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1、试卷第 1 页，总 26 页2013-2014 学年度学年度?学校学校 9 月月考卷月月考卷试卷副标题试卷副标题1如图所示，有一弯管 ab，其中心线是半径为 R 的一段圆弧，弧的圆心处有一个点 电荷 Q，有一束带负电的粒子流从 a 端的中点射入，恰能沿中心线通过弯管的粒子应 为A质量和速度之比相同的粒子 B电量和质量之比相同的粒子 C电量和动能之比相同的粒子 D电量和速度之比相同的粒子 【答案】C 【解析】试题分析：粒子做圆周运动的向心力由库仑力提供，可知，半222,mvkQqrrvmrQqk径相同，可知 C 对，故选 C 考点：考查圆周运动 点评：本题难度较小，应从题干中分析出哪一个力提供向
2、心力即可判断 2如图所示，真空中有 A、B 两个等量异种点电荷，O、M、N 是 AB 连线的垂线上的三 个点，且 AOOB。一带正电的试探电荷仅受电场力作用，运动轨迹如图中实线所示，设 M、N 两点的场强大小分别为、，电势分别为、。下列判断中正确的MENEMN是：A. 点电荷 B 一定带正电 B. 小于MENEC. 大于 MND. 此试探电荷在 M 处的电势能小于在 N 处的电势能 【答案】AC 【解析】 试题分析：A、粒子受到的电场力指向轨迹弯曲的一侧，所以该负电荷受到的电场力指 向带正电的电荷，所以 B 点带的是正电；正确试卷第 2 页，总 26 页BCD、 因为 AOOB，根据等量异种点
3、电荷电场线及等势面分布特点可知，所以小NE于，小于，正电荷在 M 处的电势能大于在 N 处的电势能，C 正确MENM故选 AC 考点：电势、电势能 点评：本题要求掌握住等量异种电荷的电场的分布的情况，沿电场线的方向，电势降 低，电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，电场力做正功， 电势能减小，电场力做负功，电势能增加。 3一粒子从 A 点射入电场，从 B 点射出，电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示， 图中左侧前三个等势面彼此平行，不计粒子的重力。下列说法正确的有（ ）A粒子带负电 B粒子的加速度先不变，后变小 C粒子的速度不断增大 D粒子的电势能先减小，后增大 【答案】AB
4、 【解析】试题分析：等势线与电场线互相垂直，如图红色所示为其中一根电场线，在运动过程中，速度方 向为轨迹切线，合外力方向为曲线弯曲的内侧，所以合外力与速度夹角为钝角，所以外力做负功。已知，所以可知，q0，所以 A 正确。因为电场力做负0ABUWqU功，所以速度不断减少，电视能增加，CD 错。根据电场线的分布可知，电场线由恒定 密集到稀疏，所以加速度不变到减小，B 正确。 考点：等势线与电场线的关系，电场力做功、动能定理 点评：此类题型要先根据等势线的分布判断出电场线，然后根据曲线运动条件，判断 电场力进而判断电场力做功，根据动能定理判断能量变化关系。 4如右图所示，带电的平行金属板电容器水平放
5、置，质量相同、重力不计的带电粒子 A、B，平行于极板以相同的初速度射入电场，结果打在极板上的同一点 P.不计两微粒 之间的库仑力，下列说法正确的是（ ） A在电场中微粒 A 运动的时间比 B 长 试卷第 3 页，总 26 页B在电场中微粒 A B 运动的时间相同 C微粒 A 所带的电荷量比 B 少 D .电场力对微粒 A 做的功比 B 少 【答案】B 【解析】 试题分析：AB、带电粒子进入电场中，做类平抛运动，水平方向匀速直线，则粒子在电场中的运动时间为，由题可知两粒子在电场中的运动时间相同；B 正确0xtvC、竖直方向匀加速直线运动，由 t 相同，可得，即,21 2yatABaaABABq
