2019年高考物理總復(fù)習(xí) 6-5帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練試題 新人教版.doc
《2019年高考物理總復(fù)習(xí) 6-5帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練試題 新人教版.doc》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019年高考物理總復(fù)習(xí) 6-5帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練試題 新人教版.doc(9頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
2019年高考物理總復(fù)習(xí) 6-5帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練試題 新人教版 1.(單選) 如圖所示,一價(jià)氫離子(H)和二價(jià)氦離子(He)的混合體,經(jīng)同一加速電場(chǎng)加速后,垂直射入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中,偏轉(zhuǎn)后,打在同一熒光屏上,則它們( ) A.同時(shí)到達(dá)屏上同一點(diǎn) B.先后到達(dá)屏上同一點(diǎn) C.同時(shí)到達(dá)屏上不同點(diǎn) D.先后到達(dá)屏上不同點(diǎn) 解析 一價(jià)氫離子(H)和二價(jià)氦離子(He)的比荷不同,經(jīng)過加速電場(chǎng)的末速度不同,因此在加速電場(chǎng)及偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的時(shí)間均不同,但在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)距離相同,所以會(huì)先后打在屏上同一點(diǎn),選B項(xiàng). 答案 B 2.(單選) 如圖所示,從熾熱的金屬絲漂出的電子(速度可視為零),經(jīng)加速電場(chǎng)加速后從兩極板中間垂直射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng).電場(chǎng)的重力不計(jì).在滿足電子能射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的條件下,下述四種情況下,一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角變大的是( ) A.僅將偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)極性對(duì)調(diào) B.僅增大偏轉(zhuǎn)電極間的距離 C.僅增大偏轉(zhuǎn)電極間的電壓 D.僅減小偏轉(zhuǎn)電極間的電壓 解析 設(shè)加速電場(chǎng)電壓為U0,偏轉(zhuǎn)電壓為U,極板長(zhǎng)度為L(zhǎng),間距為d,電子加速過程中,由U0q=,得v0=,電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后做類平拋運(yùn)動(dòng),時(shí)間t=,a=,vy=at,tanθ==,由此可判斷C項(xiàng)正確. 答案 C 3.(多選) 如圖所示,一電荷量為q的帶電粒子以一定的初速度由P點(diǎn)射入勻強(qiáng)電場(chǎng),入射方向與電場(chǎng)線垂直.粒子從Q點(diǎn)射出電場(chǎng)時(shí),其速度方向與電場(chǎng)線成30角.已知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)的寬度為d,P、Q兩點(diǎn)的電勢(shì)差為U,不計(jì)重力作用,設(shè)P點(diǎn)的電勢(shì)為零.則下列說法中正確的是( ) A.帶電粒子在Q點(diǎn)的電勢(shì)能為-qU B.帶電粒子帶負(fù)電 C.此勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E= D.此勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E= 解析 根據(jù)帶電粒子的偏轉(zhuǎn)方向,可判斷B項(xiàng)錯(cuò)誤;因?yàn)镻、Q兩點(diǎn)的電勢(shì)差為U,電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減少,而P點(diǎn)的電勢(shì)為零,所以A項(xiàng)正確;設(shè)帶電粒子在P點(diǎn)時(shí)的速度為v0,在Q點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系,垂直于電場(chǎng)線為x軸,平行于電場(chǎng)線為y軸,由曲線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和幾何知識(shí),求得帶電粒子在y軸方向的分速度為vy=v0.帶電粒子在y軸方向上的平均速度為y=;帶電粒子在y軸方向上的位移為y0,帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,y0=t,d=v0t,得y0=,由E=,得E=,C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤. 