高三限時(shí)訓(xùn)練21    電場(chǎng)小專(zhuān)題

一、單選

(    )1. A、B是一條電場(chǎng)線(xiàn)上的兩個(gè)點(diǎn),一帶負(fù)電的微粒僅在電場(chǎng)力作用下以一定初速度從A點(diǎn)沿電場(chǎng)線(xiàn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),其速度-時(shí)間圖像如圖甲所示。則這一電場(chǎng)可能是圖乙中的                                                    

(  )2. 一平行板電容器充電后,把電源斷開(kāi),在保持正對(duì)面積不變時(shí),將兩極板絕緣地拉開(kāi)一些距離,這時(shí)

(A)由于電容減小,兩板間電場(chǎng)能減少      (B)由于電荷量不變,兩板間電場(chǎng)能不變

(C)由于兩板間電壓變大,兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度增大 (D)兩板間電場(chǎng)能增大

(   )3. 如圖所示,相距為d的兩平行金屬板水平放置,開(kāi)始開(kāi)關(guān)S合上使平行板電容器帶電.板間存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一個(gè)帶電粒子恰能以水平速度v向右勻速通過(guò)兩板間.在以下方法中,要使帶電粒子仍能勻速通過(guò)兩板,(不考慮帶電粒子所受重力)正確的是   (  )

A.把兩板間距離減小一倍,同時(shí)把粒子速率增加一倍

B.把兩板的距離增大一倍,同時(shí)把板間的磁場(chǎng)增大一倍

C.把開(kāi)關(guān)S斷開(kāi),兩板的距離增大一倍,同時(shí)把板間的磁場(chǎng)減小一倍

D.把開(kāi)關(guān)S斷開(kāi),兩板的距離減小一倍,同時(shí)把粒子速率減小一倍

(   )4. 一個(gè)電子只在電場(chǎng)力作用下從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的軌跡如圖中虛線(xiàn)所示,圖中一組平行實(shí)線(xiàn)可能是電場(chǎng)線(xiàn)也可能是等勢(shì)面,則以下說(shuō)法正確的是

    A.無(wú)論圖中的實(shí)線(xiàn)是電場(chǎng)線(xiàn)還是等勢(shì)面,a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都比b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小

    B.無(wú)論圖中的實(shí)線(xiàn)是電場(chǎng)線(xiàn)還是等勢(shì)面,a點(diǎn)的電勢(shì)都比b點(diǎn)的電勢(shì)高

    C.無(wú)論圖中的實(shí)線(xiàn)是電場(chǎng)線(xiàn)還是等勢(shì)面,電子在a點(diǎn)的電勢(shì)能都比在b點(diǎn)的電勢(shì)能小

    D.如果實(shí)線(xiàn)是等勢(shì)面電子在a點(diǎn)的速率一定大于在b點(diǎn)的速率

二、多選擇

(  )5。如圖所示,三條平行等距的虛線(xiàn)表示電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面,電勢(shì)值分別為10V、20V、30V,實(shí)線(xiàn)是一帶負(fù)電的粒子(不計(jì)重力)在該區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡,對(duì)于軌跡上的a、b、c三點(diǎn)來(lái)說(shuō)

A、粒子在三點(diǎn)的合力Fa=Fb=Fc;B、粒子必先過(guò)a,再到b,然后到c;

C、粒子在三點(diǎn)的動(dòng)能大小為EKb>EKa>EKc;D、粒子在三點(diǎn)的電勢(shì)能大小為EPc<EPa<EPb。

6.如圖所示,a、b是豎直方向上同一電場(chǎng)線(xiàn)上的兩點(diǎn),一帶負(fù)電質(zhì)點(diǎn)在a點(diǎn)由靜止釋放,到達(dá)b 點(diǎn)時(shí)速度最大。則不正確的是(       )

A.a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)    B.a(chǎn)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度

C.質(zhì)點(diǎn)從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過(guò)程中電勢(shì)能增加

D.質(zhì)點(diǎn)在a點(diǎn)受到的電場(chǎng)力小于在b點(diǎn)受到的電場(chǎng)力

(  )7.一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球以初速度v0水平拋出,在小球經(jīng)過(guò)的豎直平面內(nèi),存在著若干個(gè)如圖所示的無(wú)電場(chǎng)區(qū)和有理想上下邊界的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū),兩區(qū)域相互間隔、豎直高度相等,電場(chǎng)區(qū)水平方向無(wú)限長(zhǎng),已知每一電場(chǎng)區(qū)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等、方向均豎直向上,不計(jì)空氣阻力,下列說(shuō)法正確的是  A.小球在水平方向一直作勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)

B.若場(chǎng)強(qiáng)大小等于mg/q,則小球經(jīng)過(guò)每一電場(chǎng)區(qū)的時(shí)間均相同

C.若場(chǎng)強(qiáng)大小等于2mg/q,則小球經(jīng)過(guò)每一無(wú)電場(chǎng)區(qū)的時(shí)間均相同

D.無(wú)論場(chǎng)強(qiáng)大小如何,小球通過(guò)所有無(wú)電場(chǎng)區(qū)的時(shí)間均相同

三、計(jì)算

8.帶等量異種電荷的兩平行金屬板相距L,板長(zhǎng)H,豎直放置,x軸從極板中點(diǎn)O通過(guò),如圖所示。板間勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E,且?guī)д姷臉O板接地。將一質(zhì)量為m、電量為+q的粒子(重力不計(jì))從坐標(biāo)為x0處釋放。

 (1)試從牛頓第二定律出發(fā),證明該帶電粒子在極板間運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,電勢(shì)能與動(dòng)能總和保持不變。

(2)為使該粒子從負(fù)極板上方邊緣的P點(diǎn)射出,須在x0處使該粒子獲得豎直向上的初速度v0為多大?

