1、一、选择题1(2011新课标全国高考)一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知质点的速率是递减的关于b点电场强度E的方向,下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)()【解析】由a至c的弯曲情况可知受力方向指向图中虚线的右下方,b点的速度方向vb如图,由a至c速率递减可知受力方向如图中F,角大于90,因为电荷为负,故场强方向应与F反向,故D正确【答案】D图51142如图5114所示,a、b是两个带有同种电荷的小球,用绝缘细线系于同一点,两球静止时它们在同一水平面上,与竖直方向的夹角依次为30、60,若同时剪断细线,不计空气阻力,则下列说法中正确的是()Aa、b两小球
2、将同时落到同一水平地面上B下落过程中a小球水平飞行的距离比b小球大C下落过程中a、b小球库仑力做功相等D落地瞬间a小球重力的瞬时功率大于b小球重力的瞬时功率【解析】竖直方向只受重力,A正确;由tan ,知mamb,库仑力F相同,水平方向的加速度aaab,所以a球水平飞行距离小,B错;库仑力大小相等,但位移不等,故C错;Pmgv,速度在竖直方向的分量相同,故PAPB,D对【答案】AD3(2011江苏高考)一粒子从A点射入电场,从B点射出,电场的等势面和粒子的运动轨迹如图5115所示,图中左侧前三个等势面彼此平行,不计粒子的重力下列说法正确的有()图5115A粒子带负电荷B粒子的加速度先不变,后变
3、小C粒子的速度不断增大D粒子的电势能先减小,后增大【解析】电场线与等势面垂直,可知右侧虚线上方电场线斜向右上方偏,而粒子向下偏,说明粒子带负电,故A正确;等势面的疏密表示电场强度的大小,故B正确;粒子在左侧做减速运动,故C错误;粒子所受的电场力一直做负功,电势能增加,D错误【答案】AB4如图5116所示,平行板电容器AB两极板水平放置,现将其和二极管串联接在电源上,已知A和电源正极相连,且E1E2,二极管具有单向导电性,当单刀双掷开关接1时,一带正电粒子沿AB中心水平射入,打在B极板上的N点,不计粒子重力,为使粒子能打在N点右侧,则下列措施可行的是()图5116A将单刀双掷开关接2B将B板下移
4、一段距离C在A板下表面插入一很薄的金属板D将A板上移一段距离【解析】将单刀双掷开关接2时,电容器因充电而使两极板间的电势差增大,从而使电容器内部场强增大,则带电粒子的运动时间变短而打在N点左侧,故A错;由于二极管的单向导电性而使电容器所带电荷不变,则E,即电场强度是不变的,将B板下移一段距离会使粒子运动的初始位置距B板的距离变大,故粒子运动的时间变长,从而使粒子打在N点的右侧,故B对;而将A板上移一段距离对带电粒子运动时间没有任何影响,粒子仍将打在N点,故D错;在A板下表面插入一很薄的金属板相当于改变了两板间的距离,粒子仍将打在N点,故C错【答案】B5.图5117如图5117所示,A、B两个带
5、电小球的质量均为m,所带电量分别为q和q,两球间用绝缘细线连接,A球又用绝缘细线悬挂在天花板上,细线长均为L.现在两球所在的空间加上一方向向左的匀强电场,电场强度E,A、B两球最后会达到新的平衡位置,则在这个过程中,两个小球()A总重力势能增加了mgLB总重力势能增加了mgLC总电势能减少了mgLD总电势能减少了mgL【解析】A、B两个带电小球所受电场力为零,故OA线竖直、B球向右偏45处最后静止,则总重力势能增加了mg(LLcos 45) mgL,故A项正确,总电势能减少了mgL,故D项正确【答案】AD6.图5118如图5118所示,有一带电粒子贴着A板沿水平方向射入匀强电场,当偏转电压为U
