2022年高二上學(xué)期第一次月考物理試卷 含解析(I)

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1、2022年高二上學(xué)期第一次月考物理試卷 含解析(I) 　 一、選擇題（共12小題，每小題3分，滿分36分） 1．在靜電場(chǎng)中（　?。? A．場(chǎng)強(qiáng)處處為零的區(qū)域內(nèi)，電勢(shì)也一定處處為零 B．電場(chǎng)強(qiáng)度處處相同的區(qū)域內(nèi)，電勢(shì)也一定處處相同 C．電場(chǎng)強(qiáng)度方向總是跟等勢(shì)面垂直 D．電勢(shì)降低的方向就是電場(chǎng)強(qiáng)度的方向 2．如圖甲是某電場(chǎng)中的一條場(chǎng)線，A、B是這條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)．若將一負(fù)電荷從A點(diǎn)自由釋放，負(fù)電荷沿電場(chǎng)線從A到B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度圖線如圖乙所示．比較A、B兩點(diǎn)電勢(shì)的高低和場(chǎng)強(qiáng)的大小，可得（　?。? A．φA＞φB B．φA=φB C．EA＞EB D．EA＜EB 3．兩個(gè)半徑相等體

2、積不能忽略的金屬球相距為r，它們帶有等量同種電荷q時(shí)，相互間的庫(kù)侖力為F1，若距離不變，它們帶有等量異種電荷q時(shí)，庫(kù)侖力為F2，則兩力大小的關(guān)系是（　?。? A．F1＞F2 B．F1＜F2 C．F1=F2 D．無(wú)法確定 4．如圖所示，光滑絕緣的水平面上有帶異種電荷的小球A、B，它們?cè)谒较蛴业膭驈?qiáng)電場(chǎng)中保持相對(duì)靜止并共同向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．設(shè)A、B的電荷量絕對(duì)值依次為QA、QB，則下列判斷正確的是（　?。? A．小球A帶正電，小球B帶負(fù)電，且QA＞QB B．小球A帶正電，小球B帶負(fù)電，且QA＜QB C．小球A帶負(fù)電，小球B帶正電，且QA＞QB D．小球A帶負(fù)電，小球B帶正電，且Q

3、A＜QB 5．如圖所示，A是帶正電的球，B為不帶電的導(dǎo)體，A、B均放在絕緣支架上，M、N是導(dǎo)體B中的兩點(diǎn)．以無(wú)限遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)，當(dāng)導(dǎo)體B達(dá)到靜電平衡后，說(shuō)法錯(cuò)誤的是（　?。? A．M、N兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小關(guān)系為EM=EN=0 B．M、N兩點(diǎn)電勢(shì)高低關(guān)系為φM=φN C．M、N兩點(diǎn)電勢(shì)高低關(guān)系為φM＞φN＞0 D．感應(yīng)電荷在M、N兩點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度EM′＞EN′ 6．如圖所示，實(shí)線為一勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線，兩個(gè)帶電粒子甲和乙分別從A、C兩點(diǎn)以垂直于電場(chǎng)線方向的相同大小的初速度v0同時(shí)射入電場(chǎng)，粒子在電場(chǎng)中僅受電場(chǎng)力作用，其運(yùn)動(dòng)軌跡分別為圖中虛線ABC與CDA所示．若甲是帶正電的粒子，則下

4、列說(shuō)法正確的是（　?。? A．乙也是帶正電的粒子 B．A點(diǎn)的電勢(shì)低于C點(diǎn)的電勢(shì) C．甲乙兩粒子的電勢(shì)能均減少 D．甲乙兩粒子的電量一定相等 7．從t=0時(shí)刻起，在兩塊平行金屬板間分別加上如圖所示的交變電壓，加其中哪種交變電壓時(shí)，原來(lái)處于兩板正中央的靜止電子不可能在兩板間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)（　?。? A． B． C． D． 8．如圖所示，A、B是水平放置的平行板電容器的極板，重力可以忽略 不計(jì)的帶電粒子以速度v0水平射入電場(chǎng)，且剛好沿下極板B的邊緣以速率v飛出．若保持其中一個(gè)極板不動(dòng)而把另一個(gè)極板移動(dòng)一小段距離，粒子仍以相同的速度v0從原處飛入，則下列判斷正確的是（　?。? A．若上極板

5、A不動(dòng)，下極板B上移，粒子仍沿下極板B的邊緣以速率v飛出 B．若上極板A不動(dòng)，下極板B上移，粒子將打在下板B上，速率小于v C．若下極板B不動(dòng)，上極板A上移，粒子將打在下板B上，速率小于v D．若下極板B不動(dòng)，上極板A上移，粒子仍沿下極板B的邊緣以速率v飛出 9．如圖所示，A、B、C、D為勻強(qiáng)電場(chǎng)中相鄰的四個(gè)等勢(shì)面，一個(gè)電子垂直經(jīng)過(guò)等勢(shì)面D時(shí)，動(dòng)能為40eV，飛經(jīng)等勢(shì)面C時(shí)，電勢(shì)能為﹣20eV，飛至等勢(shì)面B時(shí)動(dòng)能為20eV，已知相鄰等勢(shì)面間的距離為5cm，則下列說(shuō)法正確的是（重力不計(jì)）（　?。? A．等勢(shì)面C的電勢(shì)為20V B．勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為200V/m C．電子再次飛經(jīng)

6、D勢(shì)面時(shí)，動(dòng)能為10eV D．電子的運(yùn)動(dòng)為勻變速直線運(yùn)動(dòng) 10．如圖所示用三根長(zhǎng)度相同的絕緣細(xì)線將三個(gè)帶電小球連接后懸掛在空中．三個(gè)帶電小球質(zhì)量相等，A球帶正電，平衡時(shí)三根絕緣細(xì)線都是直的，但拉力都為零．則（　?。? A．B球和C球都帶負(fù)電荷 B．B球帶負(fù)電荷，C球帶正電荷 C．B球和C球所帶電量不一定相等 D．B球和C球所帶電量一定相等 11．如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在O點(diǎn)固定一電荷量為Q的正電荷，a、b、c、d為以O(shè)為圓心的同一圓周上的四點(diǎn)，bd連線與電場(chǎng)線平行，ac連線與電場(chǎng)線垂直．則（　?。? A．a(chǎn)、c兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同 B．b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng) C

