答案(1)
5qmgd B板电势较高 (2)正电 3q>Q>
3q
13.(2016·日照模拟)如图所示, 在x>0的空间中,存在沿x轴正方向的匀强电场E;在x<0的空
间中,存在沿x轴负方向的匀强电场,场强大小也为E.一电子(-e,m)在x=d处的P点以沿y轴正方向的初速度v0开始运动,不计电子重力.求: (1)电子的x方向分运动的周期.
(2)电子运动的轨迹与y轴的各个交点中,任意两个交点的距离. 答案 (1)42md (2)2nveE0
2md(n=1,2,3,?) eE知识整合 演练高考
题型1 电场力
【例1】(2008·广东·8)如图中的实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹,粒子先经过M点,再经过N点,可以判定 ( ) A.M点的电势大于N点的电势 B.M点的电势小于N点的电势
C.粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力 D.粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力 答案 AD
题型2 电场力做功与电势能
【例2】(2008·江苏·6)如图所示,实线为电场线,虚线为等势线,且AB=BC,电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC,电势分别为?A、?B、?C,AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC,则下列关系中正确的是 ( )
A. ?A>?B>?C B.EC>EB>EA C.UAB 题型3 带电粒子在电场中的运动 【例3】(2008·上海·14)如图所示,在光滑绝缘水平面上,两个带等量正电的点电荷M、N,分别固定在A、B两点,O为AB连线的中点,CD为AB的垂直平分线.在CD之间的F点由静止释放一个带负电的小球P(设不改变原来的电场分布),在以后的一段时间内,P在CD连线上做往复运动,则( ) A.小球P的带电荷量缓慢减小,则它往复运动过程中的振幅不断减小 21 B.小球P的带电荷量缓慢减小,则它往复运动过程中每次经过O点时的速率不断减小 C.点电荷M、N的带电荷量同时等量地缓慢增大,则小球P往复运动过程中周期不断减小 D.点电荷M、N的带电荷量同时等量地缓慢增大,则小球P往复运动过程中的振幅不断减小 答案 BCD 1.(2008·宁夏·21)如图所示,C为中间插有电介质的电容器,a和b为其两极板,a板接地;P和Q为两竖直放置的平行金属板,在两板间用绝缘线悬挂一带电小球;P板与b板用导线相连,Q板接地.开始时悬线静止在竖直方向,在b板带电后,悬线偏转了角度?.在以下方法中,能使悬线的偏角?变大的是 ( ) A.缩小a、b间的距离 B.加大a、b间的距离 C.取出a、b两极板间的电介质 D.换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质 答案 BC 2.(2008·天津·18)带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用,能分别完成以下两种运动:①在电场线上运动;②在等势面上做匀速圆周运动.该电场可能由 ( ) A.一个带正电的点电荷形成 B.一个带负电的点电荷形成 C.两个分立的带等量负电的点电荷形成 D.一带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成 答案 A 3.(2008·全国Ⅱ·19)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 ( ) A.2v、向下 B.2 v、向上 C.3 v、向下 D.3 v、向上 答案 C 4.(2008·山东·21)如图所示,在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q,在x轴上C点有点电荷-Q,且CO=OD,∠ADO=60°.下列判断正确的是 ( ) A.O点电场强度为零 B.D点电场强度为零 C.若将点电荷+q从O移向C,电势能增大 D.若将点电荷-q从O移向C,电势能增大 答案 BD 5.(2008·北京·19)在如图所示的空间中,存在场强为E的匀强电场,同时存在x轴负方向、磁感应强度为B的匀强磁场.一质子(电荷量为e)在该空间恰沿y轴正方向以速度v匀速运动.据此可以判断出 ( ) A.质子所受电场力大小等于eE,运动中电势能减小;沿z轴正方向电势升高 B.质子所受电场力大小等于eE,运动中电势能增大;沿z轴正方向电势降低 C.质子所受电场力大小等于evB,运动中电势能不变;沿z轴正方向电势升高 D.质子所受电场力大小等于evB,运动中电势能不变;沿z轴正方向电势降低 答案 C 6.(2008·海南·5)质子和中子是由更基本的粒子即所谓“夸克”组成的.两个强作用荷相反(类似于正负电荷)的夸克在距离很近时几乎没有相互作用(称为“渐近自由”);在距离较远时,它们之间就会出现很强的引力(导致所谓“夸克禁闭”).作为一个简单的模型,设这样的两夸克之间的相互作用力F与它们之间的距离r的关系为 0,0 22 -F0,r1≤r≤r2, 0,r>r2. 式中F0为大于零的常量,负号表示引力.用U表示夸克间的势能,令U0=F0(r2-r1),取无穷远为零势能点.下列U-r图示中正确的是 ( ) 答案 B 7.(2008·海南·6)如图所示,匀强电场中有a、b、c三点,在以它们为顶点的三角形中,∠a= 30°,∠c=90°.电场方向与三角形所在平面平行.已知a、b和c点的电势分别为(2- 3) V、(2+3) V 和2 V.