1、第一章9 基础夯实一、选择题(14题为单选题，5、6题为多选题)1(辽宁省实验中学20142015学年高二检测)一带电粒子在电场中只受电场力作用时，它不可能出现的运动状态是()A匀速直线运动B匀加速直线运动C匀变速曲线运动 D匀速圆周运动答案：A解析：因为粒子只受到电场力作用，所以不可能做匀速直线运动。2(宁波市效实中学20142015学年高二上学期检测)为模拟空气净化过程，有人设计了如图所示的含灰尘空气的密闭玻璃圆桶，圆桶的高和直径相等。第一种除尘方式是：在圆桶顶面和底面间加上电压U，沿圆桶的轴线方向形成一个匀强电场，灰尘的运动方向如图甲所示；第二种除尘方式是：在圆桶轴线处放一直导线，在导线
2、与圆桶壁间加上的电压也等于U，形成沿半径方向的辐向电场，灰尘的运动方向如图乙所示。已知空气阻力与灰尘运动的速度大小成正比，即Ffkv(k为一定值)，假设每个灰尘的质量和带电荷量均相同，重力可忽略不计，则在这两种方式中()A灰尘最终一定都做匀速运动B灰尘受到的电场力大小相等C电场对单个灰尘做功的最大值相等D在图乙中，灰尘会做类平抛运动答案：C解析： 灰尘可能一直做加速运动，故选项A错误；两种不同方式中，空间中的电场强度大小不相等，所以灰尘所受电场力大小不相等，故选项B错误；电场对单个灰尘做功的最大值为qU，故在两种方式中电场对灰尘做功的最大值相同，故选项C正确；在图乙中，灰尘做直线运动，故选项D
3、错误。3(吉林一中20132014学年高二下学期5月)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。4.两平行金属板相距为d，电势差为U，一电子质量为m、电荷量为e，从O点沿垂直于极板的方向射入电场，最远到达A点，然后返回，如图所示，OA间距为h，则
4、此电子的初动能为()A BC D答案：D解析：电子从O点到达A点的过程中，仅在电场力作用下速度逐渐减小， 根据动能定理可得eUOA0Ek因为UOAh，所以Ek，所以正确选项为D。5如图所示，六面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：BD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
5、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动，三个液滴的运动时间相同，选项B正确。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，所以三个液滴落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。6. (南京市三中20132014学年高二上学期期中)如图所示，静止的电子在加速电压为U1的电场作用下从O经P板的小孔射出，又垂直进入平行金属板间的偏转电场(极板长L、极板间距离d)，在偏转电压为U2的电场作用下偏转一段距离。现使U1加倍，要想使电子在偏转电场的偏移量不发
6、生变化(调整极板间距离时电子仍能穿出偏转电场)，应该()A仅使U2加倍B仅使U2变为原来的4倍C仅使偏转电场板间距离变为原来的0.5倍D仅使偏转电场板间距离变为原来的2倍答案：AC解析：据题意，带电粒子在加速电场中做加速运动，有：qU1mv，在偏转电场中做类平抛运动，有：Lv0t和yat2t2，整理得：y，因此当加速电场电压U1增加一倍，要使偏转量不变，则需要使偏转电压增加一倍或者使偏转电场两极板间距离变为原来的一半，故A、C选项正确。三、非选择题7.如图所示，一个电子以4106m/s的速度沿与电场垂直的方向从A点飞进匀强电场，并且从另一端B点沿与场强方向成150角方向飞出，那么，A、B两点间
7、的电势差为多少伏？(电子的质量为9.11031kg)答案：136.5V解析：带电粒子在水平方向做匀速直线运动，故水平分速度依然为vA，在B点的速度vB，由动能定理eUABmvmv得UAB。代入数据得UAB136.5V。能力提升一、选择题(1、2题为单选题，3、4题为多选题)1水平放置的平行金属板A、B连接一恒定电压，两个质量相等的电荷M和N同时分别从极板A的边缘和两极板的正中间沿水平方向进入板间电场，两电荷恰好在板间某点相遇，如图所示。若不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用，则下列说法正确的是()A电荷M的比荷大于电荷N的比荷B两电荷在电场中运动的加速度相等C从两电荷进入电场到两电荷相遇，电场
