1、第三模块 第6章 第3单元一、选择题1一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匀速圆周运动解析：带电粒子只在电场力作用下可以被加速，可以偏转，(例如沿电场方向进入匀强电场和垂直电场进入匀强电场中)，B、C可能；也可以做匀速圆周运动(例如电子绕原子核的高速旋转)，D可能出现；不能做匀速直线运动，A不可能出现答案：A图132如图13所示，从F处释放一个无初速度的电子向B板方向运动，指出下列对电子运动的描述中哪句是错误的(设电源电动势为U)()A电子到达B板时的动能是UeB电子从B板到达C板动能变化量为零C电子到达D板时动能
2、是3UeD电子在A板和D板之间做往复运动解析：电子在AB之间做匀加速运动，且eUEk，A正确；在BC之间做匀速运动，B正确；在CD之间做匀减速运动，到达D板时，速度减为零，C错误，D正确答案：C图143(2009年天津卷)如图14所示，带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置，M、N为板间同一电场线上的两点，一带电粒子(不计重力)以速度vM经过M点在电场线上向下运动，且未与下板接触，一段时间后，粒子以速度vN折回N点，则()A粒子受电场力的方向一定由M指向NB粒子在M点的速度一定比在N点的大C粒子在M点的电势能一定比在N点的大D电场中M点的电势一定高于N点的电势解析：两平行金属板间的电场为
3、匀强电场带电粒子先向下运动又折回说明粒子先向下做匀减速运动，折回后向上做匀加速运动整个过程具有对称性，由此可知B项正确答案：B4如图15所示的示波管，当两偏转电极XX、YY电压为零时，电子枪发射的电子经加速电压加速后会打在荧光屏上的正中间(图示坐标的O点，其中x轴与XX电场的场强方向重合，x轴正方向垂直于纸面指向纸内，y轴与YY电场的场强方向重合)若要电子打在图示坐标的第象限，则()图15AX、Y极接电源的正极，X、Y接电源的负极BX、Y极接电源的正极，X、Y接电源的负极CX、Y极接电源的正极，X、Y接电源的负极DX、Y极接电源的正极，X、Y接电源的负极解析：若要电子打在图示坐标的第象限，电子
4、在x轴上向负方向偏转，则应使X接正极，X接负极；电子在y轴上也向负方向偏转，则应使Y接正极，Y接负极，所以选项D正确答案：D5如图16所示，两平行金属板水平放置并接到电源上，一个带电微粒P位于两板间恰好平衡，现用外力将P固定，然后使两板各绕其中点在竖直平面内逆时针转过角，如图中虚线所示，撤去外力，则P在两板间()图16A保持静止B水平向左做直线运动C向左下方运动D不知角的值无法确定P的运动状态解析：设初状态极板间距是d，旋转角度后，极板间距变为dcos，所以电场强度E，而且电场强度的方向也旋转了，由受力分析可知，竖直方向仍然平衡，水平方向有电场力的分力，所以微粒水平向左做匀加速直线运动，故B选
5、项正确解决本题的关键是确定新场强与原来场强在大小、方向上的关系答案：B图176平行板间有如图17所示的周期性变化的电压重力不计的带电粒子静止在平行板中央，从t0时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况在图17所示的图象中，能正确定性描述粒子运动的速度图象的是()解析：0时间内粒子做初速度为零的匀加速直线运动.T时间内做加速度恒定的匀减速直线运动，由对称性可知，在T时速度减为零此后周期性重复，故A对答案：A7传感器是一种采集信息的重要器件，如图18所示为测定压力的电容式传感器，将电容器、零刻度在中间的灵敏电流计和电源串联成闭合回路当压力F作用于可动膜片电极上时膜片产生形变，引起电容的变化，导致灵敏电
6、流计指针偏转从对膜片施加恒定的压力开始到膜片稳定之后，灵敏电流计指针的偏转情况为(已知电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏)()图18A向左偏到某一刻度后回到零刻度B向右偏到某一刻度后回到零刻度C向右偏到某一刻度后不动D向左偏到某一刻度后不动解析：由题意可知，电容器始终与电源相连，所以两极板间的电压U不变，压力F作用于可动膜片电极上时，两极板间距离d减小，电容C增大，由C可知，两极板带电荷量增加，即对电容器有一短暂的充电过程，又因为上极板带正电，所以灵敏电流计指针向右偏；当压力使膜片稳定后，电容不变，两极板带电荷量不变，电流计指针重新回到零刻度处综上所述，B选项正确答案：B图198竖直放置的平
