《(江蘇專用)2022高考物理總復(fù)習(xí) 優(yōu)編題型增分練:基礎(chǔ)回扣練11 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(江蘇專用)2022高考物理總復(fù)習(xí) 優(yōu)編題型增分練:基礎(chǔ)回扣練11 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(5頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、(江蘇專用)2022高考物理總復(fù)習(xí) 優(yōu)編題型增分練:基礎(chǔ)回扣練11 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
1.(2018·揚(yáng)州中學(xué)下學(xué)期開學(xué)考)一帶電粒子在電場(chǎng)中僅在電場(chǎng)力作用下,從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),速度隨時(shí)間變化的圖象如圖1所示, tA、tB分別是帶電粒子到達(dá)A、B兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻,則下列說法中正確的是( )
圖1
A.A處的場(chǎng)強(qiáng)一定小于B處的場(chǎng)強(qiáng)
B.A處的電勢(shì)一定高于B處的電勢(shì)
C.電荷在A處的電勢(shì)能一定小于在B處的電勢(shì)能
D.電荷在A到B的過程中,電場(chǎng)力一定對(duì)電荷做正功
答案 D
解析 根據(jù)v-t圖象的斜率等于加速度,由數(shù)學(xué)知識(shí)可以看出,從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中帶電粒子的加速度減小
2、,則其所受的電場(chǎng)力減小,電場(chǎng)強(qiáng)度減小,即有A處的場(chǎng)強(qiáng)一定大于B處的場(chǎng)強(qiáng),A錯(cuò)誤.由于帶電粒子的電性未知,無法判斷電場(chǎng)方向,也就不能判斷電勢(shì)高低,故B錯(cuò)誤.由題圖看出,帶電粒子的速度增大,動(dòng)能增大,則由能量守恒定律得知,其電勢(shì)能減小,電場(chǎng)力做正功,故C錯(cuò)誤,D正確.
2.(多選)(2018·泰州中學(xué)模擬)如圖2所示,一帶電小球固定在光滑水平面上的O點(diǎn),虛線a、b、c、d是帶電小球激發(fā)的電場(chǎng)線的四條等距離的等勢(shì)線,一個(gè)帶電小滑塊從等勢(shì)線d上的1處以水平初速度v0運(yùn)動(dòng),結(jié)果形成了實(shí)線所示的小滑塊的運(yùn)動(dòng)軌跡.1、2、3、4、5是等勢(shì)線與小滑塊運(yùn)動(dòng)軌跡的一些交點(diǎn).由此可以判定( )
圖2
A
3、.固定小球與小滑塊帶異種電荷
B.在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中小滑塊具有的動(dòng)能與電勢(shì)能之和保持不變
C.在整個(gè)過程中小滑塊的加速度先變大后變小
D.小滑塊從位置3到4和從位置4到5的過程中,電場(chǎng)力做功的大小關(guān)系是W34=W45
答案 BC
解析 由題圖軌跡可知滑塊受到了斥力作用,則知小球與小滑塊電性一定相同,故A項(xiàng)錯(cuò)誤.根據(jù)能量守恒定律得知,小滑塊運(yùn)動(dòng)過程中具有的動(dòng)能與電勢(shì)能之和保持不變,故B項(xiàng)正確.滑塊與小球的距離先減小后增大,由庫侖定律得知滑塊所受的庫侖力先增大后減小,則其加速度先增大后減小,故C項(xiàng)正確.小滑塊從位置3到4和從位置4到5的過程中電場(chǎng)強(qiáng)度在變小,則W34>W45,故D項(xiàng)錯(cuò)誤.
