状元之路高三物理一轮复习静电场开卷速查版含解析

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1、开卷速查(二十三)电容器带电粒子在电场中的运动说明提示本试卷共三部分A组基础巩固B组能力提升C组难点突破考试时间:45分钟试卷满分:100分A组基础巩固1(多选题)冬天当脱毛衫时,静电经常会跟你开个小玩笑下列一些相关的说法中正确的是()A在将外衣脱下的过程中,内外衣间摩擦起电,内衣和外衣所带的电荷是同种电荷B如果内外两件衣服可看作电容器的两极,并且在将外衣脱下的某个过程中两衣间电荷量一定,随着两衣间距离的增大,两衣间电容变小,则两衣间的电势差也将变小C在将外衣脱下的过程中,内外两衣间隔增大,衣物上电荷的电势能将增大(若不计放电中和)D脱衣时如果人体带上了正电,当手接近金属门把时,由于手与门把间

2、空气电离会造成对人体轻微的电击解析:根据电荷守恒知,A错;由C和C知,当内外衣之间的距离d增大时,两衣间的电势差增大,B错;因为内外衣所带的是异种电荷,产生静电引力作用,故当两衣之间的距离增大时,电场力做负功,电荷的电势能增大,C对;由于人体带上正电荷,当手靠近金属门把时,产生静电感应现象,当两者之间的电压足以使空气电离时,产生放电现象,故人感觉到有轻微的电击,D也正确答案:CD图2312(2013广东卷)喷墨打印机的简化模型如图231所示重力可忽略的墨汁微滴,经带电室带负电后,以速度v垂直匀强电场飞入极板间,最终打在纸上则微滴在极板间电场中()A向负极板偏转B电势能逐渐增大C运动轨迹是抛物线

3、D运动轨迹与带电量无关解析:微滴带负电,电场方向向下,因此微滴受到的电场力向上,微滴向正极板偏转,A错误;偏转过程中电场力做正功,根据电场力做功与电势能变化关系,电势能减小,B错误;微滴在垂直于电场方向上做匀速直线运动,位移xvt,沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动,位移yt22,此为抛物线方程,C正确;从式中可以看出,运动轨迹与带电量q有关,D错误答案:C图2323如图232所示,质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中,P从两极板正中央射入,Q从下极板边缘处射入,它们最后打在同一点(重力不计),则从开始射入到打到上板的过程中()A它们运动的时间

4、tQtPB它们运动的加速度aQE2,当单刀双掷开关接1时,一带正电粒子沿AB中心水平线射入,打在B极板上的N点,不计粒子重力,为使粒子能打在N点右侧,则下列措施可行的是()图236A断开开关并将A板上移一段距离B断开开关并将A板下移一段距离C断开开关并将B板下移一段距离D将单刀双掷开关接2解析:断开开关,电容器与电源形成断路,其极板上的电荷量保持不变,若将A或B板上下移动,会使两板间的距离d变化选项A中将A板上移一段距离,d变大,C,电容减小,电容器所带电荷量不变,根据推论:板间场强E,场强E不变,带电粒子所受的电场力大小不变,粒子仍然打在N点,选项A错误;选项B中将A板下移一段距离,d变小,

5、C,电容变大,电容器所带电荷量不变,根据推论:板间场强E,场强E不变,带电粒子所受的电场力大小不变,粒子仍然打在N点,选项B错误;选项C中将B板下移一段距离时,同理可知,板间场强E不变,带电粒子所受的电场力大小不变,粒子做类平抛运动的加速度不变,竖直位移变大,运动时间变长,粒子将打在N点的右侧,故C正确;选项D中设电源的电动势为E,电容器板间距离为d,带电粒子的质量和电荷量分别为m和q,则有竖直位移为yat2t2,水平位移为xv0t,联立得y,粒子能打在N点右侧时,y不变,x增大,其他量不变,则电源的电动势E必须减小,而E1E2,所以将单刀双掷开关接2时,粒子能打在N点右侧,故选项D正确答案:

