2019-2020年高考物理高考與模擬題分類解析 專題23 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng).doc
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2019-2020年高考物理高考與模擬題分類解析 專題23 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一、xx高考題1. (xx廣東理綜物理)圖5是某種靜電礦料分選器的原理示意圖,帶電礦粉經(jīng)漏斗落入水平勻強(qiáng)電場(chǎng)后,分落在收集板中央的兩側(cè),對(duì)礦粉分離的過(guò)程,下列表述正確的有A.帶正電的礦粉落在右側(cè)B.電場(chǎng)力對(duì)礦粉做正功C.帶負(fù)電的礦粉電勢(shì)能變大D.帶正電的礦粉電勢(shì)能變小2. (xx天津理綜)兩個(gè)固定的等量異號(hào)點(diǎn)電荷所產(chǎn)生電場(chǎng)的等勢(shì)面如圖中虛線所示,一帶負(fù)電的粒子以某一速度從圖中A點(diǎn)沿圖示方向進(jìn)入電場(chǎng)在紙面內(nèi)飛行,最后離開(kāi)電場(chǎng),粒子只受靜電力作用,則粒子在電場(chǎng)中A做直線運(yùn)動(dòng),電勢(shì)能先變小后變大B做直線運(yùn)動(dòng),電勢(shì)能先變大后變小C做曲線運(yùn)動(dòng),電勢(shì)能先變小后變大D做曲線運(yùn)動(dòng),電勢(shì)能先變大后變小3(xx四川理綜)如圖所示,ABCD為固定在豎直平面內(nèi)的軌道,AB段光滑水平,BC段為光滑圓弧,對(duì)應(yīng)的圓心角=37,半徑r=2.5m,CD段平直傾斜且粗糙,各段軌道均平滑連接,傾斜軌道所在區(qū)域有場(chǎng)強(qiáng)大小為E=2105N/C、方向垂直于斜軌向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)。質(zhì)量m=510-2kg、電荷量q=+110-6C的小物體(視為質(zhì)點(diǎn))被彈簧槍發(fā)射后,沿水平軌道向左滑行,在C點(diǎn)以速度v0=3m/s沖上斜軌。以小物體通過(guò)C點(diǎn)時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn),0.1s以后,場(chǎng)強(qiáng)大小不變,方向反向。已知斜軌與小物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.25。設(shè)小物體的電荷量保持不變,取g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8。 (1)求彈簧槍對(duì)小物體所做的功; (2)在斜軌上小物體能到達(dá)的最高點(diǎn)為P,示CP的長(zhǎng)度。相關(guān)知識(shí)。二、xx模擬題1. (xx年3月山東威海一模)一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷僅在電場(chǎng)力作用下由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的v-t圖象如圖所示,其中ta和tb是電荷運(yùn)動(dòng)到電場(chǎng)中a、b兩點(diǎn)的時(shí)刻.下列說(shuō)法正確的是A.該電荷由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn),電場(chǎng)力做負(fù)功B. a點(diǎn)處的電場(chǎng)線比b點(diǎn)處的電場(chǎng)線密C. a、b兩點(diǎn)電勢(shì)的關(guān)系為D.該電荷一定做曲線運(yùn)動(dòng)2(xx年3月東北四校一模)如圖所示,質(zhì)量為m、半徑為R的圓形光滑絕緣軌道放在水平地面上固定的M、N兩豎直墻壁間,圓形軌道與墻壁間摩擦忽略不計(jì),在軌道所在平面加一豎直向上的場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)。P、Q兩點(diǎn)分別為軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn),在p點(diǎn)有一質(zhì)量為m,電量為q的帶正電的小球,現(xiàn)給小球一初速度v0,使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g,則有關(guān)下列說(shuō)法正確的是A小球通過(guò)P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道一定有壓力B小球通過(guò)P點(diǎn)時(shí)的速率一定大于通過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的速率C從P到Q點(diǎn)的過(guò)程中,小球的機(jī)械能一定增加D若mg qE,要使小球能通過(guò)Q點(diǎn)且保證圓形軌道不脫離地面,速度v0應(yīng)滿足的關(guān)系是:v0NFE。則( )AE帶正電,F(xiàn)帶負(fù)電,且QEQF B在M點(diǎn)由靜止釋放一帶正電的檢驗(yàn)電荷,檢驗(yàn)電荷將沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)C過(guò)N點(diǎn)的等勢(shì)面與過(guò)N點(diǎn)的切線垂直 D負(fù)檢驗(yàn)電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能5. (xx年3月福州質(zhì)檢)電場(chǎng)中某三條等勢(shì)線如圖實(shí)線a、b、c所示。