4、
3.(2018·豐縣中學(xué)模擬)一帶電粒子在電場(chǎng)中僅受靜電力作用,做初速度為零的直線運(yùn)動(dòng).取該直線為x軸,起始點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn),其電勢(shì)能Ep與位移x的關(guān)系如圖3所示.下列圖象中合理的是( )
圖3
答案 D
解析 在粒子運(yùn)動(dòng)中的某一小段位移Δx內(nèi)靜電力做功qEΔx.由功能關(guān)系知ΔEp=-qE·Δx,即=-qE,Ep-x圖線切線的斜率的絕對(duì)值表示靜電力,故由圖線可知E逐漸減小,A錯(cuò)誤;因粒子僅受靜電力作用,由qE=ma可知a也逐漸減小,D正確;再由動(dòng)能定理有ΔEk=qE·Δx,即=qE,Ek-x圖線切線的斜率也表示靜電力,則Ek-x圖線應(yīng)是一條斜率逐漸減小的曲線,B錯(cuò)誤;由v2
5、=2ax有v=,可知v-x圖線應(yīng)是一條曲線,C錯(cuò)誤.
4.(多選)(2018·蘇州市模擬)如圖4所示,在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,某帶電粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),在A點(diǎn)時(shí)速度方向豎直向上,在B點(diǎn)時(shí)速度方向水平向右,在這一運(yùn)動(dòng)過程中粒子只受電場(chǎng)力和重力,所受電場(chǎng)力是重力的倍,并且克服重力做的功為1 J,電場(chǎng)力做的正功為3 J,則下列說法中正確的是( )
圖4
A.粒子帶正電
B.粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能比在B點(diǎn)多2 J
C.粒子在A點(diǎn)的機(jī)械能比在B點(diǎn)少3 J
D.粒子由A點(diǎn)到B點(diǎn)過程中速度最小時(shí),速度的方向與水平方向的夾角為60°
答案 ACD
5.(多選)(2018·丹陽高級(jí)中學(xué)模擬)如
6、圖5所示,虛線框的真空區(qū)域內(nèi)存在著沿紙面方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)(具體方向未畫出),一質(zhì)子從bc邊上的M點(diǎn)以速度v0垂直于bc邊射入電場(chǎng),從cd邊上的Q點(diǎn)飛出電場(chǎng),不計(jì)質(zhì)子重力.下列說法正確的有( )
圖5
A.質(zhì)子到Q點(diǎn)時(shí)的速度可能大于v0
B.質(zhì)子到Q點(diǎn)時(shí)的速度可能等于v0
C.質(zhì)子到Q點(diǎn)時(shí)的速度方向可能與cd邊平行
D.質(zhì)子到Q點(diǎn)時(shí)的速度方向可能與cd邊垂直
答案 ABD
解析 若電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向右,則質(zhì)子從M點(diǎn)到Q點(diǎn)電場(chǎng)力做正功,動(dòng)能變大,此時(shí)質(zhì)子到Q點(diǎn)時(shí)的速度大于v0,選項(xiàng)A正確;若電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直于MQ連線向下,則質(zhì)子從M到Q點(diǎn)電場(chǎng)力不做功,動(dòng)能不變,此時(shí)質(zhì)子到Q點(diǎn)時(shí)的
7、速度等于v0,選項(xiàng)B正確;質(zhì)子能到達(dá)Q點(diǎn)說明電場(chǎng)力有向右的分量,則到達(dá)Q點(diǎn)后一定有水平向右的分速度,即質(zhì)子到Q點(diǎn)時(shí)的速度方向不可能與cd邊平行,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;若電場(chǎng)方向斜向右下方,則質(zhì)子有水平向右的加速度和豎直向下的加速度,當(dāng)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí),豎直速度可能減小為零,而只具有水平向右的速度,此時(shí)質(zhì)子到Q點(diǎn)時(shí)的速度方向與cd邊垂直,選項(xiàng)D正確.
