2019-2020年高二物理上学期 独立作业（2）.doc

2019-2020年高二物理上学期 独立作业（2）一、选择题：（每小题分，共40分，请将每小题正确答案的字母填入答卷的表格内）P1、一平行板电容器中存在匀强电场，电场沿竖直方向。两个比荷（即粒子的电荷量与质量之比）不同的带正电的粒子a和b，从电容器边缘的P点（如图）以相同的水平速度射入两平行板之间。测得a和b与电容器的撞击点到入射点之间的水平距离之比为12。若不计重力，则a和b的比荷之比是 （ ） A12 B11C21 D412、如图所示，实线是一簇未标明方向的由点电荷Q产生的电场线，若带电粒子q（|Q|q|）由a运动到b，电场力做正功。已知在a、b两点粒子所受电场力分别为Fa、Fb，则下列判断正确的是 （ ）A若Q为正电荷，则q带正电，FaFbB若Q为正电荷，则q带正电，FaFbC若Q为负电荷，则q带正电，FaFb D若Q为负电荷，则q带正电，FaFb 3、电容器是一种常用的电子元件。对电容器认识正确的是 （ ）A电容器的电容表示其储存电荷能力B电容器的电容与它所带的电量成正比C电容器的电容与它两极板间的电压成正比D电容的常用单位有F和pF，1 F103 pFADBC4、匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，AB的长度为1 m，D为AB的中点，如图所示。已知电场线的方向平行于ABC所在平面，A、B、C三点的电势分别为14 V、6 V和2 V。设场强大小为E，一电量为1106 C的正电荷从D点移到C点电场力所做的功为W，则 （ ） AW8106 J，E8 V/m BW6106 J，E6 V/m CW8106 J，E8 V/m DW6106 J，E6 V/mE球1球25、两个质量相同的小球用不可伸长的细线连结，置于场强为E的匀强电场中，小球1和小球2均带正电，电量分别为q1和q2（q1q2）。将细线拉直并使之与电场方向平行，如图所示。若将两小球同时从静止状态释放，则释放后细线中的张力T为（不计重力及两小球间的库仑力） （ ）A B abcd20 V 24 V 4 V C D6、a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点.电场线与矩形所在平面平行。已知a点的电势为20 V，b点的电势为24 V，d点的电势为4 V，如图，由此可知c点的电势为A4 VB8 VC12 VD24 V7、如图所示，固定在Q点的正点电荷的电场中有M、N两点，已知。下列叙述正确的是 （ ）QMNA若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点，则电场力对该电荷做功，电势能减少 B若把一正的点电荷从M点沿直线移到N点，则该电荷克服电场力做功，电势能增加C若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点，则电场力对该电荷做功，电势能减少D若把一负的点电荷从M点沿直线移到N点，再从N点沿不同路径移回到M点，则该电荷克服电场力做的功等于电场力对该电荷所做的动，电势能不变8、如图所示的匀强电场E的区域内，由A、B、C、D、A、B、C、D作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面ABCD垂直。下列说法正确的是 （ ）ABCDEA/B/C/D/AAD两点间电势差UAD与A A两点间电势差UAAB带正电的粒子从A点沿路径ADD移到D点，电场力做正功C带负电的粒子从A点沿路径ADD移到D点，电势能减小D带电的粒子从A点移到C点，沿对角线A C与沿路径ABBC电场力做功相同9、一点电荷仅受电场力作用，由A点无初速释放，先后经过电场中的B点和C点。点电荷在A、B、C三点的电势能分别用EA、EB、EC表示，则EA、EB和EC间的关系可能是 （ ） AEAEBECBEAEBEC CEAECEB DEAECEB10、如图所示，某区域电场线左右对称分布，M、N为对称线上两点。下列说法正确的是（ ）AM点电势一定高于N点电势BM点场强一定大于N点场强C正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能D将电子从M点移动到N点，电场力做正功二实验与探究：（11小题5分、12小题15分共20分把答案填在相应的横线上或按题目要求作答.）11、由绝缘介质隔开的两个同轴的金属圆筒构成圆柱形电容器，如图所示。试根据你学到的有关平行板电容器的知识，推测影响圆柱形电容器电容的因素有 。12、带电粒子的比荷是一个重要的物理量。某中学物理兴趣小组设计了一个实验，探究电场和磁场对电子运动轨迹的影响，以求得电子的比荷，实验装置如图所示。他们的主要实验步骤如下：A首先在两极板M1M2之间不加任何电场、磁场，开启阴极射线管电源，发射的电子从两极板中央通过，在荧幕的正中心处观察到一个亮点；B在M1M2两极板间加合适的电场：加极性如图所示的电压，并逐步调节增大，使荧幕上的亮点逐渐向荧幕下方偏移，直到荧幕上恰好看不见亮点为止，记下此时外加电压为U。请问本步骤目的是什么？C保持步骤B中的电压U不变，对M1M2区域加一个大小、方向合适的磁场B，使荧幕正中心重现亮点，试问外加磁场的方向如何？根据上述实验步骤，同学们正确推算处电子的比荷与外加电场、磁场及其他相关量的关系为。一位同学说，这表明电子的比荷将由外加电压决定，外加电压越大则电子的比荷越大，你认为他的说法正确吗？为什么？bacdE13、如图所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强电场。电量为q、动能为Ek的带电粒子从a点沿ab方向进入电场，不计重力。若粒子从c点离开电场，求电场强度的大小和粒子离开电场时的动能；若粒子离开电场时动能为Ek，则电场强度为多大？14、（16分）两个半径均为R的圆形平板电极，平行正对放置，相距为d，极板间的电势差为U，板间电场可以认为是均匀的。一个粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间，到达负极板时恰好落在极板中心。已知质子电荷为e，质子和中子的质量均视为m，忽略重力和空气阻力的影响，求：极板间的电场强度E；粒子在极板间运动的加速度a；粒子的初速度v0。4qqABd15、如图所示，带电量分别为4q和q的小球A、B固定在水平放置的光滑绝缘细杆上，相距为d。若杆上套一带电小环C，带电体A、B和C均可视为点电荷。求小环C的平衡位置。16、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1。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，如图2，让离子飞越AB后进入场强为E（方向如图）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）忽略离子源中离子的初速度，用t1计算荷质比；用t2计算荷质比。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/（vv/），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t0。求此时E的大小。LBAUO真空管离子源图1LBAU真空管离子源图2C E 独立作业（二）参考答案一、选择题：题号12345678910答案DAAAABADBDADAC二实验与探究：11、S、R1、R2、（正对面积、板间距离、极板间的介质）12、B使电子刚好落在正极板的近荧光屏端边缘，利用已知量表达q/m.C垂直电场方向向外（垂直纸面向外）说法不正确，电子的比荷是电子的固有参数三计算与简答：13、 由Lv0t得 所以：qELEktEk 所以：EktqELEk5Ek，若粒子由bc边离开电场，则：Lv0tEkEk所以： 若粒子由cd边离开电场，则： qELEk/Ek所以：14、极间场强；粒子在极板间运动的加速度 由，得： 15、设C在AB连线的延长线上距离B为l处达到平衡，带电量为Q 由库仑定律得： 有平衡条件得： 解得：（舍去）； 所以平衡位置为：ld16、 设离子带电量为q，质量为m，经电场加速后的速度为v，则2 离子飞越真空管，在AB做匀速直线运动，则Lvt1 解得离子荷质比： 离子在匀强电场区域BC中做往返运动，设加速度为a，则：qEma L2解得离子荷质比：或(2)两离子初速度分别为v、v/，则 l ttt 要使t0，则须 所以：E