高考物理二轮复习 第1部分 核心突破 专题3 电场和磁场 第1讲 电场及带电粒子在电场中的运动演练

第1讲 电场及带电粒子在电场中的运动1(2015安徽卷)已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为，其中为平面上单位面积所带的电荷量，0为常量如图所示的平行板电容器，极板正对面积为S，其间为真空，带电荷量为Q.不计边缘效应时，极板可看做无穷大导体板，则极板间的电场强度大小和两极板间相互的静电引力大小分别为(D)A和B和C和D和解析：由公式E，正负极板都有场强，由场强的叠加可得E，电场力FQ，故选D.2(2016辽宁协作体联考)一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地两板间有一个正试探电荷固定在P点，如图所示，以C表示电容器的电容、E表示两板间的场强、表示P点的电势、W表示正电荷在P点的电势能若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离l0的过程中，各物理量与负极板移动距离x的关系图像中正确的是(C)解析：由平行板电容器的电容C可知，A错误在电容器两极板所带电荷量一定的情况下，U，E，E与d无关，B错误在负极板接地的情况下，0Ex，C正确正电荷在P点的电势能Wqq(0Ex)，D错误3(多选)(2015广东卷)如图所示的水平匀强电场中，将两个带电小球M和N分别沿图示路径移动到同一水平线上的不同位置，释放后，M、N保持静止，不计重力，则(BD)AM的带电量比N的大BM带负电荷、N带正电荷C静止时M受到的合力比N的大D移动过程中匀强电场对M做负功解析：对小球受力分析可得，两小球在电场力和库仑力的作用下处于平衡状态，又因其库仑力大小相等，故所受电场力大小相等，即qMEqNE，所以M、N带的电荷量相等，A错误；M带负电，受到向左的电场力与向右的库仑力平衡，B正确；静止时，受的合力都为零，C错误；M沿电场线方向有位移，电场力做负功，D正确4(2016厦门一模)空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图像如图所示，x1和x1为x轴上对称的两点下列说法正确的是(B)Ax1处场强大于x1处场强B若电子从x1处由静止释放后向x轴负方向运动，到达x1点时速度为零C电子在x1处的电势能大于在x1处的电势能Dx1点的电势比x1点的电势高解析：从图象可以看出，x1处场强与x1处场强等大、反向，故A错误；由于x1和x1两点关于O点对称，且电场强度的大小也相等，故从O点到x1和从O点到x1电势降落相等，故x1和x1两点的电势相等，D错误；电子从x1处由静止释放后，若向O点运动，O点的电势最高，电子在O点电势能最小，动能最大，速度最大，由于x1处与x1点处电势相同，故电子到达x1点时速度还为零，B正确；x1和x1两点的电势相等，电子在x1处的电势能等于在x1处的电势能，C错误5(2016浙江江山实验中学模拟)(多选)某同学设计了一种静电除尘装置，如图甲所示，其中有一长为L、宽为b、高为d的矩形通道，其前、后面板为绝缘材料，上、下面板为金属材料图乙是装置的截面图，上、下两板与电压恒定为U的高压直流电源相连带负电的尘埃被吸入矩形通道的水平速度为v0，当碰到下极后其所带电荷被中和，同时被收集将被收集尘埃的数量与进入矩形通道尘埃的数量的比值，称为除尘率不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用要增大除尘率，则下列措施可行的是(AB)A只增大电压UB只增大长度LC只增大高度dD只增大尘埃被吸入水平速度v0解析：增大除尘率即是让离下极板较远的粒子落到下极板上，带电尘埃在矩形通道内做类平抛运动，在沿电场力的方向上的位移y()2，由此可知，增大U、增大L、减小d或减小v0均可增大除尘率，所以AB正确，CD错误6(多选)(2015山东卷)如图甲，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示t0时刻，质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间，0时间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出微粒运动过程中未与金属板接触重力加速度的大小为g.关于微粒在0T时间内运动的描述，正确的是(BC)A末速度大小为v0B末速度沿水平方向C重力势能减少了mgdD克服电场力做功为mgd解析：因0内微粒匀速运动，故E0qmg；在时间内，粒子只受重力作用，做平抛运动，在t时刻的竖直速度为vy1，水平速度为v0；在T时间内，由牛顿第二定律2E0qmgma，解得ag，方向向上，则在tT时刻，vy2vy1g0粒子的竖直速度减小到零，水平速度为v0，选项A错误，B正确；微粒的重力势能减小了Epmgmgd，选项C正确；从射入到射出，由动能定理可知，mgdW电0，可知克服电场力做功为mgd，选项D错误，故选B、C7(2016四川绵阳市二诊)如图所示，桌面上有一轻质弹簧，左端固定在A点，自然状态时其右端B点位于桌面右侧边缘水平桌面右侧有一竖直放置、半径R0.3 m的光滑半圆轨道MNP，桌面与轨道相切于M点在以MP为直径的右侧和水平半径ON的下方部分有水平向右的匀强电场，场强的大小E.现用质量m00.4 kg的小物块a将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点用同种材料、质量m0.2 kg、带q的绝缘小物块b将弹簧缓慢压缩到C点，释放后，小物块b离开桌面由M点沿半圆轨道运动，恰好能通过轨道的最高点P.(g取10 m/s2)求：(1)小物块b经过桌面右侧边缘B点时的速度大小；(2)释放后，小物块b在运动过程中克服摩擦力做的功；(3)小物块b在半圆轨道中运动最大速度的大小解析：(1)在P点，mgm，由B到P由动能定理得qER2mgRmvmv，解得vB3 m/s.(2)由C到B，对物块a由能量守恒定律得Epm0gxCB，由C到B，对物块b由能量守恒定律得EpmgxCBmv，摩擦力做功WfmgxCB，解得Wf0.9 J(3)物块b与圆心连线与竖直方向的夹角为45位置时(设为D)，速度最大，BD，由动能定理得qERsin 45mgR(1cos 45)mvmv，解得vDm/s.答案：见解析