2017-2018学年高中物理 第1章 静电场习题课（5、6、7节）练习 教科版选修3-1.doc

第1章 静电场习题课（5、6、7节）基础练1.如图1所示，电子由静止开始从A板向B板运动，到达B板的速度为v，保持两板间的电压不变，则()图1A当增大两板间的距离时，速度v增大B当减小两板间的距离时，速度v减小C当减小两板间的距离时，速度v不变D当减小两板间的距离时，电子在两板间运动的时间增大答案C解析由动能定理得eUmv2.当改变两极板间的距离时，U不变，v就不变，故C项正确；粒子做初速度为零的匀加速直线运动，即t，当d减小时，电子在板间运动的时间变小，故D选项不正确2.图2为示波管中电子枪的原理示意图，示波管内被抽成真空A为发射电子的阴极，K为接在高电势点的加速阳极，A、K间电压为U，电子离开阴极时的速度可以忽略，电子经加速后从K的小孔中射出时的速度大小为v.下面的说法中正确的是()图2A如果A、K间距离减半而电压仍为U，则电子离开K时的速度仍为vB如果A、K间距离减半而电压仍为U，则电子离开K时的速度变为v/2C如果A、K间距离不变而电压减半，则电子离开K时的速度变为vD如果A、K间距离不变而电压减半，则电子离开K时的速度变为v/2答案AC3几种混合带电粒子(重力不计)，初速度为零，它们从同一位置经同一电场加速后，又都垂直场强方向进入另一相同的匀强电场，设粒子射出偏转电场时都打在荧光屏上，且在荧光屏上只有一个亮点，则到达荧光屏的各种粒子()A电荷量一定相等B质量一定相等C比荷一定相等D质量、电荷量都可能不等答案D解析只要带同种电荷；粒子经同一电场加速又经同一电场偏转，则偏移量相同4如图3所示，氕、氘、氚的原子核自初速度为零经同一电场加速后，又经同一匀强电场偏转，最后打在荧光屏上，那么()图3A经过加速电场过程，电场力对氚核做的功最多B经过偏转电场过程，电场力对三种核做的功一样多C三种原子核打在屏上时的速度一样大D三种原子核都打在屏上的同一位置上答案BD解析同一加速电场、同一偏转电场，三种粒子带电荷量相同，在同一加速电场中电场力对它们做的功都相同，在同一偏转电场中电场力对它们做的功也相同，A错，B对；由于质量不同，所以打在屏上的速度不同，C错；再根据偏转距离公式或偏转角公式y，tan知，与带电粒子无关，D对5.两个共轴的半圆柱形电极间的缝隙中，存在一沿半径方向的电场，如图4所示带正电的粒子流由电场区域的一端M射入电场，沿图中所示的半圆形轨道通过电场并从另一端N射出，由此可知()图4A若入射粒子的电荷量相等，则出射粒子的质量一定相等B若入射粒子的电荷量相等，则出射粒子的动能一定相等C若入射粒子的电荷量与质量之比相等，则射粒子的速率一定相等D若入射粒子的电荷量与质量之比相等，则出射粒子的动能一定相等答案BC解析由图可知，该粒子在电场中做匀速圆周运动，电场力提供向心力qEm得R，R、E为定值，若q相等则mv2一定相等；若相等，则速率v一定相等，故B、C正确6在平行板电容器A、B两板上加上如图5所示的交变电压，开始B板的电势比A板高，这时两板中间原来静止的电子在电场力作用下开始运动，设电子在运动中不与极板发生碰撞，则下述说法正确的是(不计电子重力)()图5A电子一直向A板运动B电子一直向B板运动C电子先向A板运动，然后向B板运动，再返回A板做周期性来回运动D电子先向B板运动，然后向A板运动，再返回B板做周期性来回运动答案B解析电子先向B板做匀加速运动，然后向B板做匀减速运动，以后一直重复这两种运动，所以B选项正确提升练7.如图6所示，匀强电场场强方向竖直向下，在此电场中有a、b、c、d四个带电粒子(不计粒子间的相互作用)，各以水平向左、水平向右、竖直向上和竖直向下的速度做匀速直线运动，则下列说法错误的是()图6Ac、d带异种电荷Ba、b带同种电荷且电势能均不变Cd的电势能减小，重力势能也减小Dc的电势能减小，机械能增加答案AC解析a、b、c、d均做匀速直线运动，所以它们受的重力与电场力平衡，都带负电a、b所受电场力不做功，c所受电场力做正功，因此可判断A、C说法是错误的8.如图7所示，有一质量为m、带电荷量为q的油滴，被置于竖直放置的两平行金属板间的匀强电场中设油滴是从两板中间位置，并以初速度为零进入电场的，可以判定()图7A油滴在电场中做抛物线运动B油滴在电场中做匀加速直线运动C油滴打在极板上的运动时间只取决于电场强度和两板间距离D油滴打在极板上的运动时间不仅取决于电场强度和两板间距离，还取决于油滴的比荷答案BD解析粒子从静止开始，受重力和电场力作用，两个力都是恒力，所以合力是恒力，粒子在恒力作用下做初速度为零的匀加速直线运动，选项B、D对9.如图8所示，一带负电的液滴，从坐标原点O以速率v0射入水平的匀强电场中，v0的方向与电场方向成角，已知油滴质量为m，测得它在电场中运动到最高点P时的速率恰为v0，设P点的坐标为(xP，yP)，则应有()图8AxP0CxP0D条件不足无法确定答案A解析由于液滴在电场中既受电场力又受重力，由动能定理得：mghW电mv/2mv/20.即W电mgh，电场力做正功由于是负电荷所受电场力方向向左，要使电场力做正功，因而位移方向必须也向左，则必有xP0，故A正确，B、C、D错10粒子的质量是质子质量的4倍，电荷量是质子电荷量的2倍，它们从静止起，经同一电场加速，获得的动能之比EEP_，获得的速度之比vvP_.答案211解析qUEk，所以Ekq，则EEP21.又Ekmv2，所以vvP1.11.如图9带电小颗粒质量为m，电荷量为q，以竖直向上的初速度v0自A处进入方向水平向右的匀强电场中当小颗粒到达B处时速度变成水平向右，大小为2v0，那么，该处的场强E为_，A、B间的电势差是_图9答案2mg/q2mv/q解析由动能定理：qUmghm(2v0)2mv.又h，所以U，所以E.12两个半径均为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匀强电场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量为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：(1)极板间的电场强度E；(2)粒子在极板间运动的加速度a；(3)粒子的初速度v0.答案(1)(2)(3)解析(1)极板间场强E(2)粒子带电荷量为2e，质量为4m所受电场力F2eE粒子在极板间运动的加速度a(3)由dat2得t2dv013.如图10所示，一质量为m、带电荷量为q的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，静止时悬线向左与竖直方向成角，重力加速度为g.图10(1)判断小球带何种电荷(2)求电场强度E.(3)若在某时刻将细线突然剪断，求经过t时间小球的速度v.答案(1)负电(2)mgtan/q(3)gt/cos解析(1)负电(2)小球受力如右图所示，其中电场力FqE，由平衡条件得：Fmgtan，Emgtan/q.(3)剪断细线后小球做初速度为零的匀加速直线运动F合mg/cosma，vat，所以vgt/cos速度方向与竖直方向夹角为斜向左下方