2019-2020年高二物理上學(xué)期 獨(dú)立作業(yè)(2).doc
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2019-2020年高二物理上學(xué)期 獨(dú)立作業(yè)(2) 一、選擇題:(每小題4分,共40分,請(qǐng)將每小題正確答案的字母填入答卷的表格內(nèi)) P 1、一平行板電容器中存在勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)沿豎直方向。兩個(gè)比荷(即粒子的電荷量與質(zhì)量之比)不同的帶正電的粒子a和b,從電容器邊緣的P點(diǎn)(如圖)以相同的水平速度射入兩平行板之間。測(cè)得a和b與電容器的撞擊點(diǎn)到入射點(diǎn)之間的水平距離之比為1∶2。若不計(jì)重力,則a和b的比荷之比是 ( ) A.1∶2 B.1∶1 C.2∶1 D.4∶1 2、如圖所示,實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)線,若帶電粒子q(|Q|>>|q|)由a運(yùn)動(dòng)到b,電場(chǎng)力做正功。已知在a、b兩點(diǎn)粒子所受電場(chǎng)力分別為Fa、Fb,則下列判斷正確的是 ( ) A.若Q為正電荷,則q帶正電,F(xiàn)a>Fb B.若Q為正電荷,則q帶正電,F(xiàn)a<Fb C.若Q為負(fù)電荷,則q帶正電,F(xiàn)a>Fb D.若Q為負(fù)電荷,則q帶正電,F(xiàn)a<Fb 3、電容器是一種常用的電子元件。對(duì)電容器認(rèn)識(shí)正確的是 ( ) A.電容器的電容表示其儲(chǔ)存電荷能力 B.電容器的電容與它所帶的電量成正比 C.電容器的電容與它兩極板間的電壓成正比 D.電容的常用單位有μF和pF,1 ΜF(xiàn)=103 pF A D B C 4、勻強(qiáng)電場(chǎng)中的三點(diǎn)A、B、C是一個(gè)三角形的三個(gè)頂點(diǎn),AB的長(zhǎng)度為1 m,D為AB的中點(diǎn),如圖所示。已知電場(chǎng)線的方向平行于ΔABC所在平面,A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為14 V、6 V和2 V。設(shè)場(chǎng)強(qiáng)大小為E,一電量為110-6 C的正電荷從D點(diǎn)移到C點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功為W,則 ( ) A.W=810-6 J,E>8 V/m B.W=610-6 J,E>6 V/m C.W=810-6 J,E≤8 V/m D.W=610-6 J,E≤6 V/m E 球1 球2 5、兩個(gè)質(zhì)量相同的小球用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線連結(jié),置于場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,小球1和小球2均帶正電,電量分別為q1和q2(q1>q2)。將細(xì)線拉直并使之與電 場(chǎng)方向平行,如圖所示。若將兩小球同時(shí)從靜止?fàn)顟B(tài)釋放,則釋放 后細(xì)線中的張力T為(不計(jì)重力及兩小球間的庫(kù)侖力) ( ) A. B. a b c d 20 V 24 V 4 V C. D. 6、a、b、c、d是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn),它們正好是一個(gè)矩形的四個(gè)頂點(diǎn).電場(chǎng)線與矩形所在平面平行。已知a點(diǎn)的電勢(shì)為20 V,b點(diǎn)的電勢(shì)為24 V,d點(diǎn)的電勢(shì)為4 V,如圖,由此可知c點(diǎn)的電勢(shì)為 A.4 V B.8 V C.12 V D.24 V 7、如圖所示,固定在Q點(diǎn)的正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中有M、N兩點(diǎn),已知<。下列敘述正確的 是 ( ) + Q M N A.若把一正的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn),則電場(chǎng)力對(duì)該電荷做功, 電勢(shì)能減少 B.若把一正的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn),則該電 荷克服電場(chǎng)力做功,電勢(shì)能增加 C.若把一負(fù)的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn),則電場(chǎng)力對(duì)該電荷做功, 電勢(shì)能減少 D.