2020版高考物理二轮复习 专题三 电场和磁场 专题突破练8 电场 带电粒子在电场中的运动

专题突破练8 电场 带电粒子在电场中的运动

(时间:45分钟 满分:100分)

一、选择题(共12小题,每小题7分,共84分。在每小题给出的四个选项中,第1~8小题只有一个选项符合题目要求,第9~12小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得7分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分)

1.(2016全国Ⅲ卷)关于静电场的等势面,下列说法正确的是( ) A.两个电势不同的等势面可能相交 B.电场线与等势面处处相互垂直

C.同一等势面上各点电场强度一定相等

D.将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电场力做正功 2.

(2018广东茂名综合测试)真空中有一半径为r0的带电金属球壳,若取无穷远处为零电势,通过其球心的一直线上各点的电势φ分布规律可用图中曲线表示,r表示该直线上某点到球心的距离,r1、r2分别是该直线上A、B两点离球心的距离。下列说法中正确的是( ) A.该球壳带负电

B.A点的电场强度大于B点的电场强度 C.若r2-r1=r1-r0,则φA-φB=φ0-φA

D.将电子从A点移到B点,电场力做正功 3.

(2017湖南株洲模拟)如图所示,R是一个定值电阻,A、B为水平正对放置的两块平行金属板,两板间带电微粒P处于静止状态,则下列说法正确的是( )

A.若增大A、B两金属板的间距,则有向右的电流通过电阻R B.若增大A、B两金属板的间距,P将向上运动

C.若紧贴A板内侧插入一块一定厚度的金属片,P将向上运动 D.若紧贴B板内侧插入一块一定厚度的陶瓷片,P将向上运动 4.

(2018湖南常德模拟)在空间某区域存在一电场,x轴上各点电势随位置变化情况如图所示,图线为曲线,且关于纵轴对称。下列关于该电场的论述正确的是( ) A.图中A点对应的电场强度大于B点对应电场强度 B.图中A点对应的电势大于B点对应电势

C.一个带正电的粒子在x1点的电势能等于在-x1点的电势能 D.一个带正电的粒子在-x1点的电势能大于在-x2点的电势能

5.(2018安徽蚌埠一质检)如图甲为一对长度为L的平行金属板,在两板之间加上图乙所示的电压。现沿两板的中轴线从左端向右端连续不断射入初速度为v0的相同带电粒子(重力不计),且所有粒子均能从平行金属板的右端飞出,若粒子在两板之间的运动时间均为T,则粒子最大偏转位移与最小偏转位移的大小之比是( )

1

A.1∶1 6.

B.2∶1 C.3∶1 D.4∶1

(2018福建漳州调研)如图,A、B、C三个点电荷分别固定于一个边长为a的正三角形的三个顶点,它们所带的电荷量分别为+Q、-2Q、-2Q,在三角形中心O释放一个带+q电荷的试探电荷,为了让该试探电荷静止在O点,需要在空间加上一个平行于三角形所在平面的匀强电场,则( ) A.所加匀强电场方向为由O指向A,电场强度大小为

B.所加匀强电场方向为由A指向O,电场强度大小为

C.撤去匀强电场,将试探电荷从O点移到BC中点,移动过程中试探电荷的电势能增加 D.撤去匀强电场,将试探电荷从O点移到BC中点,移动过程中电场力对试探电荷做正功 7.

(2018广东广州4月模拟)如图,带电粒子由静止开始,经电压为U1的加速电场加速后,垂直电场方向从两极板正中间进入电压为U2的平行板电容器,经偏转落在下板的中间位置。为使同样的带电粒子,从同样的初始位置由静止加速、偏转后能穿出平行板电容器,下列措施可行的是( ) A.保持U2和平行板间距不变,减小U1 B.保持U1和平行板间距不变,增大U2

C.保持U1、U2和下板位置不变,向下平移上板 D.保持U1、U2和下板位置不变,向上平移上板 8.

(2018河南中原名校第四模)水平放置的平行板电容器与某一电源相连接后,断开开关,重力不可忽略的小球由电容器的正中央沿水平向右的方向射入该电容器,如图所示,小球先后经过虚线的A、B两点。则( )

A.如果小球所带的电荷量为正电荷,小球所受的电场力一定向下 B.小球由A到B的过程中电场力一定做负功 C.小球由A到B的过程中动能可能减小

D.小球由A到B的过程中,小球的机械能可能减小 9.

2

(2018河南濮阳三模)如图所示,竖直放置的两个平行金属板间存在匀强电场,与两板上边缘等高处有两个质量相同的带电小球,P小球从紧靠左极板处由静止开始释放,Q小球从两板正中央由静止开始释放,两小球最终都能运动到右极板上的同一位置。则从开始释放到运动到右极板的过程中,下列选项正确的是( )

A.P的运动时间大于Q的运动时间 B.P、Q的电势能减少量之比为4∶1 C.P、Q的动能增加量之比为4∶1 D.P、Q的电荷量之比为2∶1 10.

(2018河北衡水金卷模拟)如图所示,竖直面内固定的均匀带电圆环半径为R,带电荷量为+Q,在圆环的最高点用绝缘丝线悬挂一质量为m、带电荷量为q的小球(大小不计),小球在垂直圆环平面的对称轴上处于平衡状态,小球到圆环中心O距离为R,已知静电力常量为k,重力加速度为g,则小球所处位置的电场强度为( ) A. 11.

B.

C.k

D.k

(2018全国Ⅰ卷)图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面,已知平面b上的电势为2 V。一电子经过a时的动能为10 eV,从a到d的过程中克服电场力所做的功为6 eV。下列说法正确的是 ( ) A.平面c上的电势为零

B.该电子可能到达不了平面f

C.该电子经过平面d时,其电势能为4 eV

D.该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍 12.

(2018河南南阳期末)如图所示,一充电后与电源断开的平行板电容器的两极板水平放置,板长为L,板间距离为d,距板右端L处有一竖直屏M。一带电荷量为q、质量为m的质点以初速度v0沿中线射入两板间,最后垂直打在M上,则下列结论正确的是(已知重力加速度为g) ( ) A.两极板间电压为

3

B.板间电场强度大小为

C.整个过程中质点的重力势能增加

D.若仅增大两极板间距,则该质点不可能垂直打在M上 二、计算题(本题共1个小题,共16分)

13.(2018安徽安庆二模)电子扩束装置由电子加速器、偏转电场和偏转磁场组成。偏转电场由加有电压的相距为d的两块水平平行放置的导体板组成,匀强磁场的左边界与偏转电场的右边界相距为s,如图甲所示。大量电子(其重力不计)由静止开始,经加速电场加速后,连续不断地沿平行板的方向从两板正中间射入偏转电场。当两板没有加电压时,这些电子通过两板之间的时间为2t0,当在两板间加如图乙所示的电压时,所有电子均从两板间通过,进入水平宽度为l,竖直宽度足够大的匀强磁场中,最后通过匀强磁场打在竖直放置的荧光屏上。问:

甲

乙

(1)如果电子在t=0时刻进入偏转电场,则离开偏转电场时的侧向位移大小是多少? (2)电子在刚穿出两板之间的偏转电场时最大侧向位移与最小侧向位移之比为多少?

(3)要使侧向位移最大的电子能垂直打在荧光屏上,匀强磁场的磁感应强度为多少?(已知电子的质量为m、电荷量为e)

4