第1講 電場(chǎng)及帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1(2015安徽卷)已知均勻帶電的無(wú)窮大平面在真空中激發(fā)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為，其中為平面上單位面積所帶的電荷量，0為常量如圖所示的平行板電容器，極板正對(duì)面積為S，其間為真空，帶電荷量為Q.不計(jì)邊緣效應(yīng)時(shí)，極板可看做無(wú)窮大導(dǎo)體板，則極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和兩極板間相互的靜電引力大小分別為(D)A和B和C和D和解析：由公式E，正負(fù)極板都有場(chǎng)強(qiáng)，由場(chǎng)強(qiáng)的疊加可得E，電場(chǎng)力FQ，故選D.2(2016遼寧協(xié)作體聯(lián)考)一平行板電容器充電后與電源斷開(kāi)，負(fù)極板接地兩板間有一個(gè)正試探電荷固定在P點(diǎn)，如圖所示，以C表示電容器的電容、E表示兩板間的場(chǎng)強(qiáng)、表示P點(diǎn)的電勢(shì)、W表示正電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能若正極板保持不動(dòng)，將負(fù)極板緩慢向右平移一小段距離l0的過(guò)程中，各物理量與負(fù)極板移動(dòng)距離x的關(guān)系圖像中正確的是(C)解析：由平行板電容器的電容C可知，A錯(cuò)誤在電容器兩極板所帶電荷量一定的情況下，U，E，E與d無(wú)關(guān)，B錯(cuò)誤在負(fù)極板接地的情況下，0Ex，C正確正電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能Wqq(0Ex)，D錯(cuò)誤3(多選)(2015廣東卷)如圖所示的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中，將兩個(gè)帶電小球M和N分別沿圖示路徑移動(dòng)到同一水平線上的不同位置，釋放后，M、N保持靜止，不計(jì)重力，則(BD)AM的帶電量比N的大BM帶負(fù)電荷、N帶正電荷C靜止時(shí)M受到的合力比N的大D移動(dòng)過(guò)程中勻強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)M做負(fù)功解析：對(duì)小球受力分析可得，兩小球在電場(chǎng)力和庫(kù)侖力的作用下處于平衡狀態(tài)，又因其庫(kù)侖力大小相等，故所受電場(chǎng)力大小相等，即qMEqNE，所以M、N帶的電荷量相等，A錯(cuò)誤；M帶負(fù)電，受到向左的電場(chǎng)力與向右的庫(kù)侖力平衡，B正確；靜止時(shí)，受的合力都為零，C錯(cuò)誤；M沿電場(chǎng)線方向有位移，電場(chǎng)力做負(fù)功，D正確4(2016廈門一模)空間有一沿x軸對(duì)稱分布的電場(chǎng)，其電場(chǎng)強(qiáng)度E隨x變化的圖像如圖所示，x1和x1為x軸上對(duì)稱的兩點(diǎn)下列說(shuō)法正確的是(B)Ax1處場(chǎng)強(qiáng)大于x1處場(chǎng)強(qiáng)B若電子從x1處由靜止釋放后向x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，到達(dá)x1點(diǎn)時(shí)速度為零C電子在x1處的電勢(shì)能大于在x1處的電勢(shì)能Dx1點(diǎn)的電勢(shì)比x1點(diǎn)的電勢(shì)高解析：從圖象可以看出，x1處場(chǎng)強(qiáng)與x1處場(chǎng)強(qiáng)等大、反向，故A錯(cuò)誤；由于x1和x1兩點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱，且電場(chǎng)強(qiáng)度的大小也相等，故從O點(diǎn)到x1和從O點(diǎn)到x1電勢(shì)降落相等，故x1和x1兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，D錯(cuò)誤；電子從x1處由靜止釋放后，若向O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，O點(diǎn)的電勢(shì)最高，電子在O點(diǎn)電勢(shì)能最小，動(dòng)能最大，速度最大，由于x1處與x1點(diǎn)處電勢(shì)相同，故電子到達(dá)x1點(diǎn)時(shí)速度還為零，B正確；x1和x1兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，電子在x1處的電勢(shì)