6.(2018·蘇州市模擬)如圖6所示,一個(gè)電荷量為+Q的點(diǎn)電荷甲,固定在絕緣水平面上的O點(diǎn),另一個(gè)電荷量為-q、質(zhì)量為m的點(diǎn)電荷乙從A點(diǎn)以初速度v0沿它們的連線向甲滑動(dòng),到B點(diǎn)時(shí)速度最小且為v.已知靜電力常量為k,點(diǎn)電荷乙與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,A、B間距
8、離為L(zhǎng),則以下說法不正確的是( )
圖6
A.O、B間的距離為
B.從開始運(yùn)動(dòng)到碰到甲之前的瞬間,乙的加速度逐漸減小
C.從A到B的過程中,電場(chǎng)力對(duì)點(diǎn)電荷乙做的功為W=μmgL+mv2-mv02
D.從A到B的過程中,乙的電勢(shì)能減少
答案 B
解析 由題意,乙到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度最小,乙先做減速運(yùn)動(dòng)后做加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度最小時(shí)有:μmg=F庫=k,解得OB間的距離r=,故A正確;滑動(dòng)摩擦力的大小及方向不變,兩點(diǎn)電荷靠近過程中庫侖力逐漸增大,乙在運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)之前,有μmg-F庫=ma,因此乙的加速度逐漸減?。?dāng)越過B點(diǎn)后,庫侖力大于滑動(dòng)摩擦力,由F庫-μmg=ma′,則加速度逐漸增大,
9、因此從開始運(yùn)動(dòng)到碰到甲之前的瞬間,乙的加速度先逐漸減小后逐漸增大,故B錯(cuò)誤;從A到B的過程中,根據(jù)動(dòng)能定理得:W-μmgL=mv2-mv02,得W=μmgL+mv2-mv02,故C正確;從A到B的過程中,電場(chǎng)力對(duì)乙做正功,乙的電勢(shì)能減少,故D正確.
7.(多選)(2018·蘇州市模擬)如圖7所示,H、H、H三種粒子從同一位置無初速度地飄入水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),被加速后進(jìn)入豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)發(fā)生偏轉(zhuǎn),最后打在屏上.整個(gè)裝置處于真空中,不計(jì)粒子重力及其相互作用,那么( )
圖7
A.偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)對(duì)三種粒子做功一樣多
B.三種粒子打到屏上時(shí)速度一樣大
C.三種粒子運(yùn)動(dòng)到屏上所用時(shí)間相同
10、D.三種粒子一定打到屏上的同一位置
答案 AD
解析 帶電粒子在加速電場(chǎng)中加速,電場(chǎng)力做功W=E1qd,由動(dòng)能定理可知:E1qd=mv2,解得,v=,粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=,出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的瞬間豎直方向的速度v0=at=,豎直方向的位移x=at2=,即豎直方向的位移與比荷無關(guān),與速度無關(guān),則可知三種粒子的偏轉(zhuǎn)位移相同,則偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)對(duì)三種粒子做功一樣多,故A正確,B錯(cuò)誤;因三種粒子由同一點(diǎn)射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),且偏轉(zhuǎn)位移相同,故三種粒子打在屏上的位置一定相同,因粒子運(yùn)動(dòng)到屏上所用時(shí)間與水平方向的速度成反比,而加速后的速度大小不同,故三種粒子運(yùn)動(dòng)到屏上所用時(shí)間不相同,故C錯(cuò)誤,D正確.
8.(多選)(2018·南京市期中)如圖8所示,A、B為水平放置的平行正對(duì)金屬板,在板中央分別有一小孔M、N,D為理想二極管,R為滑動(dòng)變阻器.閉合開關(guān)S,待電路穩(wěn)定后,將一帶正電荷的帶電小球從M、N的正上方的P點(diǎn)由靜止釋放,小球恰好能運(yùn)動(dòng)至小孔N處.下列說法正確的是( )
圖8
A.若僅將A板上移,小球?qū)o法運(yùn)動(dòng)至N處
B.若僅將B板上移,小球?qū)男】譔穿出
C.若僅將滑動(dòng)交阻器的滑片上移,帶電小球?qū)o法運(yùn)動(dòng)至N處
D.?dāng)嚅_開關(guān)S,從P處將小球由靜止釋放,小球恰好能運(yùn)動(dòng)至小孔N處
答案 ACD