7、．da間的電勢(shì)差大于ab間的電勢(shì)差 D．檢驗(yàn)電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能等于在c點(diǎn)的電勢(shì)能 12．如圖所示，真空中的勻強(qiáng)電場(chǎng)與水平方向成15°角，AB直線垂直勻強(qiáng)電場(chǎng)E，現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球在A點(diǎn)以初速度大小v0方向水平向右拋出，經(jīng)時(shí)間t小球下落到C點(diǎn)（圖中未畫(huà)出）時(shí)速度大小仍未v0，則小球由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法不正確的是（　?。? A．電場(chǎng)力對(duì)小球做功為零 B．小球的機(jī)械能減小量為 C．小球的電勢(shì)能減小 D．C一定位于AB直線的右側(cè) 　 二、填空題（共4小題，每小題8分，滿分18分） 13．兩塊大小、形狀完全相同的金屬板平行放置，構(gòu)成一平行板電容器，與它相

8、連接的電路如圖所示，閉合開(kāi)關(guān)S，電源即給電容器充電． ①若保持S閉合，減小兩板間的距離，則兩極板間電場(chǎng)的電勢(shì)差　　，電場(chǎng)強(qiáng)度　?。唬ㄌ睿骸白兇蟆?、“不變”或“變小”） ②若斷開(kāi)S，減小兩板間的距離，則極板上的電量　　，兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度　　．（填：“變大”、“不變”或“變小”） 14．如圖所示，當(dāng)帶正電的絕緣空腔導(dǎo)體A的內(nèi)部通過(guò)導(dǎo)線與驗(yàn)電器的小球B連接時(shí)，則驗(yàn)電器帶電電性　?。? 15．如圖所示，水平放置的兩平行金屬板間距為d，電壓大小為U，上板中央有孔，在孔正下方的下板表面上有一個(gè)質(zhì)量為m、電量為﹣q的小顆粒，將小顆粒由靜止釋放，它將從靜止被加速，然后沖出小孔，則它能上升的最大

9、高度h=　　． 16．如圖所示，在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有三個(gè)小球A、B、C，用不伸長(zhǎng)的絕緣絲線相連掛于O點(diǎn)，質(zhì)量分別為5m、3m和2m，其中只有B球帶電﹣Q，電場(chǎng)強(qiáng)度為E．現(xiàn)將AO線燒斷，在燒斷瞬間，A球的加速度為　　，A、B間線的張力為　　，B、C間線的張力為　?。? 　 三、解答題（共4小題，滿分46分） 17．把一個(gè)電荷量為q=5×10﹣9C的正電荷從距電場(chǎng)無(wú)窮遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中M點(diǎn)，電荷克服電場(chǎng)力做功WM=6.0×10﹣3J，如果把該點(diǎn)電荷從距電場(chǎng)無(wú)窮遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中N點(diǎn)，電荷克服電場(chǎng)力做功WN=3.6×10﹣3J．取無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn)，求： （1）M、N點(diǎn)的電勢(shì)是多少？

10、（2）M、N點(diǎn)的電勢(shì)差是多少？把該點(diǎn)電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)電場(chǎng)力做功是多少？ 18．如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有A、B兩點(diǎn)，它們間距為2cm，兩點(diǎn)的連線與場(chǎng)強(qiáng)方向成60°角．將一個(gè)不知道電荷性質(zhì)，電量為2×10﹣5C的電荷由A移到B，其電勢(shì)能增加了0.2J．求： （1）判斷電荷帶正電還是負(fù)電？由A到B電場(chǎng)力做的功WAB？ （2）A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB為多少？ （3）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)的大小？ 19．靜電噴漆技術(shù)具有效率高，浪費(fèi)少，質(zhì)量好，有利于工人健康等優(yōu)點(diǎn)，其裝置如圖所示．A、B為兩塊平行金屬板，間距d=0.40m，兩板間有方向由B指向A，大小為E=1.0×103 N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)．在

11、A板的中央放置一個(gè)安全接地的靜電油漆噴槍P，油漆噴槍的半圓形噴嘴可向各個(gè)方向均勻地噴出帶電油漆微粒，油漆微粒的初速度大小均為v0=2.0m/s，質(zhì)量m=5.0×10﹣15 kg、帶電量為q=﹣2.0×10﹣16 C．微粒的重力和所受空氣阻力均不計(jì)，油漆微粒最后都落在金屬板B上．試求： （1）微粒打在B板上的動(dòng)能； （2）微粒到達(dá)B板所需的最短時(shí)間； （3）微粒最后落在B板上所形成的圖形及面積的大?。? 20．如圖（a）所示，水平放置的平行金屬板AB間的距離d=0.1m，板長(zhǎng)L=0.3m，在金屬板的左端豎直放置一帶有小孔的擋板，小孔恰好位于AB板的正中間，距金屬板右端x=0.5m處豎直

12、放置一足夠大的熒光屏，現(xiàn)在AB板間加如圖（b）所示的方波形電壓，已知U0=1.0×102V，在擋板的左側(cè)，有大量帶正電的相同粒子以平行于金屬板方向的速度持續(xù)射向擋板，粒子的質(zhì)量m=1.0×10﹣7kg，電荷量q=1.0×10﹣2C，速度大小均為v0=1.0×104m/s，帶電粒子的重力不計(jì)，則： （1）求電子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間； （2）求在t=0時(shí)刻進(jìn)入的粒子打在熒光屏上的位置到O點(diǎn)的距離； （3）請(qǐng)證明粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的速度均相同； （4）若撤去擋板，求熒光屏上出現(xiàn)的光帶長(zhǎng)度． 　 參考答案與試題解析 　 一、選擇題（共12小題，每小題3分，滿分36分） 1．在靜電場(chǎng)