若把一負(fù)的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn),再?gòu)腘點(diǎn)沿不同路徑移回到M點(diǎn),則該電荷克服電場(chǎng)力做的功等于電場(chǎng)力對(duì)該電荷所做的動(dòng),電勢(shì)能不變 8、如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)E的區(qū)域內(nèi),由A、B、C、D、A'、B'、C'、D'作為頂點(diǎn)構(gòu)成一正方體空間,電場(chǎng)方向與面ABCD垂直。下列說法正確的是 ( ) A B C D E A/ B/ C/ D/ A.AD兩點(diǎn)間電勢(shì)差UAD與A A'兩點(diǎn)間電勢(shì)差UAA' B.帶正電的粒子從A點(diǎn)沿路徑A→D→D'移到D'點(diǎn),電場(chǎng)力做正功 C.帶負(fù)電的粒子從A點(diǎn)沿路徑A→D→D'移到D'點(diǎn),電勢(shì)能減小 D.帶電的粒子從A點(diǎn)移到C'點(diǎn),沿對(duì)角線A C'與沿路徑A→B→B'→C'電場(chǎng)力做功相同 9、一點(diǎn)電荷僅受電場(chǎng)力作用,由A點(diǎn)無初速釋放,先后經(jīng)過電場(chǎng)中的B點(diǎn)和C點(diǎn)。點(diǎn)電荷在A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)能分別用EA、EB、EC表示,則EA、EB和EC間的關(guān)系可能是 ( ) A.EA>EB>EC B.EA<EB<EC C.EA<EC<EB D.EA>EC>EB 10、如圖所示,某區(qū)域電場(chǎng)線左右對(duì)稱分布,M、N為對(duì)稱線上兩點(diǎn)。下列說法正確的是( ) A.M點(diǎn)電勢(shì)一定高于N點(diǎn)電勢(shì) B.M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一定大于N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng) C.正電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能 D.將電子從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn),電場(chǎng)力做正功 二.實(shí)驗(yàn)與探究:(11小題5分、12小題15分共20分把答案填在相應(yīng)的橫線上或按題目要求作答.) 11、由絕緣介質(zhì)隔開的兩個(gè)同軸的金屬圓筒構(gòu)成圓柱形電容器,如圖所示。試根據(jù)你學(xué)到的有關(guān)平行板電容器的知識(shí),推測(cè)影響圓柱形電容器電容的因素有 。 12、帶電粒子的比荷是一個(gè)重要的物理量。某中學(xué)物理興趣小組設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn),探究電場(chǎng)和磁場(chǎng)對(duì)電子運(yùn)動(dòng)軌跡的影響,以求得電子的比荷,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。 ①他們的主要實(shí)驗(yàn)步驟如下: A.首先在兩極板M1M2之間不加任何電場(chǎng)、磁場(chǎng),開啟陰極射線管電源,發(fā)射的電子從兩極板中央通過,在熒幕的正中心處觀察到一個(gè)亮點(diǎn); B.在M1M2兩極板間加合適的電場(chǎng):加極性如圖所示的電壓,并逐步調(diào)節(jié)增大,使熒幕上的亮點(diǎn)逐漸向熒幕下方偏移,直到熒幕上恰好看不見亮點(diǎn)為止,記下此時(shí)外加電壓為U。請(qǐng)問本步驟目的是什么? C.保持步驟B中的電壓U不變,對(duì)M1M2區(qū)域加一個(gè)大小、方向合適的磁場(chǎng)B,使熒幕正中心重現(xiàn)亮點(diǎn),試問外加磁場(chǎng)的方向如何? ②根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)步驟,同學(xué)們正確推算處電子的比荷與外加電場(chǎng)、磁場(chǎng)及其他相關(guān)量的關(guān)系為。一位同學(xué)說,這表明電子的比荷將由外加電壓決定,外加電壓越大則電子的比荷越大,你認(rèn)為他的說法正確嗎?為什么? b a c d E 13、如圖所示,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)。電量為q、動(dòng)能為Ek的帶電粒子從a點(diǎn)沿ab方向進(jìn)入電場(chǎng),不計(jì)重力。 ⑴若粒子從c點(diǎn)離開電場(chǎng),求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和粒子離 開電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能; ⑵若粒子離開電場(chǎng)時(shí)動(dòng)能為Ek/,則電場(chǎng)強(qiáng)度為多大? 14、(16分)兩個(gè)半徑均為R的圓形平板電極,平行正對(duì)放置,相距為d,極板間的電勢(shì)差為U,板間電場(chǎng)可以認(rèn)為是均勻的。一個(gè)α粒子從正極板邊緣以某一初速度垂直于電場(chǎng)方向射入兩極板之間,到達(dá)負(fù)極板時(shí)恰好落在極板中心。已知質(zhì)子電荷為e,質(zhì)子和中子的質(zhì)量均視為m,忽略重力和空氣阻力的影響,求: ⑴極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E; ⑵α粒子在極板間運(yùn)動(dòng)的加速度a; ⑶α粒子的初速度v0。 4q -q A B d 15、如圖所示,帶電量分別為4q和-q的小球A、B固定在水平放置的光滑絕緣細(xì)桿上,相距為d。若桿上套一帶電小環(huán)C,帶電體A、B和C均可視為點(diǎn)電荷。求小環(huán)C的平衡位置。 16、飛行時(shí)間質(zhì)譜儀可通過測(cè)量離子飛行時(shí)間得到離子的荷質(zhì)比q/m,如圖1。帶正電的離子經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速后進(jìn)入長(zhǎng)度為L(zhǎng)的真空管AB,可測(cè)得離子飛越AB所用時(shí)間t1。改進(jìn)以上方法,如圖2,讓離子飛越AB后進(jìn)入場(chǎng)強(qiáng)為E(方向如圖)的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域BC,在電場(chǎng)的作用下離子返回B端,此時(shí),測(cè)得離子從A出發(fā)后飛行的總時(shí)間t2,(不計(jì)離子重力) ⑴忽略離子源中離子的初速度,①用t1計(jì)算荷質(zhì)比;②用t2計(jì)算荷質(zhì)比。 ⑵離子源中相同荷質(zhì)比離子的初速度不盡相同,設(shè)兩個(gè)荷質(zhì)比都為q/m的離子在A端的速度分別為v和v/(v≠v/),在改進(jìn)后的方法中,它們飛行的總時(shí)間通常不同,存在時(shí)間差Δt,可通過調(diào)節(jié)電場(chǎng)E使Δt=0。求此時(shí)E的大小。 L B A U O 真空管 離子源 圖1 L B A U 真空管 離子源 圖2 C E 獨(dú)立作業(yè)(二)參考答案 一、選擇題: 題號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A A A A B AD BD AD AC 二.實(shí)驗(yàn)與探究: 11、S、R1、R2、ε(正對(duì)面積、板間距離、極板間的介質(zhì)) 12、①B.使電子剛好落在正極板的近熒光屏端邊緣,利用已知量表達(dá)q/m. C.垂直電場(chǎng)方向向外(垂直紙面向外) ②說法不正確,電子的比荷是電子的固有參數(shù) 三.計(jì)算與簡(jiǎn)答: 13、 ⑴由L=v0t得 所以: qEL=Ekt-Ek 所以:Ekt=qEL+Ek=5Ek, ⑵若粒子由bc邊離開電場(chǎng),則: L=v0t Ek/-Ek= 所以: 若粒子由cd邊離開電場(chǎng),則: qEL=Ek/-Ek 所以: 14、⑴極間場(chǎng)強(qiáng); ⑵α粒子在極板間運(yùn)動(dòng)的加速度 ⑶由,得: 15、設(shè)C在AB連線的延長(zhǎng)線上距離B為l處達(dá)到平衡,帶電量為Q 由庫(kù)侖定律得: 有平衡條件得: 解得:(舍去); 所以平衡位置為:l=d 16、⑴ ①設(shè)離子帶電量為q,質(zhì)量為m,經(jīng)電場(chǎng)加速后的速度為v,則 2 離子飛越真空管,在AB做勻速直線運(yùn)動(dòng),則 L=vt1 解得離子荷質(zhì)比: ②離子在勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域BC中做往返運(yùn)動(dòng),設(shè)加速度為a,則: qE=ma L2= 解得離子荷質(zhì)比:或 (2)兩離子初速度分別為v、v/,則 l′=+ Δt=t-t′= 要使Δt=0,則須 所以:E=- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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