答案 AC 4.(單選) 如圖所示,示波器的示波管可視為加速電場(chǎng)與偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的組合,若已知加速電壓為U1,偏轉(zhuǎn)電壓為U2,偏轉(zhuǎn)極板長(zhǎng)為L(zhǎng),極板間距為d,且電子被加速前的初速度可忽略,則關(guān)于示波器靈敏度[即偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中每單位偏轉(zhuǎn)電壓所引起的偏轉(zhuǎn)量()]與加速電場(chǎng)、偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的關(guān)系,下列說法中正確的是( ) A.L越大,靈敏度越高 B.d越大,靈敏度越高 C.U1越大,靈敏度越高 D.U2越大,靈敏度越高 解析 偏轉(zhuǎn)位移y=at2=()2=,靈敏度=,故A項(xiàng)正確,B、C、D項(xiàng)錯(cuò)誤. 答案 A 5.(多選) (xx課標(biāo)全國)如圖所示,平行板電容器的兩個(gè)極板與水平面成一角度,兩極板與一直流電源相連.若一帶電粒子恰能沿圖中所示水平直線通過電容器,則在此過程中,該粒子( ) A.所受重力與電場(chǎng)力平衡 B.電勢(shì)能逐漸增加 C.動(dòng)能逐漸增加 D.做勻變速直線運(yùn)動(dòng) 解析 帶電粒子在平行板電容器之間受到兩個(gè)力的作用,一是重力mg,方向豎直向下;二是電場(chǎng)力F=Eq,方向垂直于極板向上,因二力均為恒力,又已知帶電粒子做直線運(yùn)動(dòng),所以此二力的合力一定在粒子運(yùn)動(dòng)的直線軌跡上,根據(jù)牛頓第二定律可知,該粒子做勻減速直線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)D正確,選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤;從粒子運(yùn)動(dòng)的方向和電場(chǎng)力的方向可判斷出,電場(chǎng)力對(duì)粒子做負(fù)功,粒子的電勢(shì)能增加,選項(xiàng)B正確. 答案 BD 6.(單選) 一個(gè)帶負(fù)電荷量為q、質(zhì)量為m的小球,從光滑絕緣的斜面軌道的A點(diǎn)由靜止下滑,小球恰能通過半徑為R的豎直圓形軌道的最高點(diǎn)B而做圓周運(yùn)動(dòng).現(xiàn)在豎直方向上加如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng),若仍從A點(diǎn)由靜止釋放該小球,則( ) A.小球不能通過B點(diǎn) B.小球仍恰好能通過B點(diǎn) C.小球能通過B點(diǎn),且在B點(diǎn)與軌道之間壓力不為0 D.以上說法都不對(duì) 解析 小球從光滑絕緣的斜面軌道的A點(diǎn)由靜止下滑,恰能通過半徑為R的豎直圓形軌道的最高點(diǎn)B而做圓周運(yùn)動(dòng),則mg=m,mg(h-2R)=mv;加勻強(qiáng)電場(chǎng)后仍從A點(diǎn)由靜止釋放該小球,則(mg-qE)(h-2R)=mv,聯(lián)立解得mg-qE=m,滿足小球恰好能通過B點(diǎn)的臨界條件,選項(xiàng)B正確. 答案 B 7.(多選)如圖甲所示,三個(gè)相同的金屬板共軸排列,它們的距離與寬度均相同,軸線上開有小孔,在左邊和右邊兩個(gè)金屬板上加電壓U后,金屬板間就形成勻強(qiáng)電場(chǎng);有一個(gè)比荷=1.010-2 C/kg的帶正電的粒子從左邊金屬板小孔軸線A處由靜止釋放,在電場(chǎng)力作用下沿小孔軸線射出(不計(jì)粒子重力),其vt圖象如圖乙所示,則下列說法正確的是( ) A.右側(cè)金屬板接電源的正極 B.所加電壓U=100 V C.乙圖中的v2=2 m/s D.通過極板間隙所用時(shí)間之比為1∶(-1) 解析 帶正電的粒子在電場(chǎng)力作用下由左極板向右運(yùn)動(dòng),可判斷右側(cè)金屬板接電源負(fù)極,A選項(xiàng)錯(cuò)誤.由vt圖象可知,0-0.5 s帶電粒子的加速度a=2 m/s2,兩板間距離d=at2=0.25 m,由Eq=ma,得E=200 V/m,U=2Ed=100 V,B選項(xiàng)正確.可將粒子在兩個(gè)極板間隙間的運(yùn)動(dòng)看成是初速度為零的連續(xù)的勻加速運(yùn)動(dòng),兩間隙距離相等,則有t1∶t2=1∶(-1),D選項(xiàng)正確.v1∶v2=1∶,將v1=1.0 m/s代入,得v2= m/s,C選項(xiàng)錯(cuò)誤. 答案 BD 8.如圖所示,一帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的小物塊處于一傾角為37的光滑斜面上,當(dāng)整個(gè)裝置被置于一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,小物塊恰好靜止.重力加速度取g,sin37=0.6,cos37=0.8.求: (1)水平向右電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度; (2)若將電場(chǎng)強(qiáng)度減小為原來的1/2,小物塊的加速度是多大; (3)電場(chǎng)強(qiáng)度變化后小物塊下滑距離L時(shí)的動(dòng)能. 