7、行金属板A、B连接一恒定电压，两个电荷M和N以相同的速率分别从极板A边缘和两板中间沿竖直方向进入板间电场，恰好从极板B边缘射出电场，如图19所示，不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用，下列说法正确的是()A两电荷的电荷量可能相等B两电荷在电场中运动的时间相等C两电荷在电场中运动的加速度相等D两电荷离开电场时的动能相等解析：带电粒子在电场中的类平抛运动可分解为沿电场方向的匀加速运动与垂直电场方向的匀速运动两个分运动，所以两电荷在电场中的运动时间相等，B对；又因为dat2，a，因为偏转量d不同，故a一定不同，C错由a，因不知m的关系，q可能相等，也可能不相等，故A正确当q相等时，电荷从进入到离开，
8、电场力做的功不同，由动能定理可知，两电荷离开电场时的动能不同，D错答案：AB9(2009年全国卷)图20中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线，两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c点若不计重力，则()图20AM带负电荷，N带正电荷BN在a点的速度与M在c点的速度大小相同CN在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功DM在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零解析：由O点电势高于C点电势知，场强方向垂直虚线向下，由两粒子运动轨迹的弯曲方
9、向知N粒子所受电场力方向向上，M粒子所受电场力方向向下，故M粒子带正电、N粒子带负电，A错误N粒子从O点运动到a点，电场力做正功M粒子从O点运动到c点电场力也做正功因为UaOUOc，且M、N粒子质量相等，电荷的绝对值相等，由动能定理易知B正确因O点电势低于a点电势，且N粒子带负电，故N粒子运动中电势能减少，电场力做正功，C错误O、b两点位于同一等势线上，D正确答案：BD10(2008年全国卷)一平行板电容器的两个极板水平放置，两极板间有一带电荷量不变的小油滴，油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比若两极板间电压为零，经一段时间后，油滴以速率v匀速下降；若两极板间的电压为U，经一段时
10、间后，油滴以速率v匀速上升若两极板间电压为U，油滴做匀速运动时速度的大小、方向将是()A2v、向下 B2v、向上C3v、向下 D3v、向上解析：当不加电场时，油滴匀速下降，即Ffkvmg；当两极板间电压为U时，油滴向上匀速运动，即F电kvmg，解之得：F电2mg，当两极间电压为U时，电场力方向反向，大小不变，油滴向下运动，当匀速运动时，F电mgkv，解之得：v3v，C项正确答案：C二、计算题图2111如图21所示，一光滑斜面的直角点A处固定一带电荷量为q、质量为m的绝缘小球，另一同样小球置于斜面顶点B处，已知斜面长为L，现把上部小球从B点由静止自由释放，球能沿斜面从B点运动到斜面底端C处，求：
11、(1)小球从B处开始运动到斜面中点D处时的速度；(2)小球运动到斜面底端C处时，球对斜面的压力是多大？解析：由于小球沿斜面下滑过程中所受电场力为变力，因此不能用功的定义来求解，只能用动能定理求解(1)由题意知：小球运动到D点时，由于ADAB，所以有电势DB，即UDBDB0则由动能定理得：mgsin30mv0联立解得：vD(2)当小球运动至C点时，对球受力分析如图22所示，则由平衡条件得：图22FNF库sin30mgcos30由库仑定律得：F库联立得：FNmg由牛顿第三定律得：FNFNmg.答案：(1)(2)mg图2312如图23所示，两块长3 cm的平行金属板AB相距1 cm，并与300 V直流电源的两极相连接，A，故粒子不能飞出电场(2)从(1)的求解可知，与B板相距为y的电子带是不能飞出电场的，而能飞出电场的电子带宽度为xdy(10.6) cm0.4 cm.故能飞出电场的电子数占总电子数的百分比为：n100%100%40%.答案：(1)不能(2)40%