6、Eq E mm由题知，则；错误ABmmABqqD、由，可知电场力对微粒 A 做的功比 B 多；错误WqEy故选 B 考点：带电粒子在匀强电场中的运动 点评：带电粒子在电场中的运动，综合了电场和力学的知识，分析方法和力学的分析 方法基本相同粒子在电场中类平抛运动与力学中平抛运动的研究方法相似，运动规 律相似，只是加速度不同抓住两者相似性，用类比方法，对粒子在电场中运动问题 就不感到陌生。 5让一价氢离子、一价钾离子和二价氦离子的混合物经过同一加速电场由静止开始加 速，然后在同一偏转电场里偏转， （忽略离子重力影响）则它们会分离成几股离子流（ ） A一股 B二股 C三股 D无法确定 【答案】A 【
7、解析】 试题分析：设带电粒子质量为 m、电量为 q，经过加速电场加速后，再进入偏转电场中 发生偏转，最后射出。设加速电压为 U1，偏转电压为 U2，偏转电极长为 L，两极间距离为 d，带电粒子由静止经加速电压加速，则 U1q=。带电粒子mqUvmv122,21进入偏转电场中发生偏转，则水平方向上：L=vt，竖直方向上：。可见带电粒子射出时，沿竖直方向的偏移量 y 与dULUtmdqUaty12 2222 421 21带电粒子的质量 m 和电量 q 无关。而一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子，它们仅 质量或电量不相同，都经过相同的加速和偏转电场，故它们射出偏转电场时偏移量相 同，因而不会分成三股
8、，而是会聚为一束粒子射出，故选 A 考点：考查带电粒子在电场中的偏转 点评：难度中等，根据类平抛的运动规律能够证明出沿竖直方向的偏移量 y 与带电粒 子的质量 m 和电量 q 无关，或在任一时刻粒子的偏转角相同也可 6竖直放置的平行金属板 A、B 连接一恒定电压，两个电荷 M 和 N 以相同的速率分别 从极板 A 边缘和两板中间沿竖直方向进入板间电场，恰好从极板 B 边缘射出电场，如 图所示，不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用，下列说法正确的是（ ）试卷第 4 页，总 26 页A两电荷的电荷量可能相等 B两电荷在电场中运动的时间相等 C两电荷在电场中运动的加速度相等 D两电荷离开电场时的动能
9、相等 【答案】AB 【解析】 试题分析：两个电荷在电场中做类平抛运动，将它们的运动分解为沿水平方向的匀速 直线运动和竖直方向的匀加速直线运动。设板长为 L，初速度为，则粒子在电场中的运动时间为，由题可知两电荷在0v0Ltv电场中运动的时间相等；沿电场方向有，可得qUamd2 21 22qUtyatmd，因 m 未知则两电荷的电荷量可能相等；正确22mdyqUtC、由可知，两电荷在电场中运动的加速度不相等；错误21 2yatD、据动能定理有，得，因 m 未知动能大小无2 01 2kqUyEmvd2 01 2kqUyEmvd法判断；错误 故选 AB 考点：带电粒子在匀强电场中的运动 点评：带电粒子
10、在电场中的运动，综合了电场和力学的知识，分析方法和力学的分析 方法基本相同粒子在电场中做类平抛运动与力学中平抛运动的研究方法相似，运动 规律相似，只是加速度不同，抓住两者相似性，用类比方法，对粒子在电场中运动问 题就不感到陌生。 7某同学设计了一种静电除尘装置，如图 1 所示，其中有一长为L、宽为b、高为d 的矩形通道，其前、后面板为绝缘材料，上、下面板为金属材料。图 2 是装置的截面 图，上、下两板与电压恒定为U的高压直流电源相连。带负电的尘埃被吸入矩形通道 的水平速度为v0，当碰到下板后其所带电荷被中和，同时被收集。将被收集尘埃的数 量与进入矩形通道尘埃的数量的比值，称为除尘率。不计尘埃的
11、重力及尘埃之间的相 互作用。要增大除尘率，则下列措施可行的是A只增大电压 UB只增大长度 L试卷第 5 页，总 26 页C只增大高度 dD只增大尘埃被吸入水平速度 v0 【答案】AB 【解析】 试题分析：由题意可知除尘率与带电尘埃的偏转角有关，偏转角越大，除尘滤越大。带电尘埃在电场中做类平抛运动，所以只增加电压 U 或只增加长00tanyvqUL vmdv度 L，可以使 tan 增大，除尘率增大；只增大 d 或只能让除尘率减小。0v故选 AB 考点：带电粒子在电场中的运动 点评：本题关键是找到影响除尘率的直接物理量-偏转角 。 8如图所示，两平行金属板间有一匀强电场，板长为L，板间距离为d，在