6、1时,带电粒子沿轨迹从两板正中间飞出;当偏转电压为U2时,带电粒子沿轨迹落到B板中间;设粒子两次射入电场的水平速度相同,则两次偏转电压之比为()AU1U218BU1U214CU1U212 DU1U211【解析】由yat2得:U,所以U,可知A项正确【答案】A7示波管可以视为加速电场和偏转电场的组合,若已知前者的电压为U1,后者的电压为U2,极板长为L,间距为d,电子加速前速度可忽略,则示波管的灵敏度(偏转电场中每单位偏转电压所引起的偏转量称为“灵敏度”)与加速电场和偏转电场的关系,正确的是()AL越大,灵敏度越大 Bd越大,灵敏度越大CU1越小,灵敏度越大 D灵敏度与U1无关【解析】设电子进入
7、偏转电场的速度为v,电子射出偏转电场时偏转量为y,则U1emv2,y()2,可得:,可见,L越大,灵敏度越大,d越小,灵敏度越大,U1越小,灵敏度越大,故A、C正确【答案】AC二、非选择题8如图5119所示,质量为m、电荷量为q的小球从距地面一定高度的O点,以初速度v0沿着水平方向抛出已知在小球运动的区域里,存在着一个与小球的初速度方向相反的匀强电场,如果测得小球落地时的速度方向恰好是竖直向下的,且已知小球飞行的水平距离为L,求:图5119(1)电场强度E为多大?(2)小球落地点A与抛出点O之间的电势差为多大?(3)小球落地时的动能为多大?【解析】(1)分析水平方向的分运动得知,小球落地时水平
8、方向的速度减至零,有0v2aL又a联立解得E.(2)由匀强电场场强和电势差的关系可得A与O之间的电势差UAOEL则UAO.(3)设小球在空中飞行的时间为t,分析竖直方向的分运动有vAgt分析水平方向的分运动有v0t又小球落地时的动能有EkAmv,结合第(1)问求得的结果,解得EkA.【答案】(1)(2)(3)9质量都是m的两个完全相同、带等量异种电荷的小球A、B分别用长l的绝缘细线悬挂在同一水平面上相距为2l的M、N两点,平衡时小球A、B的位置如图5120甲所示,线与竖直方向夹角30,当外加水平向左的匀强电场时,两小球平衡位置如图乙所示,线与竖直方向夹角也为30,求:图5120(1)A、B小球
9、电性及所带电荷量Q;(2)外加匀强电场的场强E.【解析】(1)A球带正电,B球带负电,两小球相距d2l2lsin 30l由A球受力平衡可得:mgtan k解得:Q .(2)外加电场时,两球相距d2l2lsin 303l根据A球受力平衡可得:QEkmgtan 解得:E.【答案】(1)A球带正电,B球带负电 (2)10如图5121所示,组装成“S”形的轨道平放在水平面上,Oa部分由薄壁细圆管弯成,固定在直角坐标平面xOy内,管口恰好落在原点O上,直径与Ox轴重合;ab部分半圆形轨道的半径r是可以调节的,直径也与Ox轴重合,两部分在a处圆滑连接在xOy平面内有一足够大的匀强电场,场强大小E2.010
10、5 V/m,方向沿x轴负方向一个质量m0.01 kg、带正电荷q5107 C的小球(可视为质点),以10 m/s的速度从管口O点进入轨道,不计一切摩擦,小球运动过程中电量不变,取g10 m/s2.图5121(1)取r1.6 m时,发现带电小球恰好能从b处飞出,试求Oa部分的半径R;(2)r取多大值,小球从b处飞出后,到达y轴上的位置(离原点)最远?【解析】(1)小球从O运动到b,设到b点的速度为vb,据动能定理qE(2R2r)mvmv小球恰好过b点,即FN0则有qE代入得R0.5 m.(2)小球在b点离开轨道后,在电场力作用下做类平抛运动,Y方向:yvbtX(负)方向:2R2rat2又a结合得y4显然,当r0.75 m时y坐标有最大值【答案】(1)0.5 m(2)0.75 m高考资源网w。w-w*k&s%5¥u高考资源网w。w-w*k&s%5¥u