解析 (1)小物塊靜止在斜面上,受重力、電場(chǎng)力和斜面支持力,示意圖如圖所示,則有 FNsin37=qE① FNcos37=mg② 由①②可得E= (2)若電場(chǎng)強(qiáng)度減小為原來的,即E′= 由牛頓第二定律,得mgsin37-qE′cos37=ma 可得a=0.3g (3)電場(chǎng)強(qiáng)度變化后小物塊下滑距離L時(shí),重力做正功,電場(chǎng)力做負(fù)功,由動(dòng)能定理,得 mgLsin37-qE′Lcos37=Ek-0 可得Ek=0.3mgL 答案 (1) (2)0.3g (3)0.3mgL 9. 如圖所示,絕緣光滑軌道AB部分是傾角為30的斜面,AC部分為豎直平面上半徑為R的圓軌道,斜面與圓軌道相切.整個(gè)裝置處于場(chǎng)強(qiáng)為E、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中.現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m的小球,帶正電荷量為q=,要使小球能安全通過圓軌道,在O點(diǎn)的初速度應(yīng)滿足什么條件? 解析 小球先在斜面上運(yùn)動(dòng),受重力、電場(chǎng)力和支持力,然后在圓軌道上運(yùn)動(dòng),如圖所示,類比重力場(chǎng),將電場(chǎng)力與重力的合力視為等效重力mg′,大小為mg′==,tanθ==,得θ=30,等效重力的方向與斜面垂直指向右下方,小球在斜面上勻速運(yùn)動(dòng). 要使小球能安全通過圓軌道,在圓軌道的等效“最高點(diǎn)”(D點(diǎn))要滿足等效重力剛好提供向心力,即有 mg′= 因θ=30與斜面的傾角相等,由幾何關(guān)系,可知=2R 令小球以最小初速度v0運(yùn)動(dòng),由動(dòng)能定理,知 -2mg′2R=mv-mv 解得v0=,因此要使小球安全通過圓軌道,初速度應(yīng)為v≥ 答案 v≥ 10. 如圖所示,在兩條平行的虛線內(nèi)存在著寬度為L(zhǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng),在與右側(cè)虛線相距也為L(zhǎng)處有一與電場(chǎng)平行的屏.現(xiàn)有一電荷量為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子(重力不計(jì)),以垂直于電場(chǎng)線方向的初速度v0射入電場(chǎng)中,v0方向的延長(zhǎng)線與屏的交點(diǎn)為O.試求: (1)粒子從射入到打到屏上所用的時(shí)間; (2)粒子剛射出電場(chǎng)時(shí)的速度方向與初速度方向間夾角的正切值tanα; (3)粒子打到屏上的點(diǎn)P到O點(diǎn)的距離x. 解析 (1)根據(jù)題意,粒子在垂直于電場(chǎng)線的方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以粒子從射入到打到屏上所用的時(shí)間t= (2)設(shè)粒子射出電場(chǎng)時(shí)沿平行電場(chǎng)線方向的速度為vy,根據(jù)牛頓第二定律,得粒子在電場(chǎng)中的加速度為a= 所以vy=a= 所以粒子剛射出電場(chǎng)時(shí)的速度方向與初速度方向間夾角的正切值為tanα== (3)方法一 設(shè)粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)距離為y,則 y=a()2= 又x=y(tǒng)+Ltanα,解得x= 方法二 x=vy+y= 方法三 由=,得x=3y= 答案 (1) (2) (3) 11. 絕緣光滑水平面內(nèi)有一圓形有界勻強(qiáng)電場(chǎng),其俯視圖如圖所示,圖中xOy所在平面與光滑水平面重合,場(chǎng)強(qiáng)方向與x軸正向平行,電場(chǎng)的半徑為R= m,圓心O與坐標(biāo)系的原點(diǎn)重合,場(chǎng)強(qiáng)E=2 N/C,一帶電量q=-110-5 C,質(zhì)量m=110-5 kg的粒子,由坐標(biāo)原點(diǎn)O處以速度v0=1 m/s沿y軸正方向射入電場(chǎng),求: (1)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間; (2)粒子出射點(diǎn)的位置坐標(biāo); (3)粒子射出時(shí)具有的動(dòng)能. 解析 (1)粒子沿x軸負(fù)方向做勻加速運(yùn)動(dòng),加速度為a,則有 Eq=ma,x=at2 沿y軸方向做勻速運(yùn)動(dòng),有 y=v0t x2+y2=R2 解得t=1 s (2)設(shè)粒子射出電場(chǎng)邊界的位置坐標(biāo)為(-x1,y1),則有 x1=at2=1 m,y1=v0t=1 m,即為(-1 m,1 m) (3)射出時(shí)由動(dòng)能定理,得Eqx1=Ek-mv 代入數(shù)據(jù),解得Ek=2.510-5 J 答案 (1)1 s (2)(-1 m,1 m) (3)2.510-5 J 12. 如圖所示,兩塊平行金屬板豎直放置,兩板間的電勢(shì)差U=1.5103 V(僅在兩板間有電場(chǎng)),現(xiàn)將一質(zhì)量m=110-2 kg、電荷量q=410-5 C的帶電小球從兩板的左上方距兩板上端的高度h=20 cm的地方以初速度v0=4 m/s水平拋出,小球恰好從左板的上邊緣進(jìn)入電場(chǎng),在兩板間沿直線運(yùn)動(dòng),從右板的下邊緣飛出電場(chǎng),g取10 m/s2.