帶電量為e，不計電子重力)求：(1)電子進(jìn)入A、B板間時的初速度；(2)要使所有的電子都能打到熒光屏上，圖乙中電壓的最大值U0需要滿足什么條件？(3)要使熒光屏上始終顯示一個完整的波形，熒光屏必須每隔多長時間回到初始位置？計算這個波形的峰值和長度，并在如圖(丙)所示的xOy坐標(biāo)系中畫出這個波形解析(1)電子在加速電場中運動，由動能定理，有eU1mvv1(2)因為每個電子在板A、B間運動時，電場均勻、恒定，故電子在板A、B間做類平拋運動，在兩板之外做勻速直線運動打在屏上在板A、B間沿水平方向運動時，有Lv1t豎直方向，有yat2，且a聯(lián)立解得y只要偏轉(zhuǎn)電壓最大時的電子能飛出極板打在屏上，則所有電子都能打在屏上，即ym所以U0(3)要保持一個完整波形，需每隔周期T回到初始位置設(shè)某個電子運動軌跡如圖所示，有tan又知y聯(lián)立解得L由相似三角形的性質(zhì)，得則y峰值為ym，且x1vT.波形如下圖答案(1)(2)U0(3)T最大峰值，波長vT波形圖如上圖