当前位置:首页 > 2020年高考物理二轮复习讲练测 专题06 静电场(练)(解析版)
【答案】C
23
【解析】如图所示,粒子在电场中做类平抛运动,沿y轴负方向做匀速直线运动,有d=v0t,
3
2
qE3v01
沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动,加速度a==,则沿x轴正方向的位移x=at2=
m2d2
d,设射出电场时粒子的速度v方向与初速度v0方向的夹角为θ,根据类平抛运动的推论得tan θ=2
x
23
d3
v0
=3,则θ=60°,所以v==2v0,粒子在磁场中做匀速圆周运动,恰好打到y轴上时,轨迹与
cos 60°y轴相切,设粒子轨迹半径为r,根据几何关系得r+rcos 60°=2d+x,解得r=2d,粒子做匀速圆周运mv2mv0动,洛伦兹力提供向心力,有qvB=,解得B=,选项C正确.
rqd
5.(2020·福建仙游一中高三模拟)如图所示,实线为两个点电荷Q1、Q2产生的电场的电场线,虚直线cd为Q1、Q2连线的垂直平分线,O为垂足,c、d两点在垂直平分线上且关于Q1、Q2连线对称.一电子(不计重力)从a点沿虚曲线途径O点运动到b点.下列说法正确的是( )
A.Q1的电荷量小于Q2的电荷量 B.c、d两点的电势相同,场强不相同
C.电子过O点时的加速度大于过a点时的加速度 D.电子在O点时的电势能大于在a点时的电势能 【答案】BC
【解析】Q1周围的电场线比Q2周围的电场线密,说明Q1的电荷量大于Q2的电荷量,A错误;根据电场线的分布情况知Q1、Q2为异种电荷,根据曲线运动的向心力方向指向凹处知,Q1为正电荷,Q2为负电荷,电场线的方向由Q1沿电场线指向Q2,根据对称性知c、d两点的电势相等,场强大小相等,方向不同,eE
B正确;O点附近的电场线比a点附近的电场线密,O点场强较大,由加速度a0=知,电子过O点时的
m加速度大于过a点时的加速度,C正确;电子从a点运动到O点的过程中电场力方向与速度方向的夹角小于90°,电场力做正功,电势能逐渐减小,即电子在O点时的电势能小于在a点时的电势能,D错误.
6.(2020·湖北孝感高级中学高三调研)如图所示,A、B、C、D为匀强电场中相邻的四个等势面,一电子经过等势面D时,动能为16 eV,速度方向垂直于等势面D且经过等势面C时,电势能为-8 eV,经过等势面B时速度恰好为零,已知相邻等势面间的距离均为4 cm,电子重力不计.则下列说法正确的是( )
A.电子做匀变速直线运动 B.匀强电场的场强大小为100 V/m C.等势面A的电势为-8 V
D.电子再次经过等势面D时,动能为16 eV 【答案】ACD
【解析】电子从等势面D运动到等势面B的过程中,由动能定理得-eUDB=0-EkD,则可解得UDB
=16 V,又电子在等势面C时,由EpC=-eφC,代入数据解得φC=8 V,又因为相邻等势面之间的距离相等,则相邻两等势面的电势差相等,则φB=0、φA=-8 V、φD=16 V,C正确;由于电场为匀强电场,则电子所受的电场力为恒力,电子做匀变速直线运动,A正确;由电势差与电场强度的关系可知E=
UDB16= V/m=200 V/m,B错误;当电子从等势面D运动到等势面B,再回到等势面D的整个过dDB0.08
程中,电场力所做的功为零,由能量守恒定律可知,电子再次回到等势面D时的动能仍为16 eV,D正确.
7.(2020·甘肃天水高三模拟)如图(a)所示,AB是某电场中的一条电场线,若有一电子以某一初速度且仅在电场力的作用下,沿AB由点A运动到点B,所经位置的电势随距A点的距离变化的规律如图(b)所示.以下说法正确的是( )
A.电子在A、B两点的速度vA<vB B.A、B两点的电势 φA<φB
C.电子在A、B两点的电势能EpA>EpB D.A、B两点的电场强度 EA>EB
【解析】由图(b)可知,电势逐渐降低,可判断出电场线的方向从A到B,在移动过程中,电场力做负功,电子的动能减小,速度减小,而电子的电势能增大,即有vA>vB,EpA<EpB,故A、C错误;电场线的方向从A到B,则A、B两点的电势φA>φB,故B错误;φ -x图象的斜率大小等于电场强度,由几何知识可知,图象的斜率逐渐减小,则从点A到点B场强逐渐减小,则有EA>EB,故D正确.
【答案】D
8.(2020·河南驻马店高三模拟)如图所示,在水平向右的匀强电场中,固定有一根与水平方向成45°角的绝缘光滑直杆ab.一带电小圆环套在杆上,恰好能沿杆匀速下滑.当小圆环以大小为v0的速度从b端脱离杆后,经过一段时间正好通过b端正下方的c点处.已知重力加速度为g,杆固定不动,则b、c两点之间的距离为( )
v2v200A. B. 2gg2v20C. g
2v20D.
g
【解析】小圆环恰好能沿杆匀速下滑,则对小圆环受力分析可知,电场力水平向左,大小为F=mg;
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