一電子僅在電場(chǎng)力作用下沿直線從P運(yùn)動(dòng)到Q,已知電勢(shì)abc,這一過(guò)程電子運(yùn)動(dòng)的v-t圖象可能是下列各圖中的6(xx江西重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)盟第一次聯(lián)考)如圖所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)、傾角為=30的光滑絕緣斜面處于電場(chǎng)中,一帶電量為+q,質(zhì)量為m的小球,以初速度v0由斜面底端的A點(diǎn)開(kāi)始沿斜面上滑,到達(dá)斜面頂端的速度仍為v0,則( )ABCv0A小球在B點(diǎn)的電勢(shì)能一定大于小球在A點(diǎn)的電勢(shì)能BA、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差一定為C若電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng),則該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)的最大值一定是D若該電場(chǎng)是AC邊中垂線上某點(diǎn)的點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的,則Q一定是正電荷7(11分)(xx年2月福建晉江四校第二次聯(lián)考)如圖所示,質(zhì)量為m,帶電量為+q的微粒在O點(diǎn)以初速度v0與水平方向成q 角射出,微粒在運(yùn)動(dòng)中受阻力大小恒定為f。 如果在某方向加上一定大小的勻強(qiáng)電場(chǎng)后,能保證微粒仍沿v0方向做直線運(yùn)動(dòng),試求所加勻強(qiáng)電場(chǎng)的最小值的大小與方向。 若加上大小一定,方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),仍能保證微粒沿vo方向做直線運(yùn)動(dòng),并經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后又返回O點(diǎn),求微?;氐絆點(diǎn)時(shí)的速率。8(12分)(xx廣東中山期末)如圖,A、B兩點(diǎn)所在的圓半徑分別為r1和r2,這兩個(gè)圓為同心圓,圓心處有一帶正電為+Q的點(diǎn)電荷,內(nèi)外圓間的電勢(shì)差為U。一電子僅在電場(chǎng)力作用下由A運(yùn)動(dòng)到B,電子經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)速度為v。若電子質(zhì)量為m,帶電量為e。求:+v0r1r2AB+Qv(1)電子經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的加速度大小。(2)電子在A點(diǎn)時(shí)的速度大小v0。9.(16分)(xx云南名校聯(lián)考)直流電源的路端電壓U=182 V。金屬板AB、CD、EF、GH相互平行、彼此靠近。它們分別和變阻器上的觸點(diǎn)a、b、c、d連接。變阻器上ab、bc、cd段電阻之比為123??譕1正對(duì)B和E,孔O2正對(duì)D和G。邊緣F、H正對(duì)。一個(gè)電子以初速度v0=4106 m/s沿AB方向從A點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng),恰好穿過(guò)孔O1和O2后,從H點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng)。金屬板間的距離L1=2 cm,L2=4 cm,L3=6 cm。電子質(zhì)量me=9.110-31 kg,電量q=1.610-19 C。正對(duì)兩平行板間可視為勻強(qiáng)電場(chǎng),求: (1)各相對(duì)兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度。(2)電子離開(kāi)H點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能。(3)四塊金屬板的總長(zhǎng)度(AB+CD+EF+GH)。10、(14分)(xx年2月河北省衡水中學(xué)下學(xué)期一調(diào)考試)粗糙絕緣的水平面附近存在一個(gè)平行于水平面的電場(chǎng),其中某一區(qū)域的電場(chǎng)線與x軸平行,且沿x軸方向的電勢(shì)j與坐標(biāo)值x的關(guān)系如下表格所示:123456789x/m0.050.100.150.200.250.300.350.400.45/105v9.004.503.002.251.801. 501.291.131.00根據(jù)上述表格中的數(shù)據(jù)可作出如右的jx圖像。現(xiàn)有一質(zhì)量為0.10kg,電荷量為1.010-7C帶正電荷的滑塊(可視作質(zhì)點(diǎn)),其與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.20。問(wèn):(1)由數(shù)據(jù)表格和圖像給出的信息,寫(xiě)出沿x軸的電勢(shì)j與x的函數(shù)關(guān)系表達(dá)式。(2)若將滑塊無(wú)初速地放在x=0.10m處,則滑塊最終停止在何處?(3)在上述第(2)問(wèn)的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,它的加速度如何變化?當(dāng)它位于x=0.15m時(shí)它的加速度多大?(電場(chǎng)中某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為jx圖線上某點(diǎn)對(duì)應(yīng)的斜率)(4)若滑塊從x=0.60m處以初速度v0沿-x方向運(yùn)動(dòng),要使滑塊恰能回到出發(fā)點(diǎn),其初速度v0應(yīng)為多大?可解得x2=0.225m(舍去x2=0.1m)。(2分)11(19分)(xx年2月重慶八中檢測(cè))如圖所示,兩平行金屬板A、B長(zhǎng)L=8cm,兩板間距離d=8cm,A板比B板電勢(shì)高300V,一不計(jì)重力的帶正電的粒子電荷量q10-10C,質(zhì)量m10-20kg,沿電場(chǎng)中心線RD垂直電場(chǎng)線飛入電場(chǎng),初速度02106m/s,粒子飛出平行板電場(chǎng)后可進(jìn)入界面MN、PS間的無(wú)電場(chǎng)區(qū)域。已知兩界面MN、PS相距為12cm,D是中心線RD與界面PS的交點(diǎn)。求:(1)粒子穿過(guò)界面MN時(shí)偏離中心線RD的距離以及速度大小?