1、 A组基础题一、单项选择题1.(2017江西上饶铅山一中、横峰中学、弋阳一中、德兴一中四校联考)如图所示是模拟避雷针作用的实验装置,金属板M、N间有两个等高的金属体A、B,A为尖头、B为圆头将金属板M、N接在高压电源上,逐渐升高电源电压,将首先观察到()AA放电BB放电CA、B一起放电 DA、B之间放电解析:当金属板M、N接在高压电源上,因末端越尖越容易放电,故首先观察到A放电答案:A2(2017东北师大附中、吉林一中、长春11高、松原实验中学等五校联考)如图所示,在匀强电场中有四条间距均为d的平行等势线1、2、3、4,各条线上的电势分别为0、0、20、30;有一个带电粒子,质量为m(不计重力
2、),电荷量为q,从A点与等势线4成角以初速度v0射入电场中,到达等势线2上的B点时,速度方向恰好水平向左,则匀强电场场强的大小为()A. B.C. D.解析:带电粒子在匀强电场中做类斜抛运动,水平方向做速度为vxv0cos 的匀速直线运动,竖直方向做初速度为vyv0sin ,加速度为a的匀减速直线运动,对运动过程应用动能定理有Eq2dmvx2mv02,解得E,A正确答案:A3(2017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
3、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正确答案:D4.(2016江西南昌二模)如图所示,一个平行板电容器,板间距离为d
4、,当对其加上恒定电压后,A、B两板的电势分别为和,下列结论正确的是()A电容器两极板间可形成匀强电场,电场强度大小EB电容器两极板间各点的电势均不相同C若只减小两极板间的距离d,极板上带的电荷量Q也会增加D若有一个电子射入并穿越两极板之间的电场,则电子的电势能一定会减小解析:两板间的电势差U2,电场强度E,A错误;电容器两板间是匀强电场,等势线与板平行,等势线上各点电势相等,B错误;由C知,减小d,电容C增大,电荷量QCU增大,C正确;若有一个电子射入并穿过两板间的电场,由于未知电子的初速度和运动情况,所以电势能如何变化无法确定,D错误答案:C二、多项选择题5(2017江西赣中南五校联考)两块
5、大小、形状完全相同的金属平板平行放置,构成平行板电容器,与它相连接的电路如图所示,接通开关S,电源即给电容器充电,则()A保持S接通,减小两极板间的距离,则两极板间电场的电场强度减小B保持S接通,在两极板间插入一块电介质,则极板上的电荷量增大C断开S,减小两极板间的距离,则两极板间的电势差减小D断开S,在两极板间插入一块电介质,则极板上的电势差增大解析:保持S接通,则两板间的电势差不变,因d减小,由E可知,两极板间的电场的场强增大,故A错误;保持S接通,两板间的电势差不变,在两极板间插入电介质后,电容增大,由QUC可知,极板上的电荷量增大,故B正确;断开S,两板上所带电荷量不变,减小距离d,电
6、容增大,由C可知U 减小,故C正确;断开S,两板上所带电荷量不变,插入介质后电容变大,由C可知U减小,故D错误答案:BC6(2017湖北部分重点高中第一次联考)如图所示,美国物理学家密立根通过研究平行板间悬浮不动的带电油滴,准确地测定了电子的电荷量平行板电容器两极板与电压为U的恒定电源两极相连,板的间距为d,现有一质量为m的带电油滴在极板间静止不动,则()A此时极板间的电场强度EB油滴带电荷量qC减小极板间电压,油滴将向下加速运动D将下极板向下缓慢移动一小段距离,油滴将向上加速运动解析:由E知A正确;带电油滴静止,则mgEqq,解得q,B错误;减小两板的电压,电场强度减小,则mgEq,油滴将向
7、下加速运动,C正确;将下极板向下移动一小段距离,板间距离增大,电场强度减小,油滴将向下加速运动,D错误答案:AC7(2017山东潍坊期末)如图所示,水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场,一带电小球由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,由此可知()A从B到C,小球的动能减小B从B到C,小球的电势能减小C从A到B与从B到C小球的运动时间一定相等D从A到B与从B到C小球的速度变化量大小一定相等解析:由运动轨迹可知:在MN上方,带电小球做平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动;在MN下方,带电小球在水平方向做匀速直线运动,竖直方向做匀减速
