《2020屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題沖刺 考前基礎(chǔ)回扣練九 電場(chǎng)及帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(含解析)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題沖刺 考前基礎(chǔ)回扣練九 電場(chǎng)及帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(含解析)(5頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、九 電場(chǎng)及帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
1.某原子電離后其核外只有一個(gè)電子,若該電子在核的靜電力作用下繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng),那么電子運(yùn)動(dòng)( )
A.半徑越大,加速度越大 B.半徑越小,周期越大
C.半徑越大,角速度越小 D.半徑越小,線速度越小
答案 C
解析 設(shè)原子核的電荷量為Q,原子核對(duì)電子的靜電引力提供電子圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,k=ma向=m=m2r=mω2r,可得a向=k,T=2π ,ω= ,v= ,則半徑r越大,加速度a向、角速度ω和線速度v均越小,而周期T越大,故C正確。
2. (人教版選修3-1 P5演示實(shí)驗(yàn)改編)如圖所示是探究電荷間相互作用力的示意圖,圖中金屬球A帶正
2、電,置于絕緣支架上,帶電小球B懸于絕緣絲線的下端,質(zhì)量為m。當(dāng)懸在P1點(diǎn),B球靜止時(shí),兩帶電小球剛好在同一高度,此時(shí)絕緣絲線與豎直方向的夾角為θ,重力加速度為g,則( )
A.A、B間的庫(kù)侖力為mgcotθ
B.A、B間的庫(kù)侖力為mgsinθ
C.將懸點(diǎn)移到P2,平衡時(shí)B低于A
D.將懸點(diǎn)移到P2,平衡時(shí)A、B仍在同一高度
答案 C
解析 當(dāng)B球處于平衡狀態(tài)時(shí),剛好與A球在同一水平面上,其受力如圖所示,A、B帶同種電荷,由力的平行四邊形定則可得:F庫(kù)=mgtanθ,故A、B錯(cuò)誤;若把懸點(diǎn)移到P2,由庫(kù)侖定律可知,距離越遠(yuǎn),A、B間的庫(kù)侖力越小,故平衡時(shí)B低于A,C正確,D錯(cuò)誤
3、。
3.一電子只在電場(chǎng)力作用下從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中,電子克服電場(chǎng)力做了3 eV的功,則( )
A.A點(diǎn)的電勢(shì)比B點(diǎn)的電勢(shì)高3 V
B.A點(diǎn)的電勢(shì)比B點(diǎn)的電勢(shì)低3 V
C.電子的電勢(shì)能減少了3 eV
D.電子的動(dòng)能增加了3 eV
答案 A
解析 由題意知,WAB=-e·UAB=-3 eV,故UAB=3 V,又UAB=φA-φB,得φA-φB=3 V,因此A正確,B錯(cuò)誤;電場(chǎng)力做負(fù)功,電子的電勢(shì)能增加,動(dòng)能減小,C、D錯(cuò)誤。
4.如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系中,有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場(chǎng),其中坐標(biāo)原點(diǎn)O處的電勢(shì)為0,點(diǎn)A處的電勢(shì)為6 V,點(diǎn)B處的電勢(shì)為3 V,則
4、電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為( )
A.200 V/m B.200 V/m
C.100 V/m D.100 V/m
答案 A
解析 設(shè)OA中點(diǎn)為C,則φC=3 V,φC=φB,即B、C在同一等勢(shì)面上,如圖所示,由電場(chǎng)線與等勢(shì)面的關(guān)系和幾何關(guān)系知:d=1.5 cm,E== V/m=200 V/m,A正確。
5.一平行板電容器兩極板之間充滿(mǎn)云母介質(zhì),接在恒壓直流電源上。若將云母介質(zhì)移出,則電容器( )
A.極板上的電荷量變大,極板間電場(chǎng)強(qiáng)度變大
B.極板上的電荷量變小,極板間電場(chǎng)強(qiáng)度變大
C.極板上的電荷量變大,極板間電場(chǎng)強(qiáng)度不變
D.極板上的電荷量變小,極板間電場(chǎng)強(qiáng)度不
5、變
答案 D