8、力对电荷M做的功等于电场力对电荷N做的功D电荷M进入电场的初速度大小与电荷N进入电场的初速度大小一定相同答案：A解析：若两板间电压为U，间距为d，长为L。则由题意：vNtvMtLt2t2由式分析得vM、vN不一定相同，D错误。由式分析得：，A正确，由进一步分析可得两个电荷的加速度aMaN，电场力对电荷所做的功WMWN，B、C错误。2. (包头市北重三中20142015学年高二上学期期中)如图所示，M、N是竖直放置的两平行金属板，分别带等量异种电荷，两极间产生一个水平向右的匀强电场，场强为E，一质量为m、电量为q的微粒，以初速度v0竖直向上从两极正中间的A点射入匀强电场中，微粒垂直打到N极上的C
9、点，已知ABBC。不计空气阻力，则可知()A微粒在电场中的加速度是变化的B微粒打到C点时的速率与射入电场时的速率相等CMN板间的电势差为DMN板间的电势差为答案：B解析：微粒受到重力和电场力两个力作用，两个力都是恒力，合力也是恒力，所以微粒在电场中的加速度是恒定不变的，故A错误。将微粒的运动分解为水平和竖直两个方向，粒子水平方向做匀加速运动，竖直方向做竖直上抛运动，则有 BCt，ABt，由题，ABBC，得到vCv0，即微粒打到C点时的速率与射入电场时的速率相等，故B正确。根据动能定理，研究水平方向得，qUABmv得到UAB，所以MN板间的电势差为，故CD错误。3(郑州市思齐中学20142015
10、学年高二上学期检测)a、b、c三个质量和电荷量都相同的粒子由同一点垂直场强方向进入偏转电场，其轨迹如图所示，其中b恰好飞出电场，对于三个粒子在电场中的运动，下列说法正确的是()A在b飞离电场的同时，a刚好打在负极板上Bb和c同时飞离电场C进入电场时，c的速度最大，a的速度最小D动能的增量相比，c的最小，a和b的一样大答案：ACD解析：粒子在电场中做类平抛运动，由于a、b、c质量和电荷量都相同，所以它们的加速度也相同，由题图可知竖直方向位移yaybyc，由yat2可知运动时间tatbtc；水平方向xaxbxc，由xv0t可知vavbEkc，故ACD正确。4(河北石家庄市20132014学年高二上
11、学期期末)在空间中水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为m的带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛出，从B点进入电场，到达C点时速度方向恰好水平，A、B、C三点在同一直线上，且AB2BC，如图所示。由此可见()A电场力为2mgB小球带负电C小球从A到B与从B到C的运动时间相等D小球从A到B与从B到C的速度变化量的大小相等答案：BD解析：两个平抛过程水平方向的位移是二倍的关系，所以时间也是二倍的关系，故C错误；分别列出竖直方向的方程，即hgt2，()2，解得F3mg，故A错误；小球受到的电场力向上，与电场方向相反，所以小球应该带负电，故B正确；速度变化量等于加速度与时间的乘积，即va
12、t，结合以上的分析可得，AB过程vgt，BC过程vgt，故D正确。二、非选择题5. (湖南浏阳一中、醴陵一中20132014学年高二上学期联考)如图所示为两组平行金属板，一组竖直放置，一组水平放置，今有一质量为m的电子静止在竖直放置的平行金属板的A点，经电压U0加速后通过B点进入两板间距为d、电压为U的水平放置的平行金属板间，若电子从两块水平平行板的正中间射入，且最后电子刚好能从右侧的两块平行金属板穿出，A、B分别为两块竖直板的中点，求：(1)电子通过B点时的速度大小；(2)右侧平行金属板的长度；(3)电子穿出右侧平行金属板时的动能。答案：(1)(2)d(3)解析：(1)由U0emv得：vB(
13、2)由y可得：ld(3)由动能定理得：U0eeEk末所以电子穿出右侧平行金属板时的动能Ek末。6.(山东潍坊市部分重点中学20142015学年高二上学期联考)在如图甲所示的平面坐标系内，有三个不同的静电场：第一象限内有位于O点且电荷量为Q的点电荷产生的电场E1，第二象限内有水平向右的匀强电场E2，第四象限内有方向水平、大小按图乙所示规律变化的电场E3，E3以水平向右为正方向，变化周期T。一质量为m、电荷量为q的离子从(x0，x0)点由静止释放，进入第一象限后恰能绕O点做圆周运动。以离子经过x轴时为计时起点，已知静电力常量为k，不计离子重力。求：(1)离子刚进入第四象限时的速度；(2)E2的大小
14、；(3)当t时，离子的速度；(4)当tnT时，离子的坐标。答案：(1)(2)(3)方向与水平方向成45角斜向右下(4)(n1)x0，2nx0解析：(1)设刚进入第四象限的速度为v0。在第一象限内，有k，得v0。(2)在第二象限内，由动能定理得qE2x0mv解得E2。(3)离子进入第四象限后，在水平方向上，有v水平at，得v水平v0，v合v0，方向与水平方向成45角斜向右下。(4)离子在第四象限中运动时，y方向上做匀速直线运动，x方向上前半个周期向右匀加速运动，后半个周期向右匀减速运动直到速度为0；每半个周期向右前进，每个周期前进x0，xx0nx0，yv0nT2nx0故tnT时，离子的坐标为(n1)x0，2nx0