8、直线运动,加速度竖直向上,从B到C,合外力做负功,动能减小,A正确;从B到C,电场力做负功,小球电势能增加,B错误;由于电场力大小不确定,则小球在电场中加速度不确定,故两过程的时间长短不确定,C错误;由于水平方向做匀速直线运动,所以速度的变化仅发生在竖直方向上,所以从A到B与从B到C两过程速度的变化量大小一定相等,D正确答案:AD8.如图所示,M、N是在真空中竖直放置的两块平行金属板,板间有匀强电场,质量为m、电荷量为q的带电粒子,以初速度v0由小孔进入电场,当M、N间电压为U时,粒子刚好能到达N板,如果要使这个带电粒子能到达M、N两板间距的处返回,则下述措施能满足要求的是()A使初速度减为原
9、来的B使M、N间电压提高到原来的2倍C使M、N间电压提高到原来的4倍D使初速度和M、N间电压都减为原来的解析:在粒子刚好到达N板的过程中,由动能定理得qEd0mv02,所以d,令带电粒子离开M板的最远距离为x,则使初速度减为原来的,x;使M、N间电压提高到原来的2倍,电场强度变为原来的2倍,x,使M、N间电压提高到原来的4倍,电场强度变为原来的4倍,x;使初速度和M、N间电压都减为原来的,电场强度变为原来的一半,x.答案:BDB组能力题一、选择题9.(2017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
10、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解析:设偏转电极板长为l,极板间距为d,由qU0mv02,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;由于偏位移y与粒子质量和带电量无关,故将发射电子改成发射负离子,偏转位移不变,选项D错误答案:A10.(2016河南郑州三模)如图所示为某粒子分析器的简化结构金属板P、Q相互平行,两板通过直流电源、开关相连,其中Q板接地一束带电粒子,从a处以一定的初速度平行于金属
11、板P、Q射入两板之间的真空区域,经偏转后打在Q板上如图所示的位置在其他条件不变的情况下,要使该粒子束能从Q板上b孔射出(不计粒子重力和粒子间的相互影响),下列操作中可能实现的是()A保持开关S闭合,适当上移P极板B保持开关S闭合,适当左移P极板C先断开开关S,再适当上移P极板D先断开开关S,再适当左移P极板解析:保持开关S闭合,则两极板间U不变,适当上移P极板,由E知两板间的电场强度减小,由yat2解得粒子从a到b的时间增大,水平位移xv0t增大,可能从b孔射出,A正确;保持开关S闭合,适当左移P极板,粒子在板间的电场强度不变,运动时间和水平位移均不变,B错误;先断开开关S,再适当上移P极板,
12、两板间的电场强度不变,粒子运动的时间不变,水平位移不变,C错误;先断开开关S,再适当左移P极板,电容C减小,再由U知,电压U增大,电场强度E增大,粒子在板间的运动时间减小,水平位移减小,D错误答案:A二、非选择题11.(2017河南信阳第二次质检)一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d,极板分别与电池两极相连,上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)小孔正上方处的P点有一带电粒子,该粒子从静止开始下落,经过小孔进入电容器,并在下极板处(未与极板接触)返回若将下极板向上平移,求仍从P点由静止开始下落的相同粒子下落的最大高度解析:粒子从小孔正上方处由静止开始下落到下极板处返回,由动能定理
13、有mg(d)qd0,与电池两极相连,电容器极板间电压不变,将下极板向上平移后,设粒子下落距上极板x处返回,由动能定理有mg(x)qx0,联立两式得x,下落的最大高度Hx.答案:12.(2016山东实验中学第三次诊断)如图所示,带有小孔的平行极板A、B间存在匀强电场,电场强度为E0,极板间距离为L.其右侧有与A、B垂直的平行极板C、D,极板长度为L,C、D板间加恒定的电压现有一质量为m、带电荷量为e的电子(重力不计),从A板处由静止释放,经电场加速后通过B板的小孔飞出;经过C、D板间的电场偏转后从电场的右侧边界M点飞出电场区域,速度方向与边界夹角为60,求:(1)电子在A、B间的运动时间;(2)C、D间匀强电场的电场强度解析:(1)电子在A、B间直线加速,加速度a,设电子在A、B间的运动时间为t,则Lat2,解得t.(2)设电子从B板的小孔飞出时的速度为v0,则v0at,则电子从平行极板C、D间射出时沿电场方向的速度为vyv0tan 30,又vy,可得C、D间匀强电场的电场强度EE0.答案:(1)(2)E0