6、CDB组能力提升8(多选题)(2015山东菏泽模拟)静电场方向平行于x轴,其电势随x的分布可简化为如图237所示的折线一质量为m、带电荷量为q的粒子(不计重力),以初速度v0从O点(x0)进入电场,沿x轴正方向运动下列叙述正确的是()图237A粒子从O运动到x1的过程中速度逐渐减小B粒子从x1运动到x3的过程中,电势能先减小后增大C要使粒子能运动到x4处,粒子的初速度v0至少为2D若v02,粒子在运动过程中的最大速度为解析:粒子从O运动到x1的过程中,电势升高,电场方向沿x轴负方向,粒子所受的电场力方向也沿x轴负方向,粒子做减速运动,A正确;粒子从x1运动到x3的过程中,电势不断降低,根据正电

7、荷在电势越高处电势能越大,可知,粒子的电势能不断减小,B错误;当粒子恰好运动到x1时,由动能定理得q(00)0mv,解得v0 ,根据对称性可知,粒子在x1和x3处动能相等,故要使粒子能运动到x4处,粒子的初速度v0至少为 ,故C错误;若v02 ,粒子运动到x3处电势能最小,动能最大,由动能定理得q0mvmv,解得最大速度vmax,所以D正确答案:AD9(2014天津卷)如图238所示,平行金属板A、B水平正对放置,分别带等量异号电荷一带电微粒水平射入板间,在重力和电场力共同作用下运动,轨迹如图中虚线所示,那么()图238A若微粒带正电荷,则A板一定带正电荷B微粒从M点运动到N点电势能一定增加C

8、微粒从M点运动到N点动能一定增加D微粒从M点运动到N点机械能一定增加解析:微粒向下偏转,则微粒受到的电场力与重力的合力向下,若微粒带正电,只要电场力小于重力,就不能确定A、B板所带电荷的电性,A项错误;不能确定电场力的方向和微粒所带电荷的电性,因此不能确定电场力做功的正负,不能确定微粒从M点运动到N点电势能的变化,B项错误;由于电场力与重力的合力一定向下,因此微粒受到的合外力做正功,根据动能定理可知,微粒从M到N的过程中动能增加,C项正确;由于不能确定重力以外的力即电场力做的是正功还是负功,根据功能原理可知,不能确定微粒从M到N过程中机械能是增加还是减少,D项错误答案:C10图239甲为示波管

9、的原理图如果在电极YY之间所加的电压按图乙所示的规律变化,在电极XX之间所加的电压按图丙所示的规律变化,则在荧光屏上会看到的图形是图2310中的()甲乙丙图239ABCD图2310解析:本题考查示波管的原理,意在考查考生对示波管原理的掌握在02t1时间内,扫描电压扫描一次,信号电压完成一个周期,当UY为正的最大值时,电子打在荧光屏上有正的最大位移,当UY为负的最大值时,电子打在荧光屏上有负的最大位移,因此一个周期内荧光屏上的图像为B.答案:B图231111反射式速调管是常用的微波器件之一,它利用电子团在电场中的振荡来产生微波,其振荡原理与下述过程类似如图2311所示,在虚线MN两侧分别存在着方

10、向相反的两个匀强电场,一带电微粒从A点由静止开始,在电场力作用下沿直线在A、B两点间往返运动已知电场强度的大小分别是E12.0103 N/C和E24.0103 N/C,方向如图2311所示,带电微粒质量m1.01020 kg,带电量q1.0109C,A点距虚线MN的距离d11.0 cm,不计带电微粒的重力,忽略相对论效应求:(1)B点距虚线MN的距离d2;(2)带电微粒从A点运动到B点所经历的时间t.解析:(1)带电微粒由A运动到B的过程中,由动能定理有|q|E1d1|q|E2d20解得d2d10.50 cm.(2)设微粒在虚线MN两侧的加速度大小分别为a1、a2,由牛顿第二定律有|q|E1ma1|q|E2ma2设微粒在虚线MN两侧运动的时间分别为t1、t2,由运动学公式有d1a1td2a2t又tt1t2以上各式联立解得t1.5108 s.答案:(1)0.50 cm(2)1.5108 s12如图2312所示,在倾角37的绝缘斜面所在空间存在着竖直向上的匀强电场,场强E4.0103 N/C,在斜面底端有一与斜面垂直的绝缘弹性挡板质量m0.20 kg的带电滑块从斜面顶端由静止开始滑下,滑到斜面底端与挡板相碰后以碰前的速率返回已

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