1、第六章第3讲一、选择题(15题为单选题，610题为多选题)1(2015安徽合肥联考)如图所示，正方体真空盒置于水平面上，它的ABCD面与EFGH面为金属板，其他面为绝缘材料。ABCD面带正电，EFGH面带负电。从小孔P沿水平方向以相同速率射入三个质量相同的带正电液滴A、B、C，最后分别落在1、2、3三点，则下列说法正确的是()A三个液滴在真空盒中都做平抛运动B三个液滴的运动时间不一定相同C三个液滴落到底板时的速率相同D液滴C所带电荷量最多答案：D解析：三个液滴在水平方向受到电场力作用，水平方向不是匀速直线运动，所以三个液滴在真空盒中不是做平抛运动，选项A错误。由于三个液滴在竖直方向做自由落体运
2、动，三个液滴的运动时间相同，选项B错误。三个液滴落到底板时竖直分速度相等，而水平分速度不相等，所以三个液滴到底板时的速率不相同，选项C错误。 由于液滴C在水平方向位移最大，说明液滴C在水平方向加速度最大，所带电荷量最多，选项D正确。2(2014天津)如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置。闭合电键S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动。如果仅改变下列某一条件，油滴仍能静止不动的是()A增大R1的阻值 B增大R2的阻值C增大两板间的距离 D断开电键S答案：B解析：带电粒子原来平衡mg。当增大R1阻值时，电路的总电阻增大，电路总电流减小，
3、内电压减小，路端电压U增大，带电粒子向上加速，A错，增大R2，路端电压不变，油滴级静止，B正确；增大两板间距离，mg，油滴向下加速，C错；断开电键S后，电容器放电，油滴只受重力，向下加速，D错。电路的动态分析步骤：分支路电阻变总电阻变总电流变内电压变路端电压各支路。3(2014山东高考)如图，场强大小为E、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd，水平边ab长为s，竖直边ad长为h。质量均为m、带电量分别为q和q的两粒子，由a、c两点先后沿ab和cd方向以速率v0进入矩形区(两粒子不同时出现在电场中)。不计重力，若两粒子轨迹恰好相切，则v0等于()A BC D答案：B解析：两粒子在电场力作
4、用下做类平抛运动，由于两粒子轨迹相切，根据类平抛运动规律，有v0t，t2，解以上两式得v0，选项B正确。4图(a)为示波管的原理图。如果在电极YY之间所加的电压按图(b)所示的规律变化，在电极XX之间所加的电压按图(c)所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是() 答案：B解析：由图(b)及图(c)知，当UY为正时，Y板电势高，电子向Y偏，而此时UX为负，即X板电势高，电子向X板偏，又由于在xx之间加上的扫描电压与YY之间加上的信号电压周期相同，所以在荧光屏上会看到一个完整的正弦波形，B项正确。5(2016山西省太原市模拟)如图，一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连，极板水平放置，极
5、板间距为d，在下极板上叠放一厚度为l的金属板，其上部空间有一带电粒子P静止在电容器中，当把金属板从电容器中快速抽出后，粒子P开始运动，重力加速度为g，粒子运动加速度为() Ag Bg Cg Dg答案：A解析：粒子受重力和电场力，开始时平衡，有：mgq当把金属板从电容器中快速抽出后，根据牛顿第二定律，有：mgqma联立解得：ag6(2016江西省师大附中月考)如图，一对面积较大的平行板电容器水平放置，带等量异种电荷，B板固定且接地，A板用绝缘线悬挂，P为两板中点。下列结论正确的是()A若在两板间充满电介质，P点电势将升高BA、B两板电荷分别在P点产生电场的场强大小相等，方向相同C若将A板竖直向下
6、平移一小段距离，电容器储存的电能减小D若将A板竖直向上平移一小段距离，线的拉力将变大答案：BC解析：若在两板间充满电介质，由电容的决定式C可知电容增大，电容器的带电量不变，由电容的定义式C得知板间电势差减小，由E可知板间场强减小，由UEd分析得知P点与下极板间的电势差减小，P点的电势比下极板电势高，所以P点电势将降低。故A错误；两板间形成的是匀强电场，根据对称性可知，A、B两板电荷分别在P点产生电场的场强大小相等，方向相同，故B正确；若将A板竖直向下平移一小段距离，电容增大，电容器的带电量不变，则由C得知板间电势差减小，由WqU可知电容器储存的电能减小，故C正确；若将A板竖直向上平移一小段距离
7、，电荷间的距离增大，根据库仑定律得知，两极板间的库仑力减小，所以线的拉力将变小，故D错误。7将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用d、U、E和Q表示。下列说法正确的是()A保持U不变，将d变为原来的两倍，则E变为原来的一半B保持E不变，将 d变为原来的一半，则U变为原来的两倍C保持d不变，将Q变为原来的两倍，则U变为原来的一半D保持d不变，将Q变为原来的一半，则E变为原来的一半答案：AD解析：平行板间匀强电场的电场强度E，保持U不变，将d变为原来的两倍，电场强度E变为原来的一半，A正确。由UEd可知B错误。由C可知，保持d不变，则电容器的电容C不变，由C可知