13、中（　?。? A．場(chǎng)強(qiáng)處處為零的區(qū)域內(nèi)，電勢(shì)也一定處處為零 B．電場(chǎng)強(qiáng)度處處相同的區(qū)域內(nèi)，電勢(shì)也一定處處相同 C．電場(chǎng)強(qiáng)度方向總是跟等勢(shì)面垂直 D．電勢(shì)降低的方向就是電場(chǎng)強(qiáng)度的方向 【考點(diǎn)】電勢(shì)；等勢(shì)面． 【分析】電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度的相對(duì)大小，電場(chǎng)線的方向反映電勢(shì)的高低，則電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)沒(méi)有直接關(guān)系．電場(chǎng)強(qiáng)度為零，電勢(shì)不一定為零．電勢(shì)為零，電場(chǎng)強(qiáng)度也不一定為零．電場(chǎng)強(qiáng)度越大的地方，電勢(shì)不一定高．電勢(shì)降低最快的方向一定是場(chǎng)強(qiáng)的方向，電勢(shì)降低的方向不一定是場(chǎng)強(qiáng)的方向． 【解答】解：A、電勢(shì)為零，是人為選擇的，電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方，電勢(shì)不一定為零．故A錯(cuò)誤． B、場(chǎng)強(qiáng)處處相

14、同的區(qū)域內(nèi)，電勢(shì)不一定為零，比如：勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度處處相等，而沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低．故B錯(cuò)誤． C、等勢(shì)面電勢(shì)處處相等，在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷不做功，是因電場(chǎng)力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相互垂直，因此場(chǎng)強(qiáng)的方向總是跟等勢(shì)面垂直．故C正確． D、電勢(shì)降低最快的方向一定是場(chǎng)強(qiáng)的方向，電勢(shì)降低的方向不一定是場(chǎng)強(qiáng)的方向，故D錯(cuò)誤； 故選：C 　 2．如圖甲是某電場(chǎng)中的一條場(chǎng)線，A、B是這條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)．若將一負(fù)電荷從A點(diǎn)自由釋放，負(fù)電荷沿電場(chǎng)線從A到B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度圖線如圖乙所示．比較A、B兩點(diǎn)電勢(shì)的高低和場(chǎng)強(qiáng)的大小，可得（　?。? A．φA＞φB B．φA=φB C．EA＞

15、EB D．EA＜EB 【考點(diǎn)】電場(chǎng)線；電場(chǎng)強(qiáng)度；電勢(shì)． 【分析】根據(jù)受力方向判斷電場(chǎng)線方向，根據(jù)加速度的大小判斷場(chǎng)強(qiáng)大小的變化． 【解答】解：負(fù)電荷從A釋放（初速為0）后，能加速運(yùn)動(dòng)到B，說(shuō)明負(fù)電荷受到的電場(chǎng)力方向是從A指向B，那么電場(chǎng)方向就是由B指向A，由于沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低，所以AB兩點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系是φA＜φB．　　 負(fù)電荷從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中，它的加速度是逐漸減小的（乙圖中的“斜率”表示加速度），由牛頓第二定律知，負(fù)電荷從A到B時(shí)，受到的電場(chǎng)力是逐漸減小的，由 E=知，EA＞EB．故C正確． 故選：C 　 3．兩個(gè)半徑相等體積不能忽略的金屬球相距為r，它們帶有等量同種電

16、荷q時(shí)，相互間的庫(kù)侖力為F1，若距離不變，它們帶有等量異種電荷q時(shí)，庫(kù)侖力為F2，則兩力大小的關(guān)系是（　?。? A．F1＞F2 B．F1＜F2 C．F1=F2 D．無(wú)法確定 【考點(diǎn)】庫(kù)侖定律． 【分析】根據(jù)庫(kù)侖定律的成立條件﹣﹣﹣﹣點(diǎn)電荷．此處破壞成立條件，因此當(dāng)同種電荷時(shí)，間距大于球心間距；當(dāng)異種電荷時(shí)，間距小于球心間距，從而即可求解． 【解答】解：根據(jù)庫(kù)侖定律，，可知，r是兩點(diǎn)電荷的間距，由于靠近完全相同的小球， 因此當(dāng)同種電荷時(shí)，間距大于球心間距；當(dāng)異種電荷時(shí)，間距小于球心間距， 所以庫(kù)侖大小為F1＜F2， 故B正確，ACD錯(cuò)誤． 故選：B． 　 4．如圖所示，光滑絕緣

17、的水平面上有帶異種電荷的小球A、B，它們?cè)谒较蛴业膭驈?qiáng)電場(chǎng)中保持相對(duì)靜止并共同向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．設(shè)A、B的電荷量絕對(duì)值依次為QA、QB，則下列判斷正確的是（　?。? A．小球A帶正電，小球B帶負(fù)電，且QA＞QB B．小球A帶正電，小球B帶負(fù)電，且QA＜QB C．小球A帶負(fù)電，小球B帶正電，且QA＞QB D．小球A帶負(fù)電，小球B帶正電，且QA＜QB 【考點(diǎn)】電場(chǎng)強(qiáng)度；牛頓第二定律． 【分析】假設(shè)小球A帶正電，小球B帶負(fù)電，對(duì)小球各自受力分析，由于向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，所以它們所受合力方向應(yīng)該水平向右，看受力分析得出的合力方向與實(shí)際運(yùn)動(dòng)狀態(tài)得出的加速度方向是否相同去進(jìn)行判斷． 小

18、球A帶負(fù)電，小球B帶正電，對(duì)小球各自受力分析，由牛頓第二定律列出等式求解． 小球A、B整體受力分析，受水平向左的電場(chǎng)力和水平向右的電場(chǎng)力． 由于向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，所以它們所受合力方向水平向右． 【解答】解：A、假設(shè)小球A帶正電，小球B帶負(fù)電，對(duì)小球各自受力分析， 小球B受向左的電場(chǎng)力和A對(duì)B向左的庫(kù)侖力，所以小球B的合力向左． 由于小球A、B向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，所以它們所受合力方向水平向右．故A、B錯(cuò)誤． C、小球A帶負(fù)電，小球B帶正電，對(duì)小球各自受力分析，由牛頓第二定律得： 對(duì)小球B：EQB﹣=mBaB ① 對(duì)小球A：﹣EQA=mAaA ② ①②兩式相加