求: (1)金屬板的長(zhǎng)度L; (2)小球飛出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能Ek. 解析 (1)小球到達(dá)左板上邊緣時(shí)的豎直分速度 vy==2 m/s 設(shè)小球此時(shí)速度方向與豎直方向之間的夾角為θ,則 tanθ==2 小球在電場(chǎng)中沿直線運(yùn)動(dòng),所受合力方向與運(yùn)動(dòng)方向相同,設(shè)板間距為d,則 tanθ== L=,解得L==0.15 m (2)進(jìn)入電場(chǎng)前v1= 電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過程qU+mgL=Ek-mv 聯(lián)立解得Ek=0.175 J 答案 (1)0.15 m (2)0.175 J 13.(2011福建) 反射式速調(diào)管是常用的微波器件之一,它利用電子團(tuán)在電場(chǎng)中的振蕩來產(chǎn)生微波,其振蕩原理與下述過程類似.如圖所示,在虛線MN兩側(cè)分別存在著方向相反的兩個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng),一帶電微粒從A點(diǎn)由靜止開始,在電場(chǎng)力作用下沿直線在A、B兩點(diǎn)間往返運(yùn)動(dòng).已知電場(chǎng)強(qiáng)度的大小分別是E1=2.0103 N/C和E2=4.0103 N/C,方向如圖所示,帶電微粒質(zhì)量m=1.010-20 kg,帶電荷量q=-1.010-9C,A點(diǎn)距虛線MN的距離d1=1.0 cm,不計(jì)帶電微粒的重力,忽略相對(duì)論效應(yīng).求: (1)B點(diǎn)距虛線MN的距離d2; (2)帶電微粒從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間t. 解析 (1)帶電微粒由A運(yùn)動(dòng)到B的過程中,由動(dòng)能定理,有 |q|E1d1-|q|E2d2=0① 由①式,解得d2=d1=0.50 cm② (2)設(shè)微粒在虛線MN兩側(cè)的加速度大小分別為a1、a2,由牛頓第二定律,有 |q|E1=ma1③ |q|E2=ma2④ 設(shè)微粒在虛線MN兩側(cè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為t1、t2,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,有 d1=a1t⑤ d2=a2t⑥ 又t=t1+t2⑦ 由②③④⑤⑥⑦式,解得t=1.510-8 s 答案 (1)0.50 cm (2)1.510-8 s 14.(xx全國) 如圖所示,一平行板電容器的兩個(gè)極板豎直放置,在兩極板間有一帶電小球,小球用一絕緣輕線懸掛于O點(diǎn).現(xiàn)給電容器緩慢充電,使兩極板所帶電荷量分別為+Q和-Q,此時(shí)懸線與豎直方向的夾角為.再給電容器緩慢充電,直到懸線和豎直方向的夾角增加到,且小球與兩極板不接觸.求第二次充電使電容器正極板增加的電荷量. 解析 設(shè)電容器電容為C.第一次充電后兩極板之間的電壓為U=① 兩極板之間電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為 E=② 式中d為兩極板間的距離. 按題意,當(dāng)小球偏轉(zhuǎn)角θ1=時(shí),小球處于平衡狀態(tài).設(shè)小球質(zhì)量為m,所帶電荷量為q,則有 Tcosθ1=mg③ Tsinθ1=qE④ 式中T為此時(shí)懸線的張力. 聯(lián)立①②③④式,得 tanθ1=⑤ 設(shè)第二次充電使正極板上增加的電荷量為ΔQ,此時(shí)小球偏轉(zhuǎn)角θ2=,則tanθ2=⑥ 聯(lián)立⑤⑥式,得= 代入數(shù)據(jù),解得ΔQ=2Q 答案 2Q- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
- 2.下載的文檔,不會(huì)出現(xiàn)我們的網(wǎng)址水印。
- 3、該文檔所得收入(下載+內(nèi)容+預(yù)覽)歸上傳者、原創(chuàng)作者;如果您是本文檔原作者,請(qǐng)點(diǎn)此認(rèn)領(lǐng)!既往收益都?xì)w您。
下載文檔到電腦,查找使用更方便
9.9 積分
下載 |
- 配套講稿:
如PPT文件的首頁顯示word圖標(biāo),表示該P(yáng)PT已包含配套word講稿。雙擊word圖標(biāo)可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國旗、國徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設(shè)計(jì)者僅對(duì)作品中獨(dú)創(chuàng)性部分享有著作權(quán)。
- 關(guān) 鍵 詞:
- 2019年高考物理總復(fù)習(xí) 6-5帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練試題 新人教版 2019 年高 物理 復(fù)習(xí) 帶電 粒子 電場(chǎng) 中的 運(yùn)動(dòng) 訓(xùn)練 試題 新人
鏈接地址:http://weibangfood.com.cn/p-3198266.html