 

 

 

9.靜電噴漆技術(shù)具有效率高,浪費(fèi)少,質(zhì)量好,有利于工人健康等優(yōu)點(diǎn),其裝置如圖所示.A、B為兩塊平行金屬板,間距d=0.40m,兩板間有方向由B指向A,大小為E=1.0×103N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng).在A(yíng)板的中央放置一個(gè)安全接地的靜電油漆噴槍P,油漆噴槍的半圓形噴嘴可向各個(gè)方向均勻地噴出帶電油漆微粒,油漆微粒的初速度大小均為v02.0 m/s,質(zhì)量m=5.0×1015kg、帶電量為q=-2.0×1016C.微粒的重力和所受空氣阻力均不計(jì),油漆微粒最后都落在金屬板B上.試求:

(1)微粒打在B板上的動(dòng)能;

(2)微粒到達(dá)B板所需的最短時(shí)間;

(3)微粒最后落在B板上所形成的圖形及面積的大小

             

 

 

 

10.如圖所示,真空中水平放置的兩個(gè)相同極板Y和Y'長(zhǎng)為L(zhǎng),相距d,足夠大的豎直屏與兩板右側(cè)相距b.在兩板間加上可調(diào)偏轉(zhuǎn)電壓U,一束質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子(不計(jì)重力)從兩板左側(cè)中點(diǎn)A以初速度v0沿水平方向射入電場(chǎng)且能穿出.

(1)證明粒子飛出電場(chǎng)后的速度方向的反向延長(zhǎng)線(xiàn)交于兩板間的中心O點(diǎn);(2)求兩板間所加偏轉(zhuǎn)電壓U的范圍;(3)求粒子可能到達(dá)屏上區(qū)域的長(zhǎng)度.

 

 

高三限時(shí)訓(xùn)練21    電場(chǎng)小專(zhuān)題

一、單選

1A2 D3A4D5 AD6ACD7AC

三、計(jì)算8.解:(1)在帶電粒子運(yùn)動(dòng)方向上任取一點(diǎn),設(shè)其坐標(biāo)為,取接地極板為零勢(shì)能點(diǎn)。將粒子從O點(diǎn)移到處電場(chǎng)力做正功,,即粒子在x處的電勢(shì)能為,在處的電勢(shì)能為。

再由牛頓第二定律①,②,解得③,又④,⑤,,得⑥,即該帶電粒子在極板間運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,電勢(shì)能與動(dòng)能總和保持不變,證畢。

試題詳情

  (2)粒子在豎直向上射出后做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)。故豎直方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),到達(dá)P點(diǎn)時(shí)有⑦;水平方向做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng),有⑧,聯(lián)立解得

試題詳情

9.(1)據(jù)動(dòng)能定理,電場(chǎng)力對(duì)每個(gè)微粒做功為   

微粒打在B板上時(shí)動(dòng)能為

試題詳情

    

(2)微粒初速度方向垂直于極板時(shí),到達(dá)B板時(shí)間最短,到達(dá)B板時(shí)速度為vt  ,有

試題詳情

                   

試題詳情

            所以                                      

試題詳情

(3)微粒落在B板上所形成的圖形是圓形.              加速度                            

試題詳情

  圓面積為              

試題詳情

10. 1)設(shè)粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度大小為a,離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)距離為y,沿電場(chǎng)方向的速度為vy,偏轉(zhuǎn)角為θ,其反向延長(zhǎng)線(xiàn)通過(guò)O點(diǎn),O點(diǎn)與板右端的水平距離為x,則有y=                         ①(1分)

試題詳情

                              ②(1分)

試題詳情

                      (1分)

試題詳情

                   (1分)

試題詳情

聯(lián)立可得                       (1分)

即粒子飛出電場(chǎng)后的速度方向的反向延長(zhǎng)線(xiàn)交于兩板間的中心.

試題詳情

(2)           ③(1分)

試題詳情

           ④

試題詳情

由①②③④式解得                       (1分)

試題詳情

當(dāng)時(shí),                                     (1分)

試題詳情

則兩板間所加電壓的范圍  (1分)

試題詳情

(3)當(dāng)時(shí),粒子在屏上側(cè)向偏移的距離最大(設(shè)為y0),則

試題詳情

                                                  (2分)

試題詳情

                                                           (1分)

試題詳情

解得                                      

試題詳情

          則粒子可能到達(dá)屏上區(qū)域的長(zhǎng)度為    (1分)

 

 

 

試題詳情


同步練習(xí)冊(cè)答案