解析 由C=可知,當(dāng)將云母介質(zhì)移出時(shí),εr變小,電容器的電容C變?。灰?yàn)殡娙萜鹘釉诤銐褐绷麟娫瓷?,故U不變,根據(jù)Q=CU可知,當(dāng)C減小時(shí),Q減小。再由E=,U與d都不變,可知電場(chǎng)強(qiáng)度E不變,D正確。
6.(人教版選修3-1 P39第4題改編)一價(jià)氫離子、一價(jià)氦離子和二價(jià)氦離子的混合物經(jīng)過(guò)同一電場(chǎng)Ⅰ由靜止加速后,進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)Ⅱ,已知一價(jià)氦離子在電場(chǎng)Ⅱ中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中軌跡1,下列說(shuō)法正確的是( )
A.一價(jià)氫離子的軌跡可能是2
B.二價(jià)氦離子的軌跡可能是3
C.一價(jià)氫離子的軌跡可能是3
D.二價(jià)氦離子的軌跡一定是1
答案 D
解析 設(shè)正電荷的電荷量為q,質(zhì)量
6、為m,加速電壓為U1,偏轉(zhuǎn)電壓為U2,偏轉(zhuǎn)電極板長(zhǎng)為L(zhǎng),板間距離為d。加速電場(chǎng)中qU1=mv,偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=,偏轉(zhuǎn)距離y=at2=·2,得到y(tǒng)=,設(shè)速度偏轉(zhuǎn)角為θ,則tanθ==,由上可知y、θ與帶電粒子的質(zhì)量、電荷量無(wú)關(guān),則一價(jià)氫離子、一價(jià)氦離子、二價(jià)氦離子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中軌跡重合,故D正確。
7.(多選)如圖所示,一帶電小球固定在光滑水平面上的O點(diǎn),虛線a、b、c、d是帶電小球激發(fā)電場(chǎng)的四條等距離的等勢(shì)線,一個(gè)帶電小滑塊從等勢(shì)線d上的1處以水平初速度運(yùn)動(dòng),結(jié)果形成了實(shí)線所示的運(yùn)動(dòng)軌跡。1、2、3、4、5是等勢(shì)線與小滑塊運(yùn)動(dòng)軌跡的一些交點(diǎn)。下列判定正確的是( )
A.固定小球與
7、小滑塊帶異種電荷
B.在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小滑塊具有的動(dòng)能與電勢(shì)能之和保持不變
C.在整個(gè)過(guò)程中小滑塊的加速度先變大后變小
D.小滑塊從位置3到4和從位置4到5的過(guò)程中,電場(chǎng)力做功的大小關(guān)系是W34=W45
答案 BC
解析 由圖看出滑塊的軌跡向右彎曲,可知滑塊受到了斥力作用,則知小球與小滑塊電性一定相同,故A錯(cuò)誤;
根據(jù)能量守恒定律可知,小滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中具有的動(dòng)能與電勢(shì)能之和保持不變,故B正確;滑塊與小球的距離先減小后增大,由庫(kù)侖定律得知滑塊所受的庫(kù)侖力先增大后減小,則其加速度先增大后減小,故C正確;小滑塊從位置3到4和從位置4到5的過(guò)程中電場(chǎng)強(qiáng)度在變小,由U=d及W=Uq可知W34
8、>W45,故D錯(cuò)誤。
8.(人教版選修3-1 P15第7題改編)如圖所示,真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1=+4.0×10-8 C和Q2=-1.0×10-8 C,分別固定在x坐標(biāo)軸的x=0和x=6 cm的位置上。
(1)x坐標(biāo)軸上哪個(gè)位置的電場(chǎng)強(qiáng)度為零?
(2)x坐標(biāo)軸上哪些地方的電場(chǎng)強(qiáng)度方向是沿x軸正方向的?
答案 (1)x=12 cm處
(2)0<x<6 cm和x>12 cm的地方
解析 因?yàn)閨Q1|>|Q2|,所以,在Q1左側(cè)的x軸上,Q1產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度總是大于Q2產(chǎn)生的電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度,且方向總是指向x軸負(fù)方向,在x=0和x=6 cm之間,電場(chǎng)強(qiáng)度總是指向x軸的正方向,只有在Q2右側(cè)的x軸上,才有可能出現(xiàn)電場(chǎng)強(qiáng)度為0的點(diǎn)。
(1)設(shè)該點(diǎn)到原點(diǎn)的距離為x,則k-k=0,即4(x-6)2-x2=0,解得x1=4 cm(不合題意,舍去)和x2=12 cm,所以,在x=12 cm處電場(chǎng)強(qiáng)度等于0。
(2)在x坐標(biāo)軸上0<x<6 cm和x>12 cm的地方,電場(chǎng)強(qiáng)度的方向總是沿x軸正方向的。
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