19、得：EQB﹣EQA=mBaB+mAaA 所以必有QA＜QB，故C錯(cuò)誤，D正確． 故選D． 　 5．如圖所示，A是帶正電的球，B為不帶電的導(dǎo)體，A、B均放在絕緣支架上，M、N是導(dǎo)體B中的兩點(diǎn)．以無(wú)限遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)，當(dāng)導(dǎo)體B達(dá)到靜電平衡后，說(shuō)法錯(cuò)誤的是（　?。? A．M、N兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小關(guān)系為EM=EN=0 B．M、N兩點(diǎn)電勢(shì)高低關(guān)系為φM=φN C．M、N兩點(diǎn)電勢(shì)高低關(guān)系為φM＞φN＞0 D．感應(yīng)電荷在M、N兩點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度EM′＞EN′ 【考點(diǎn)】靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體；電場(chǎng)強(qiáng)度；電勢(shì)． 【分析】物體帶電有接觸起電，有感應(yīng)帶電，有摩擦起電．對(duì)于感應(yīng)帶電，是利用同種電荷相互排斥，

20、異種電荷相互吸引的原理．且?guī)щ婓w是等勢(shì)體． 【解答】解：A、M、N兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為導(dǎo)體球與P上感應(yīng)電荷在這兩處的場(chǎng)強(qiáng)之和，合場(chǎng)強(qiáng)大小為零，而導(dǎo)體球在M、N兩點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)不同，故P上感應(yīng)電荷在M、N兩點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度不相等，根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式，可知，離A越遠(yuǎn)的，電場(chǎng)強(qiáng)度越小，則感應(yīng)電荷在M、N兩點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度EM′＞EN′，故AD正確． B、處于靜電平衡的導(dǎo)體，其整體是等勢(shì)體，故φM=φN，故B正確，C錯(cuò)誤． 本題選擇錯(cuò)誤的，故選：C． 　 6．如圖所示，實(shí)線為一勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線，兩個(gè)帶電粒子甲和乙分別從A、C兩點(diǎn)以垂直于電場(chǎng)線方向的相同大小的初速度v0同時(shí)射入電場(chǎng)，粒子在電場(chǎng)中僅受

21、電場(chǎng)力作用，其運(yùn)動(dòng)軌跡分別為圖中虛線ABC與CDA所示．若甲是帶正電的粒子，則下列說(shuō)法正確的是（　?。? A．乙也是帶正電的粒子 B．A點(diǎn)的電勢(shì)低于C點(diǎn)的電勢(shì) C．甲乙兩粒子的電勢(shì)能均減少 D．甲乙兩粒子的電量一定相等 【考點(diǎn)】等勢(shì)面． 【分析】由物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件結(jié)合電場(chǎng)力平行于電場(chǎng)線，電場(chǎng)力水平向右，又甲帶電正電，故電場(chǎng)方向向右，同理，乙應(yīng)帶負(fù)電荷．分析電場(chǎng)力做功情況，判斷電勢(shì)能的變化情況． 【解答】解：A、乙所受的電場(chǎng)力向左，與電場(chǎng)方向相反，故乙應(yīng)為負(fù)電荷，故A錯(cuò)誤； B、由物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件，且甲帶正電，電場(chǎng)力水平向右，則電場(chǎng)方向向右，沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低，故A點(diǎn)的

22、電勢(shì)高于C點(diǎn)的電勢(shì)，故B錯(cuò)誤； C、根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)合力指向軌跡的內(nèi)側(cè)，可知甲所受的電場(chǎng)力向右，乙所受的電場(chǎng)力向左，電場(chǎng)力與它們的運(yùn)動(dòng)方向夾角均為銳角，都做正功，電勢(shì)能均減小，故C正確； D、由圖可知，兩個(gè)粒子在水平方向與豎直方向的位移都分別相等，由于它們的初速度相等，所以加速度是相等的，而加速度：由于它們的質(zhì)量關(guān)系是未知的，所以兩個(gè)粒子的電量不一定相等．故D錯(cuò)誤． 故選：C． 　 7．從t=0時(shí)刻起，在兩塊平行金屬板間分別加上如圖所示的交變電壓，加其中哪種交變電壓時(shí)，原來(lái)處于兩板正中央的靜止電子不可能在兩板間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)（　?。? A． B． C． D． 【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的

23、運(yùn)動(dòng)． 【分析】電子在極板中間，根據(jù)所加的電壓的變化的情況，分析電子受到的電場(chǎng)力和運(yùn)動(dòng)的情況，逐項(xiàng)分析即可得到結(jié)果． 【解答】解：電子在電場(chǎng)中的加速度大?。篴=，a∝U． A、在0～T時(shí)間內(nèi)，A板的電勢(shì)高于B板，電子受到向左的電場(chǎng)力，向左做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)， T時(shí)刻速度最大； 由T～T時(shí)間內(nèi)，電子向左做加速度增加的減速運(yùn)動(dòng)， T時(shí)刻速度減為零； 從T～T時(shí)間內(nèi)，電子反向做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)， T時(shí)刻速度最大； 由T～T時(shí)間內(nèi)，向右做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，T時(shí)刻速度減為零，回到原位置，然后電子不斷重復(fù)，能做往復(fù)運(yùn)動(dòng)． 同理可以分析得出：B、C中，電子也做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，故ABC中電

24、子做往復(fù)運(yùn)動(dòng)． D、在0～T時(shí)間內(nèi)，電子向左做加速運(yùn)動(dòng)； T～T時(shí)間內(nèi)，電子向左減速運(yùn)動(dòng)，T時(shí)刻速度減為零；接著重復(fù)，電子單向直線運(yùn)動(dòng)； 故選：D． 　 8．如圖所示，A、B是水平放置的平行板電容器的極板，重力可以忽略 不計(jì)的帶電粒子以速度v0水平射入電場(chǎng)，且剛好沿下極板B的邊緣以速率v飛出．若保持其中一個(gè)極板不動(dòng)而把另一個(gè)極板移動(dòng)一小段距離，粒子仍以相同的速度v0從原處飛入，則下列判斷正確的是（　?。? A．若上極板A不動(dòng)，下極板B上移，粒子仍沿下極板B的邊緣以速率v飛出 B．若上極板A不動(dòng)，下極板B上移，粒子將打在下板B上，速率小于v C．若下極板B不動(dòng)，上極板A上移，粒

25、子將打在下板B上，速率小于v D．若下極板B不動(dòng)，上極板A上移，粒子仍沿下極板B的邊緣以速率v飛出 【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)． 【分析】粒子垂直射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中，做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得到粒子偏轉(zhuǎn)距離y的表達(dá)式．當(dāng)極板間距離減小時(shí)，板間場(chǎng)強(qiáng)增大，極板間距離增大時(shí)，板間場(chǎng)強(qiáng)將減小，根據(jù)y的表達(dá)式分析粒子能否打在B板，根據(jù)動(dòng)能定理分析粒子飛出電場(chǎng)時(shí)速率與v的關(guān)系． 【解答】解：粒子垂直射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則得： 運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 t=