(2)粒子到達(dá)PS界面時(shí)離D點(diǎn)的距離為多少?(3)設(shè)O為RD延長(zhǎng)線上的某一點(diǎn),我們可以在O點(diǎn)固定一負(fù)點(diǎn)電荷,使粒子恰好可以繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),求在O點(diǎn)固定的負(fù)點(diǎn)電荷的電量為多少?(靜電力常數(shù)k = 90109Nm2/C2,保留兩位有效數(shù)字)12. (15分) (xx南京四校聯(lián)考) 如圖所示,固定于同一條豎直線上的A、B是兩個(gè)帶等量異種電荷的點(diǎn)電荷,電荷量分別為Q和Q,A、B相距為2d。MN是豎直放置的光滑絕緣細(xì)桿,另有一個(gè)穿過(guò)細(xì)桿的帶電小球p,質(zhì)量為m、電荷量為+q(可視為點(diǎn)電荷,不影響電場(chǎng)的分布。),現(xiàn)將小球p從與點(diǎn)電荷A等高的C處由靜止開(kāi)始釋放,小球p向下運(yùn)動(dòng)到距C點(diǎn)距離為d的O點(diǎn)時(shí),速度為v。已知MN與AB之間的距離為d,靜電力常量為k,重力加速度為g。求:(1)C、O間的電勢(shì)差UCO; (2)O點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小及小球p經(jīng)過(guò)O點(diǎn)時(shí)的加速度;(3)小球p經(jīng)過(guò)與點(diǎn)電荷B等高的D點(diǎn)時(shí)的速度。13、(16分)(xx上海崇明期末)已知真空中電量為Q的點(diǎn)電荷電場(chǎng)中,若取無(wú)窮遠(yuǎn)為零電勢(shì)點(diǎn),則離電荷距離為r的某點(diǎn)的電勢(shì)表達(dá)式為(k為靜電力常數(shù))。如圖所示,帶正電的甲球固定在足夠大的光滑絕緣水平面上的A點(diǎn),其帶電量為Q;質(zhì)量為m、帶正電的乙球在水平面上的B點(diǎn)由靜止釋放,其帶電量為q;A、B兩點(diǎn)間的距離為l0。釋放后的乙球除受到甲球的靜電力作用外,還受到一個(gè)大小為、方向指向甲球的恒力作用,兩球均可視為點(diǎn)電荷。求:(1)乙球在釋放瞬間的加速度大??;(2)乙球的速度最大時(shí)兩個(gè)電荷間的距離;(3)乙球運(yùn)動(dòng)的最大速度vm為多少?(4)乙球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,離開(kāi)甲球的最大距離和最小距離是多少?14.(xx年3月安徽省“江南十校”高三聯(lián)考)如圖所示,光滑水平軌道與半徑為R的光滑豎直半圓軌道在B點(diǎn)平滑連接。在過(guò)圓心O的水平界面MN的下方分布有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)?,F(xiàn)有一質(zhì)量為m,電量為+q的小球從水平軌道上A點(diǎn)由靜止釋放,小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)離開(kāi)圓軌道后,經(jīng)界面MN上的P點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)(P點(diǎn)恰好在A點(diǎn)的正上方,如圖。小球可視為質(zhì)點(diǎn),小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)之前電量保持不變,經(jīng)過(guò)C點(diǎn)后電量立即變?yōu)榱悖?。已知A、B間距離為2R,重力加速度為g。在上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,求:(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大?。唬?)小球在圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)最大速率;(3)小球?qū)A軌道的最大壓力的大小。15(12分)(xx年海南瓊海一模)如圖所示,在光滑絕緣水平面上B點(diǎn)的正上方O處固定一個(gè)質(zhì)點(diǎn),在水平面上的A點(diǎn)放另一個(gè)質(zhì)點(diǎn),兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量均為m,帶電量均為+Q 。C為AB直線上的另一點(diǎn)(O、A、B、C位于同一豎直平面上),AO間的距離為L(zhǎng),AB和BC間的距離均為,在空間加一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)后A處的質(zhì)點(diǎn)處于靜止。試問(wèn):(1)該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)多大?其方向如何?(2)給A處的質(zhì)點(diǎn)一個(gè)指向C點(diǎn)的初速度,該質(zhì)點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)所受的電場(chǎng)力多大?(3)若初速度大小為v0,質(zhì)點(diǎn)到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的加速度和速度分別多大?16.(16分)(xx年3月江蘇省蘇北四星級(jí)高中聯(lián)考)靜電場(chǎng)方向平行于x軸,其電勢(shì)隨x的分布可簡(jiǎn)化為如圖所示的折線,圖中0和d為已知量。一個(gè)帶負(fù)電的粒子在電場(chǎng)中以x = 0為中心,沿x軸方向做周期性運(yùn)動(dòng)。已知該粒子質(zhì)量為m、電量為 -q,其動(dòng)能與電勢(shì)能之和為A(0 A q0)。忽略重力。求:(1)粒子所受電場(chǎng)力的大??;(2)粒子的運(yùn)動(dòng)區(qū)間;(3)粒子的運(yùn)動(dòng)周期。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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