能等于在x1處的電勢(shì)能，C錯(cuò)誤5(2016浙江江山實(shí)驗(yàn)中學(xué)模擬)(多選)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種靜電除塵裝置，如圖甲所示，其中有一長(zhǎng)為L(zhǎng)、寬為b、高為d的矩形通道，其前、后面板為絕緣材料，上、下面板為金屬材料圖乙是裝置的截面圖，上、下兩板與電壓恒定為U的高壓直流電源相連帶負(fù)電的塵埃被吸入矩形通道的水平速度為v0，當(dāng)碰到下極后其所帶電荷被中和，同時(shí)被收集將被收集塵埃的數(shù)量與進(jìn)入矩形通道塵埃的數(shù)量的比值，稱為除塵率不計(jì)塵埃的重力及塵埃之間的相互作用要增大除塵率，則下列措施可行的是(AB)A只增大電壓UB只增大長(zhǎng)度LC只增大高度dD只增大塵埃被吸入水平速度v0解析：增大除塵率即是讓離下極板較遠(yuǎn)的粒子落到下極板上，帶電塵埃在矩形通道內(nèi)做類平拋運(yùn)動(dòng)，在沿電場(chǎng)力的方向上的位移y()2，由此可知，增大U、增大L、減小d或減小v0均可增大除塵率，所以AB正確，CD錯(cuò)誤6(多選)(2015山東卷)如圖甲，兩水平金屬板間距為d，板間電場(chǎng)強(qiáng)度的變化規(guī)律如圖乙所示t0時(shí)刻，質(zhì)量為m的帶電微粒以初速度v0沿中線射入兩板間，0時(shí)間內(nèi)微粒勻速運(yùn)動(dòng)，T時(shí)刻微粒恰好經(jīng)金屬板邊緣飛出微粒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中未與金屬板接觸重力加速度的大小為g.關(guān)于微粒在0T時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的描述，正確的是(BC)A末速度大小為v0B末速度沿水平方向C重力勢(shì)能減少了mgdD克服電場(chǎng)力做功為mgd解析：因0內(nèi)微粒勻速運(yùn)動(dòng)，故E0qmg；在時(shí)間內(nèi)，粒子只受重力作用，做平拋運(yùn)動(dòng)，在t時(shí)刻的豎直速度為vy1，水平速度為v0；在T時(shí)間內(nèi)，由牛頓第二定律2E0qmgma，解得ag，方向向上，則在tT時(shí)刻，vy2vy1g0粒子的豎直速度減小到零，水平速度為v0，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；微粒的重力勢(shì)能減小了Epmgmgd，選項(xiàng)C正確；從射入到射出，由動(dòng)能定理可知，mgdW電0，可知克服電場(chǎng)力做功為mgd，選項(xiàng)D錯(cuò)誤，故選B、C7(2016四川綿陽(yáng)市二診)如圖所示，桌面上有一輕質(zhì)彈簧，左端固定在A點(diǎn)，自然狀態(tài)時(shí)其右端B點(diǎn)位于桌面右側(cè)邊緣水平桌面右側(cè)有一豎直放置、半徑R0.3 m的光滑半圓軌道MNP，桌面與軌道相切于M點(diǎn)在以MP為直徑的右側(cè)和水平半徑ON的下方部分有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)的大小E.現(xiàn)用質(zhì)量m00.4 kg的小物塊a將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)，釋放后彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)物塊恰停止在B點(diǎn)用同種材料、質(zhì)量m0.2 kg、帶q的絕緣小物塊b將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)，釋放后，小物塊b離開(kāi)桌面由M點(diǎn)沿半圓軌道運(yùn)動(dòng)，恰好能通過(guò)軌道的最高點(diǎn)P.(g取10 m/s2)求：(1)小物塊b經(jīng)過(guò)桌面右側(cè)邊緣B點(diǎn)時(shí)的速度大小；(2)釋放后，小物塊b在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做的功；(3)小物塊b在半圓軌道中運(yùn)動(dòng)最大速度的大小解析：(1)在P點(diǎn)，mgm，由B到P由動(dòng)能定理得qER2mgRmvmv，解得vB3 m/s.(2)由C到B，對(duì)物塊a由能量守恒定律得Epm0gxCB，由C到B，對(duì)物塊b由能量守恒定律得EpmgxCBmv，摩擦力做功WfmgxCB，解得Wf0.9 J(3)物塊b與圓心連線與豎直方向的夾角為45位置時(shí)(設(shè)為D)，速度最大，BD，由動(dòng)能定理得qERsin 45mgR(1cos 45)mvmv，解得vDm/s.答案：見(jiàn)解析