12、板右端L 处有一竖直放置的光屏M，一带电荷量为q，质量为m的质点从两板中央射入间，最后 垂直打在M屏则下列结论正确的是( )A板间电场强度大小为mg qB板间电场强度大小为2mg qC质点在板间的运动时间和它从板的右端运动到光屏的时间相等 D质点在板间的运动时间大于它从板的右端运动到光屏的时间 【答案】BC 【解析】 试题分析：AB、带电粒子在电场内运动的时间和电场外运动时间相等，最后垂直打在 M屏上说明竖直分速度为零，在电场外有向下的加速度，大小为 g，则在电场中应有向上的加速度，大小也为 g，即，；A 错 B 对qEmgmaag2mgEqC、粒子水平方向不受力，因此水平分速度不变，质点在板
13、间的运动时间和它从板的右端运动到光屏的时间均为；C 对 D 错0Ltv故选 BC 考点：带电粒子在电场中的运动 点评：中等难度。本题是类平抛运动与平抛运动的综合应用，把运动分解成水平方向 和竖直方向来研究试卷第 6 页，总 26 页第第 IIII 卷（非选择题）卷（非选择题） 请点击修改第 II 卷的文字说明评卷人得分三、实三、实 验题验题 （题型（题型 注释）注释）9 “电子能量分析器”主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成。偏转器是由两 个相互绝缘、半径分别为RA和RB的同心圆金属半球面A和B构成，A、B为电势值不 等的等势面，其过球心的截面如图所示。一束电荷量为e、质量为m的电子以不同
14、的 动能从偏转器左端M的正中间小孔垂直入射，进入偏转电场区域，最后到达偏转器右 端的探测板N，其中动能为Ek0的电子沿等势面C做匀速圆周运动到达N板的正中间。 忽略电场的边缘效应。（1）判断球面A、B的电势高低，并说明理由； （2）求等势面C所在处电场强度E的大小； （3）若半球面A、B和等势面C的电势分别为A、B和C，则到达N板左、右边缘 处的电子，经过偏转电场前、后的动能改变量 EK 左和 EK 右分别为多少？ （4）比较|EK 左|和|EK 右|的大小，并说明理由。【答案】（1）BA（2）04KABEEe RR（3）对于到达 N 板左边缘的电子，电场力做正功，动能增加，有： e=CBKE
15、左对到达 N 板右边缘的电子，电场力做负功，动能减小，有e=ACKE右（4）KKEE 右左【解析】（1）根据题中所述电子做匀速圆周运动，可知，电场力指向球心，电场方向由 B 指向 A。沿电场线电势逐渐降低，B 板电势高于 A 板，即。BA（2）电子在电场力作用下做圆周运动，考虑到圆轨道上的电场强度 E 大小相同，有：，电子动能为=，其中半径 R=，根据向心力公式：Ee=2 eEmR0KE21 2m2ABRR试卷第 7 页，总 26 页22ABm RR 联立得：.04KABEEe RR（3）电子运动过程中只收电场力，根据动能定理：q=KUE对于到达 N 板左边缘的电子，电场力做正功，动能增加，有：e=CBKE左对到达 N 板右边缘的电子，电场力做负功，动能减小，有e=ACKE右（4）由题意可知，电场线以 O 点为中心向外成辐射状，且电场线越密场强越强。根据 电场线特点， 等势面 B 与 C 之间的电场强度大于 C 与 A 之间的电场强度，考虑到等势面间距相等， 有, 即：BCACKKEE 右左【点评】 （1）电子所受电场力充当圆周运动向心力，根据曲线运动规律，可判断电场 线方向，进而可得两点电势高低。 （2）电子所受电场力充当圆周运动向心力，根据向 心力公式可求解场强大小。 （3）电子到达 N 板左边缘的电子，电场力做正功，动能增 加；到达N板右边缘的电子，电场力做负功，动