26、 偏轉(zhuǎn)距離 y=== A、B、原來(lái)粒子的偏轉(zhuǎn)距離 y=； 若上極板A不動(dòng)，下極板B上移，板間距離d減?。僭O(shè)粒子能飛出電場(chǎng)，因d減小，由上式知，y＞，不可能，所以假設(shè)不成立，因此粒子不能飛出電場(chǎng)，打在B板上． 此時(shí)粒子射入點(diǎn)與B板的電勢(shì)差小于U，電場(chǎng)力做功比原來(lái)小，根據(jù)動(dòng)能定理可知，動(dòng)能的增加量減小，所以粒子打在B板上的速率減小v．故A錯(cuò)誤，B正確． C、D、若下極板B不動(dòng)，上極板A上移，板間距離增大，場(chǎng)強(qiáng)減小，加速度減小，粒子必定能飛出電場(chǎng)，電場(chǎng)力做功減小，動(dòng)能的增加量減小，飛出電場(chǎng)時(shí)粒子的速率小于v，故C、D錯(cuò)誤． 故選：B． 　 9．如圖所示，A、B、C、D為勻強(qiáng)電場(chǎng)中

27、相鄰的四個(gè)等勢(shì)面，一個(gè)電子垂直經(jīng)過(guò)等勢(shì)面D時(shí)，動(dòng)能為40eV，飛經(jīng)等勢(shì)面C時(shí)，電勢(shì)能為﹣20eV，飛至等勢(shì)面B時(shí)動(dòng)能為20eV，已知相鄰等勢(shì)面間的距離為5cm，則下列說(shuō)法正確的是（重力不計(jì)）（　　） A．等勢(shì)面C的電勢(shì)為20V B．勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為200V/m C．電子再次飛經(jīng)D勢(shì)面時(shí)，動(dòng)能為10eV D．電子的運(yùn)動(dòng)為勻變速直線運(yùn)動(dòng) 【考點(diǎn)】電勢(shì)能． 【分析】根據(jù)電勢(shì)的定義式：φ=即可計(jì)算出C點(diǎn)的電勢(shì)；由求解電場(chǎng)強(qiáng)度；根據(jù)能量守恒可知，電子再次經(jīng)過(guò)D等勢(shì)面時(shí)，動(dòng)能為20eV；勻強(qiáng)電場(chǎng)中電子所受的電場(chǎng)力是恒力，電子做勻變速直線運(yùn)動(dòng)． 【解答】解：A、根據(jù)電勢(shì)的定義式：φ=得

28、V．故A正確； B、電子從D到B過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理得：﹣eUDB=EkB﹣EkD，解得，UDB=20V 電場(chǎng)強(qiáng)度為V/m．故B正確． C、根據(jù)能量守恒可知，電子再次經(jīng)過(guò)D等勢(shì)面時(shí)，電勢(shì)能不變，動(dòng)能不變，其動(dòng)能仍為40eV；故C錯(cuò)誤． D、根據(jù)電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直可知，該電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，電子做勻變速直線運(yùn)動(dòng)．故D正確． 故選：ABD 　 10．如圖所示用三根長(zhǎng)度相同的絕緣細(xì)線將三個(gè)帶電小球連接后懸掛在空中．三個(gè)帶電小球質(zhì)量相等，A球帶正電，平衡時(shí)三根絕緣細(xì)線都是直的，但拉力都為零．則（　?。? A．B球和C球都帶負(fù)電荷 B．B球帶負(fù)電荷，C球帶正電荷 C．B球和C球所帶電量不

29、一定相等 D．B球和C球所帶電量一定相等 【考點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用；力的合成與分解的運(yùn)用；庫(kù)侖定律． 【分析】由題意可知三個(gè)小球均處于共點(diǎn)力平衡狀態(tài)，則對(duì)B、C中的任一小球進(jìn)行受力分析，由共點(diǎn)力的平衡條件可得出B、C所帶的電性及B、C電量的大小關(guān)系． 【解答】解：B球受重力及A、C對(duì)B球的庫(kù)侖力而受于平衡狀態(tài)；則A與C球?qū)球的庫(kù)侖力的合力應(yīng)與重力大小相等，方向相反；而庫(kù)侖力的方向只能沿兩電荷的連線方向，故可知A對(duì)B的庫(kù)侖力應(yīng)指向A，C對(duì)B的作用力應(yīng)指向B的左側(cè)；則可知B、C都應(yīng)帶負(fù)電；故A正確、B錯(cuò)； 由受力分析圖可知，A對(duì)B的庫(kù)侖力應(yīng)為C對(duì)B庫(kù)侖力的2倍，故C帶電量應(yīng)為A

30、帶電量的一半；同理分析C可知，B帶電量也應(yīng)為A帶電量的一半，故B、C帶電量應(yīng)相同； 故C錯(cuò)誤，D正確； 故選：AD． 　 11．如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在O點(diǎn)固定一電荷量為Q的正電荷，a、b、c、d為以O(shè)為圓心的同一圓周上的四點(diǎn)，bd連線與電場(chǎng)線平行，ac連線與電場(chǎng)線垂直．則（　?。? A．a(chǎn)、c兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相同 B．b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng) C．da間的電勢(shì)差大于ab間的電勢(shì)差 D．檢驗(yàn)電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能等于在c點(diǎn)的電勢(shì)能 【考點(diǎn)】勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系；電勢(shì)能． 【分析】該題中abcd四個(gè)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)實(shí)際上是勻強(qiáng)電場(chǎng)與點(diǎn)電荷的電場(chǎng)的疊加，要用矢量合成