该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为 ( ) A.(2- 3) V、(2+3) V B.0 V、4 V 4343）V、（2+）V D.0 V、23 V 33C.（2- 答案 B 8.(2008·重庆·21)如图 (1)是某同学设计的电容式速度传感器原理图,其中上板为固定极板,下板为待测物体,在两极板间电压恒定的条件下,极板上所带电荷量Q将随待测物体的上下运动而变化.若Q随时间t的变化关系为Q= b (a、b为大于零的常数),其图象如图(2)所示,那么图(3)、图(4)中反映极板间场强大小E和物体速率vt?a随t变化的图线可能是 ( ) A.①和③ B.①和④ C.②和③ D.②和④ 答案 C 9.(2008·海南·4)静电场中,带电粒子在电场力作用下从电势为?a的a点运动至电势为?b的b点.若带电粒子在a、 23 b两点的速率分别为va、vb,不计重力,则带电粒子的荷质比q/m为 ( ) v?vbA.a?b??a答案 C 22v?va B.b?b??a22v?vbv?va C.a D.b 2(?b??a)2(?b??a)222210.(2008·上海·2A)如图所示,把电荷量为-5×10C的电荷,从电场中的A点移到B点,其电势能(选填“增大”、“减 小”或“不变”);若A点的电势UA=15 V,B点的电势UB=10 V,则此过程中电场力的功为 J. 答案 增大 -2.5×10 11.(2007·重庆·24)飞行时间质谱仪可通过测量离子飞行时间得到离子的荷质比q/m.如图所示, 带正电的离子经电压为U的电场加速后进入长度为L的真空管AB,可测得离子飞越AB所用时间t1.改进以上方法,如下左图所示,让离子飞越AB后进入场强为E(方向如下右图)的匀强电场区域BC,在电场的作用下离子返回B端,此时,测得离子从A出发后飞行的总时间t2.(不计离子重力) -8 -9 (1)忽略离子源中离子的初速度,①用t1计算荷质比;②用t2计算荷质比. (2)离子源中相同荷质比离子的初速度不尽相同,设两个荷质比都为q/m的离子在A端的速度分别为v和v′ (v≠v′),在改进后的方法中,它们飞行的总时间通常不同,存在时间差?t.可通过调节电场E使?t=0,求此时E的大小. L2答案 (1)①22Ut1 ②(L22U21?)2Et22U (2) 2mvv? qL章末检测 一、选择题(共8小题,每小题6分,共48分) 1.如图所示,O是一固定的正点电荷,另有一正点电荷q从很远处以初速度v0正对着点电荷O射入电场中,仅在电场力作用下的运动轨迹是实线MN,虚线a、b、c是以O为圆心,Ra、Rb、Rc为半径画出的三个圆,且Ra-Rb=Rb-Rc.1、2、3为轨迹MN与三个圆的一些交点,以|I12|表示点电荷q从1运动到2的过程中电场力的冲量的大小,|I23|表示q从2运动到3的过程中电场力的冲量的大小;用|W12|表示q从1运动到2的过程中电场力做功的大小,用|W23|表示q从 2 运动到 3 ( ) A.|I12|>|I23| B.|I12|<|I23| C.|W12|>|W23| D.|W12|<|W23| 答案 BD 2.如图所示,A板发出的电子经加速后,水平射入水平放置的两平行金属板间,金属板间所加的电压为U,电子最终打在光屏P上,关于电子的运动,下列说法中正确的是 ( ) 的过程中电场力做功的大小.则 24 A.滑头触头向右移动时,电子打在荧光屏上的位置上升 B.滑头触头向左移动时,电子打在荧光屏上的位置上升 C.电压U增大时,电子打在荧光屏上的速度大小不变 D.电压U增大时,电子从发出到打在荧光屏上的时间不变 答案 BD 3.如图所示,一绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中,场强为E.在与环心等高处放有一质量为m、带电+q的小球,由静止开始沿轨道运动,下述说法正确的是 ( ) A.小球在运动过程中机械能守恒 B.小球经过环的最低点时速度最大 C.小球经过环的最低点时对轨道压力为3(mg+qE) D.小球经过环的最低点时对轨道压力为(mg+qE) 答案 BC 4.空间某区域内存在着电场,电场线在竖直平面上的分布如图所示,一个质量为m、电荷量为q的小球在该电场中运动,小球经过A点时的速度大小为v1,方向水平向右,运动至B点时的速度大小为v2,运动方向与水平方向之间的夹角为?,A、B两点之间的高度差与水平距离均为H,则以下判断中正确的是 ( ) A.若v2>v1,则电场力一定做正功 B.A、B两点间的电势差U= m (v2q2 2 -v1) 2 C.小球由A点运动到B点,电场力做的功W= 12mv2-2 12mv1-mgH 2 D.小球运动到B点时所受重力的瞬时功率P=mgv2 答案 C 5.如图所示,一正点电荷在电场中受电场力作用沿一圆周的圆弧ab运动,已知该点电荷的电 荷量为q,质量为m(重力不计),ab弧长为l,电荷经过a、b两点时速度大小均为v0,则下列说法中不正确的是 ．．．( ) A.a、b两点的场强方向相同 B.a、b两点的场强大小相等 C.a、b两点的电势相等 D.电荷在a、b两点的电势能相等 答案 A 6.如图所示,在匀强电场中有a、b、c、d四点,它们处于同一圆周上,且ac、bd分别是圆的直径.已知a、b、c三点的电势分别为?a=9 V,?b=15 V,?c=18 V,则d点的电势为( ) A.4 V B.8 V C.12 V D.16 V 答案 C 7.如图所示,在场强为E的匀强电场中,有相距为L的A、B两点,其连线与场强方向的夹角为?,A、B两点间的电势差UAB=U1.现将一根长为L的细金属棒沿AB连线方向置于该匀强电场中,此时金属棒两端 25