8、，将Q变为原来的两倍，则U变为原来的两倍，C错误，同理可知D正确。8.(2015兰州诊断)如图所示，一电子枪发射出的电子(初速度很小，可视为零)进入加速电场加速后，垂直射入偏转电场，射出后偏转位移为y，要使偏转位移增大，下列哪些措施是可行的(不考虑电子射出时碰到偏转电极板的情况)()A增大偏转电压UB增大加速电压U0C增大偏转极板间距离D将发射电子改成发射负离子答案：A解析：设偏转电极板长为l，极板间距为d，由qU0mv，t，yat2t2，得偏转位移y，增大偏转电压U，减小加速电压U0，减小偏转极板间距离，都可使偏转位移增大，选项A正确，B、C错误；由于偏转位移y与粒子质量和带电量无关，故将发
9、射电子改成发射负离子，偏转位移不变，选项D错误。9如图所示，光滑的水平轨道AB，与半径为R的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点，AB水平轨道部分存在水平向右的匀强电场，半圆形轨道在竖直平面内，B为最低点，D为最高点，一质量为m、带正电的小球从距B点x的位置在电场力的作用下由静止开始沿AB向右运动，恰能通过最高点，则()AR越大，x越大BR越大，小球经过B点后瞬间对轨道的压力越大Cm越大，x越大Dm与R同时增大，电场力做功增大答案：ACD解析：小球在BCD部分做圆周运动，在D点，mgm，小球由B到D的过程中有：2mgRmvmv，vB，R越大，小球经过B点时的速度越大，则x越大，选项A正确；在B点有
10、：FNmgm，FN6mg，选项B错误；由Eqxmv，知m越大，小球在B点的动能越大，x越大，电场力做功越多，选项C、D正确。10(2015山东理综)如图甲，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示。t0时刻，质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间，0时间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出。微粒运动过程中未与金属板接触。重力加速度的大小为g。关于微粒在0T时间内运动的描述，正确的是()A末速度大小为v0 B末速度沿水平方向C重力势能减少了mgd D克服电场力做功为mgd答案：BC解析：因0内带电微粒匀速运动，故E0qmg；在时间内，带电微粒只受重力作用，做平抛运
11、动，在t时刻的竖直速度为vy1，水平速度为v0；在T时间内，粒子满足2E0qmgma，解得ag，方向向上，则在tT时刻，粒子的竖直速度减小到零，水平速度为v0，选项A错误，B正确；微粒的重力势能减小了Epmgmgd，选项C正确；从射入到射出，由动能定理可知，mgdW电0，可知克服电场力做功为mgd，选项D错误；故选BC。二、非选择题11如图所示，在竖直平面内，AB为水平放置的绝缘粗糙轨道，CD为竖直放置的足够长绝缘粗糙轨道，AB与CD通过四分之一绝缘光滑圆弧形轨道平滑连接，圆弧的圆心为O，半径R0.50m，轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度的大小E1.0104N/C，现有质量m0.2
12、0kg，电荷量q8.0104C的带电体(可视为质点)，从A点由静止开始运动，已知sAB1.0m，带电体与轨道AB、CD的动摩擦因数均为0.5。假定带电体与轨道之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。求：(取g10m/s2)(1)带电体运动到圆弧形轨道C点时的速度；(2)带电体最终停在何处。答案：(1)10m/s(2)与C点的竖直距离为m处解析：(1)设带电体到达C点时的速度v，由动能定理得：qE(sABR)mgsABmgRmv2解得v10m/s。(2)设带电体沿竖直轨道CD上升的最大高度为h，由动能定理得：mghqEh0mv2解得hm在最高点，带电体受到的最大静摩擦力FfmaxqE4N，重力Gmg
13、2N因为GFfmax所以带电体最终静止在与C点的竖直距离为m处。12(2015安徽理综)在xOy平面内，有沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E(图中未画出)，由A点斜射出一质量为m、带电量为q的粒子，B和C是粒子运动轨迹上的两点，如图所示，其中l0为常数粒子所受重力忽略不计。求：(1)粒子从A到C过程中电场力对它做的功；(2)粒子从A到C过程所经历的时间；(3)粒子经过C点时的速率。答案：(1)3qEl0(2)3(3)解析：(1)WACqE(yAyC)3qEl0(2)根据抛体运动的特点，粒子在x方向做匀速直线运动，由对称性可知轨迹最高点D在y轴上，可令tADtDBT，TBCT。由qEma，得a，又yDaT2，yD3l0a(2T)2，解得T。则AC过程所经历的时间t3。(3)粒子在DC段做类平抛运动，于是有2l0vCx(2T)vCya(2T)vC