31、的方法來(lái)判斷． 【解答】解： A：abcd四個(gè)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)實(shí)際上是勻強(qiáng)電場(chǎng)與點(diǎn)電荷的輻射狀的電場(chǎng)的疊加，故ac兩點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)大小雖然相等，但方向不同，故A錯(cuò)誤； B：勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向與Q的電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向在B點(diǎn)相同，在a點(diǎn)方向相反，所以b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)．故B正確； C：點(diǎn)電荷的電場(chǎng)，同心圓上各點(diǎn)的電勢(shì)相等，所以da間的電勢(shì)差等于ab間的電勢(shì)差，故C錯(cuò)誤； D：點(diǎn)電荷的電場(chǎng)，同心圓上各點(diǎn)的電勢(shì)相等，ac與勻強(qiáng)電場(chǎng)垂直，是勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)線，所以ac兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，檢驗(yàn)電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能等于在c點(diǎn)的電勢(shì)能．故D正確． 故選：BD 　 12．如圖所示，真空中的勻強(qiáng)電場(chǎng)與水平方向成15

32、°角，AB直線垂直勻強(qiáng)電場(chǎng)E，現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球在A點(diǎn)以初速度大小v0方向水平向右拋出，經(jīng)時(shí)間t小球下落到C點(diǎn)（圖中未畫(huà)出）時(shí)速度大小仍未v0，則小球由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法不正確的是（　?。? A．電場(chǎng)力對(duì)小球做功為零 B．小球的機(jī)械能減小量為 C．小球的電勢(shì)能減小 D．C一定位于AB直線的右側(cè) 【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)． 【分析】小球由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，重力做正功，動(dòng)能不變，由動(dòng)能定理可判斷出電場(chǎng)力做負(fù)功，機(jī)械能減小，C點(diǎn)的電勢(shì)比A點(diǎn)電勢(shì)高，可知C點(diǎn)位于AB直線的右側(cè)． 【解答】解：A、C、由題，小球由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中，重力做

33、正功，動(dòng)能不變，由動(dòng)能定理得知，電場(chǎng)力必定做負(fù)功，小球的電勢(shì)能增加．故A、C錯(cuò)誤． B、小球具有機(jī)械能和電勢(shì)能，總量守恒，小球的電勢(shì)能增加，則知小球的機(jī)械能一定減小，小球的機(jī)械能的減少量即為豎直方向的重力勢(shì)能的減少量mgh，由于電場(chǎng)力向左下方，重力豎直向下，將合力沿著水平和豎直方向正交分解，豎直方向的合力大于重力，故在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)的加速度a大于g，豎直方向h=at2＞gt2，即mgh＞mg2t2，故B錯(cuò)誤． D、小球的電勢(shì)能增加，而小球帶正電，則知C點(diǎn)的電勢(shì)比A點(diǎn)電勢(shì)高，故C點(diǎn)一定位于AB直線的右側(cè)．故D正確． 本題選錯(cuò)誤的，故選：ABC 　 二、填空題（共4小題，每小題8分，滿

34、分18分） 13．兩塊大小、形狀完全相同的金屬板平行放置，構(gòu)成一平行板電容器，與它相連接的電路如圖所示，閉合開(kāi)關(guān)S，電源即給電容器充電． ①若保持S閉合，減小兩板間的距離，則兩極板間電場(chǎng)的電勢(shì)差　不變　，電場(chǎng)強(qiáng)度　變大?。唬ㄌ睿骸白兇蟆?、“不變”或“變小”） ②若斷開(kāi)S，減小兩板間的距離，則極板上的電量　不變　，兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度　不變?。ㄌ睿骸白兇蟆?、“不變”或“變小”） 【考點(diǎn)】電容器的動(dòng)態(tài)分析． 【分析】接通S，電容器兩端的電勢(shì)差不變，斷開(kāi)S，電容器所帶的電量不變．根據(jù)電容的定義式C=，決定式C= 和板間場(chǎng)強(qiáng) E=進(jìn)行分析即可． 【解答】解：①若保持S閉合，電容器的電勢(shì)

35、差U不變．減小兩板間的距離d時(shí)，根據(jù)E=得知，兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E增大． ②若斷開(kāi)S，減小兩板間的距離，電容器的帶電量不變，根據(jù)決定式C=、電容的定義式C=和場(chǎng)強(qiáng)公式 E=，得到E=，可知E與d無(wú)關(guān)，只改變d時(shí)，E不變． 故答案為： ①不變； 變大 ②不變； 不變． 　 14．如圖所示，當(dāng)帶正電的絕緣空腔導(dǎo)體A的內(nèi)部通過(guò)導(dǎo)線與驗(yàn)電器的小球B連接時(shí)，則驗(yàn)電器帶電電性　帶正電?。? 【考點(diǎn)】電荷守恒定律． 【分析】當(dāng)帶正電的絕緣空腔導(dǎo)體A的內(nèi)部通過(guò)導(dǎo)線與驗(yàn)電器的小球B連接時(shí)，導(dǎo)體與驗(yàn)電器就是一個(gè)大的導(dǎo)體，驗(yàn)電器部分不再是內(nèi)部，而是大導(dǎo)體外部．平衡時(shí)，根據(jù)同性電荷相斥，電荷最終分

36、布在導(dǎo)體的外部，內(nèi)部不帶電． 【解答】解：當(dāng)A的內(nèi)部通過(guò)導(dǎo)線與驗(yàn)電器的小球B相連時(shí)，導(dǎo)體A和驗(yàn)電器已連為一個(gè)整體，整個(gè)導(dǎo)體為等勢(shì)體，同性電荷相斥，電荷重新分布，連接后導(dǎo)體與驗(yàn)電器就是一個(gè)大的導(dǎo)體，驗(yàn)電器部分不再是內(nèi)部，而是大導(dǎo)體外部，必有凈電荷從A移向B，所以驗(yàn)電器帶正電． 故答案為：帶正電． 　 15．如圖所示，水平放置的兩平行金屬板間距為d，電壓大小為U，上板中央有孔，在孔正下方的下板表面上有一個(gè)質(zhì)量為m、電量為﹣q的小顆粒，將小顆粒由靜止釋放，它將從靜止被加速，然后沖出小孔，則它能上升的最大高度h=　　． 【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；動(dòng)能定理的應(yīng)用；機(jī)械能守恒定律．

37、 【分析】小顆粒由靜止釋放，電場(chǎng)力對(duì)它做正功，重力做負(fù)功，根據(jù)動(dòng)能定理求解它能上升的最大高度h． 【解答】解：從小顆粒由靜止釋放到最高點(diǎn)過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理得 qU﹣mg（d+h）=0 解得，h= 故答案為： 　 16．如圖所示，在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有三個(gè)小球A、B、C，用不伸長(zhǎng)的絕緣絲線相連掛于O點(diǎn)，質(zhì)量分別為5m、3m和2m，其中只有B球帶電﹣Q，電場(chǎng)強(qiáng)度為E．現(xiàn)將AO線燒斷，在燒斷瞬間，A球的加速度為　　，A、B間線的張力為　　，B、C間線的張力為　0?。? 【考點(diǎn)】勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系；牛頓第二定律；庫(kù)侖定律． 【分析】OA段被剪斷，球被釋放，由

38、于電場(chǎng)力作用AB具有相同的向下加速度a，且加速度a大于重力加速度g，故BC段繩子松弛無(wú)彈力作用，采用整體法和隔離法處理AB間的相互作用力即可． 【解答】解：剪斷OA時(shí)，由于B帶電受向下的電場(chǎng)力作用，使AB向下加速運(yùn)動(dòng)，以AB整體為研究對(duì)象，受力如圖所示： 整體所受合力為： F合=8mg+QE A的加速度為： ． 對(duì)A進(jìn)行受力分析如圖： A球所受合力FA=5mg+T=5maA 解得TAB=． 由于電場(chǎng)力作用加速度向下且大于g，故此時(shí)BC繩間無(wú)作用力． 故答案為：，，0． 　 三、解答題（共4小題，滿分46分） 17．把一個(gè)電荷量為q=5×10﹣9C的正電荷從距電

39、場(chǎng)無(wú)窮遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中M點(diǎn)，電荷克服電場(chǎng)力做功WM=6.0×10﹣3J，如果把該點(diǎn)電荷從距電場(chǎng)無(wú)窮遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中N點(diǎn)，電荷克服電場(chǎng)力做功WN=3.6×10﹣3J．取無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn)，求： （1）M、N點(diǎn)的電勢(shì)是多少？ （2）M、N點(diǎn)的電勢(shì)差是多少？把該點(diǎn)電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)電場(chǎng)力做功是多少？ 【考點(diǎn)】電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系；電勢(shì)；電勢(shì)能． 【分析】帶正電的試探電荷逆著電場(chǎng)線移動(dòng)，電場(chǎng)力做負(fù)功．而電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)等于將該電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)處移到這該點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功與其電荷量的比值．若改變零電勢(shì)位置，則電勢(shì)也會(huì)發(fā)生變化，但電勢(shì)差卻不變． 【解答】解：（1）把一個(gè)正點(diǎn)電荷從距電場(chǎng)無(wú)窮遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中

40、的M點(diǎn)，電荷克服靜電力做功W=6.0×10﹣3J，相反的過(guò)程中，把正點(diǎn)電荷從電場(chǎng)中的M點(diǎn)移動(dòng)到距電場(chǎng)無(wú)窮遠(yuǎn)處，靜電力做功W′=6.0×10﹣3J，所以： UM==V=1.2×106V 把該點(diǎn)電荷從電場(chǎng)中的N點(diǎn)移到距電場(chǎng)無(wú)窮遠(yuǎn)處，靜電力做功W=3.6×10﹣3J，所以： UN===7.2×105V （2）M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)差： UMN=UM﹣UN=1.2×106V﹣7.2×105V=4.8×105V 把該點(diǎn)電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)靜電力做功： WMN=qUMN=5×10﹣9×4.8×105=2.4×10﹣3J 答：（1）M點(diǎn)的電勢(shì)是1.2×106V，N點(diǎn)的電勢(shì)是7.2×105V； （2

41、）M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)差是4.8×105V；把該點(diǎn)電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)靜電力做功是2.4×10﹣3J． 　 18．如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有A、B兩點(diǎn)，它們間距為2cm，兩點(diǎn)的連線與場(chǎng)強(qiáng)方向成60°角．將一個(gè)不知道電荷性質(zhì)，電量為2×10﹣5C的電荷由A移到B，其電勢(shì)能增加了0.2J．求： （1）判斷電荷帶正電還是負(fù)電？由A到B電場(chǎng)力做的功WAB？ （2）A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB為多少？ （3）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)的大??？ 【考點(diǎn)】勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系；電場(chǎng)強(qiáng)度． 【分析】根據(jù)電勢(shì)差的變化得出電場(chǎng)力做功，結(jié)合電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系求出A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差．根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)

42、度公式求出場(chǎng)強(qiáng)的大小． 【解答】解：（1）因電勢(shì)能增加0.2J 即電場(chǎng)力做功為W=﹣0.2J 則帶負(fù)電 （2）由A→B電場(chǎng)力做負(fù)功 q=﹣2×10﹣5c 則UAB= （3）根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)中的關(guān)系式有：U=Ed 由幾何關(guān)系可知：d=LABcos60°=0.01m 則E==106v/m 答：（1）判斷電荷負(fù)電由A到B電場(chǎng)力做的功）﹣0.2J （2）A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB為104V （3）勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)的大小106v/m 　 19．靜電噴漆技術(shù)具有效率高，浪費(fèi)少，

43、質(zhì)量好，有利于工人健康等優(yōu)點(diǎn)，其裝置如圖所示．A、B為兩塊平行金屬板，間距d=0.40m，兩板間有方向由B指向A，大小為E=1.0×103 N/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)．在A板的中央放置一個(gè)安全接地的靜電油漆噴槍P，油漆噴槍的半圓形噴嘴可向各個(gè)方向均勻地噴出帶電油漆微粒，油漆微粒的初速度大小均為v0=2.0m/s，質(zhì)量m=5.0×10﹣15 kg、帶電量為q=﹣2.0×10﹣16 C．微粒的重力和所受空氣阻力均不計(jì)，油漆微粒最后都落在金屬板B上．試求： （1）微粒打在B板上的動(dòng)能； （2）微粒到達(dá)B板所需的最短時(shí)間； （3）微粒最后落在B板上所形成的圖形及面積的大?。? 【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)電

44、場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)． 【分析】（1）每個(gè)微粒在勻強(qiáng)電場(chǎng)中所受的電場(chǎng)力大小為qE，微粒從噴出到落在B板上的過(guò)程，電場(chǎng)力做正功，根據(jù)動(dòng)能定理求解； （2）微粒初速度方向垂直于極板時(shí)，到達(dá)B板時(shí)間最短．由動(dòng)能求出微粒打在B板上的速度，由運(yùn)動(dòng)公式求出最短時(shí)間； （3）圖象為圓，圓的半徑等于類似平拋運(yùn)動(dòng)的微粒的水平分位移，根據(jù)牛頓第二定律求解加速度，然后根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列式求解分位移公式，即可求得面積． 【解答】解：（1）電場(chǎng)力對(duì)每個(gè)微粒所做的功為： W=qEd=2.0×10﹣16×1.0×103×0.40J=8.0×10﹣14J 微粒從A板到B板過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理得 W=Ekt﹣Ek0 則得：Ek

45、t=W+Ek0=W+mv02=（8.0×10﹣14+×5.0×10﹣15×2.02）J=9.0×10﹣14J （2）微粒初速度方向垂直于極板時(shí)，到達(dá)B板時(shí)間最短． 由Ekt=mvt2得： vt==m/s=6.0m/s 根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得： = 所以微粒到達(dá)B板所需的最短時(shí)間為： t===0.1s （3）根據(jù)對(duì)稱性可知，微粒最后落在B板上所形成的圖形是圓形． 由牛頓第二定律得： a==m/s2=40m/s2 由類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得： R=vot1 h=a 則圓形面積為： S=πR2=π（v0t1）2=π=3.14×2.02×（）≈0.25m2 答：（1）微粒打在B板上的

46、動(dòng)能為9.0×10﹣14J． （2）微粒到達(dá)B板所需的最短時(shí)間為0.1s． （3）微粒最后落在B板上所形成的圖形是圓形，面積的大小為0.25m2． 　 20．如圖（a）所示，水平放置的平行金屬板AB間的距離d=0.1m，板長(zhǎng)L=0.3m，在金屬板的左端豎直放置一帶有小孔的擋板，小孔恰好位于AB板的正中間，距金屬板右端x=0.5m處豎直放置一足夠大的熒光屏，現(xiàn)在AB板間加如圖（b）所示的方波形電壓，已知U0=1.0×102V，在擋板的左側(cè)，有大量帶正電的相同粒子以平行于金屬板方向的速度持續(xù)射向擋板，粒子的質(zhì)量m=1.0×10﹣7kg，電荷量q=1.0×10﹣2C，速度大小均為v0=1.0

47、×104m/s，帶電粒子的重力不計(jì)，則： （1）求電子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間； （2）求在t=0時(shí)刻進(jìn)入的粒子打在熒光屏上的位置到O點(diǎn)的距離； （3）請(qǐng)證明粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的速度均相同； （4）若撤去擋板，求熒光屏上出現(xiàn)的光帶長(zhǎng)度． 【考點(diǎn)】帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；動(dòng)能定理的應(yīng)用． 【分析】（1）粒子進(jìn)入電場(chǎng)后水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由t=，求出電子通過(guò)電場(chǎng)的時(shí)間． （2）在t=0時(shí)刻進(jìn)入的粒子，豎直方向上先作勻加速直線運(yùn)動(dòng)2×10﹣5s，再作勻減速直線運(yùn)動(dòng)1×10﹣5s，根據(jù)牛頓第二定律求得加速度，由速度公式v=at求出粒子射出電場(chǎng)時(shí)豎直方向的速度．由運(yùn)動(dòng)學(xué)位移時(shí)間公式求出粒

48、子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)的豎直位移．粒子離開(kāi)電場(chǎng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，也運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的分解法求解偏轉(zhuǎn)的豎直位移，即可得到粒子打在熒光屏上的位置到O點(diǎn)的距離； （3）由b圖可知，粒子在豎直方向加速和減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之差等于交變電壓的周期的，由公式vy=at求解粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的豎直分速度，再合成，即可證明． （4）所有粒子飛出時(shí)的速度均相同，重點(diǎn)研究2×10﹣5s來(lái)打入的一個(gè)粒子，若其恰好能不碰下極板，即可由幾何知識(shí)和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解熒光屏上出現(xiàn)的光帶長(zhǎng)度． 【解答】解：（1）粒子水平方向速度不變，作勻速直線運(yùn)動(dòng)， 在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：t==s=3×10﹣5s， （2）0時(shí)刻進(jìn)入的粒子豎直方向上先作勻加速直

49、線運(yùn)動(dòng)，用時(shí)t1=2×10﹣5s，再作勻減速直線運(yùn)動(dòng)，用時(shí)t2=1×10﹣5s，加速度大小相等，為： a==m/s2=108m/s2， 射出電場(chǎng)時(shí)，豎直分速度為： vy=at1﹣at2=108×（2×10﹣5﹣1×10﹣5）m/s=103m/s， 因?yàn)閠1=2t2，可將整個(gè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間分成三個(gè)t2，根據(jù)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的推論可知，在三個(gè)t2內(nèi)粒子豎直分位移分別為：y1=at22，y2=3×at22，y3=3×at22，所以射出電場(chǎng)時(shí)，豎直分位移為： Y′=（1+3+3）?at22=7×m=0.035m 依據(jù)比例可得：Y=Y′+x=0.035+0.05=0.

50、085（m） （3）粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)豎直分速度為：vy=a（t正﹣t負(fù)），式中t正為粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)正向電壓（上極板為U0）的持續(xù)時(shí)間．t負(fù)為粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)負(fù)向電壓（下極板為U0）的持續(xù)時(shí)間，（t正﹣t負(fù)）恰好等于交變電壓的周期的， 故vy=a?T=108m/s2×m/s=1000m/s， 又所有粒子打入時(shí)的水平速度均為v0=1.0×104m/s，且水平方向作勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以所有粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的速度均為v==1000m/s，方向與水平成arccot10度角．可知粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的速度均相同． （4）由第（3）問(wèn)可知，所有粒子飛出時(shí)的速度均相同，研究2×10﹣5s來(lái)打入的一個(gè)粒子，若其恰好能不碰下極板（如圖），所以光帶長(zhǎng)度為 l=d﹣at22=0.095m 答： （1）電子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為3×10﹣5s； （2）在t=0時(shí)刻進(jìn)入的粒子打在熒光屏上的位置到O點(diǎn)的距離為0.085m； （3）證明粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的速度均相同見(jiàn)上； （4）熒光屏上出現(xiàn)的光帶長(zhǎng)度為0.095m． 　 xx12月18日