【物理】2020届一轮复习人教版 静电场 课时作业 11页

2020 届一轮复习人教版 静电场 课时作业 一、选择题（本大题共 12 小题，每小题 5 分，共 60 分。在每小题给出的四个选项中， 1~8 题只有一项符 合题目要求； 9~12 题有多项符合题目要求。全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。） 1．1878 年英国科学家克鲁克斯发明了接近真空的“克鲁克斯管”，即阴极射线管，为 X 射线的发现提供了基 本实验条件。如图 1 所示是一个阴极射线管的结构示意图，要使射线管发出射线，须在 P、Q 两电极间加上 几万伏的直流高压,使用时以下说法正确的是： A．阴极射线是负离子，高压电源正极应接在 P 点 B．阴极射线是负离子，高压电源正极应接在 Q 点 C．阴极射线是正离子，高压电源正极应接在 P 点 D．阴极射线是正离子，高压电源正极应接在 Q 点 【答案】 A 2．空间有一匀强电场，一质量为 m 的带电微粒由静止释放后，其运动方向一竖直向下的方向间的夹角为 60°，加速度大小等于重力加速度 g，不计空气阻力。以下说法中正确的是（ ） A．微粒所受电场力大小有可能等于 1.5mg B．运动过程中微粒的机械能增大 C．运动过程中微粒的机械能守恒 D．运动过程中微粒的电势能不变 【答案】 B 【解析】 【详解】 以带电微粒为研究的对象，由题意，其受力如图： 【点睛】 该题中，由于运动方向与竖直向下的方向间的夹角为 60°，加速度大小等于重力加速度 g，所以微粒所受电 场力大小是一定值． 综上所述本题答案为:C 5．如图所示，图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某带电粒子通过该电场区域时 的运动轨迹，a、b 是轨迹上的两点，若带电粒子在运动过程中只受电场力作用，根据此图可做出的正确判 断是( ) A．带电粒子所带电荷的正、负 B．带电粒子在 a、b 两点的受力方向 C．带电粒子在 a、b 两点的加速度何处较大 D．带电粒子在 a、b 两点的速度何处较大 【答案】 BCD 【解析】 6．如图所示，边长为 L 的正方形 ABCD 处在竖直平面内。一带电粒子质量为 m，电荷量为+q，重力不计， 以水平速度 v0 从 A 点射入正方形区域。为了使带电粒子能从 C 点射出正方形区域，可以在正方形 ABCD 区 域内加一个竖直方向的匀强电场，也可以在 D 点放入一个点电荷，则下列说法正确的是（ ） A．匀强电场的方向竖直向上，且电场强度 2 0mvE qL  B．放入 D 点的点电荷应带负电，且电荷量 2 0mv LQ kq  （ k 为静电力常量） C．粒子分别在匀强电场和点电荷的电场中运动时，经过 C 点时速度大小之比为 2:1 D．粒子分别在匀强电场和点电荷的电场中运动时，从 A 点运动到 C 点所需时间之比为 2:π 【答案】 BD 考点：带电粒子在匀强电场中的运动 【名师点睛】此题是带电粒子在电场中的运动问题；解题的关键是知道粒子在两种不同的电场中的运动性 质；熟练掌握解决平抛运动及匀速圆周运动的基本方法． 7．如图所示，平行板电容器 A、B 间有一带电油滴 P 正好静止在极板正中间，现将 B 极板匀速向下移动， 其他条件不变。则在 B 极板移动的过程中 A．油滴将向下做匀加速运动 B．电流计中电流由 a 流向 b C．油滴运动的加速度逐渐变小 D．极板带的电荷量增大 【答案】 B 【点睛】解决本题的关键抓住电容器始终与电源相连，电势差不变，结合电容的变化判断电量的变化．由 公式 分析场强的变化。 9．示波管的内部结构如图甲所示,如果在偏转电极 XX’、YY’之间都没有加电压,电子束将打在光屏中心,如 在偏转电板 XX’之间和 YY’之间加上如丙所示的几种电压,荧光屏上可能会出现图乙中(a)、(b)所示的两种波 形,则下列说法正的是( ) A．若 XX'、YY’分别加图丙中电压(3)和(1),荧光屏上可以出现乙中(a)所示波形 B．若 XX’、YY'分别加丙中电压(4)和和(2),荧光異上可以出现图乙中(a)所示波形 C．若 XX’、YY'分别加图丙中电压(2)和(1) 荧光屏可以出现图乙中(b)所示波形 D．若 XX’、YY'分别加图丙中电压(3)和(2),荧光屏上可以出现图乙(b)所示波形 【答案】 AD 10．如图所示，带电平行金属板 A、B，板间的电势差大小为 U，A 板带正电，B 板中央有一小孔．一带正 电的微粒，带电荷量为 q，质量为 m，自孔的正上方距板高 h 处自由落下，若微粒恰能落至 A、B 板的正中 央 C 点，则 A．微粒下落过程中重力做功为 ，电场力做功为 B．微粒落入电场中，电势能逐渐增大，其增加量为 C．若微粒从距 B 板高 2h 处自由下落，则恰好能达到 A 板 D．微粒在下落过程中动能逐渐增加，重力势能逐渐减小 【答案】 BC 11．如图所示，有一水平椭圆轨道，M、N 为该椭圆轨道的两个焦点，虚线 AB、CD 分别为椭圆的长轴和 短轴，相交于 O 点，且 AM=MO=OC=2cm，则下列说法正确的是（ ） A．若将+Q 的点电荷放置在 O 点，则 A、B 两处电势、场强均相同 B．若将+Q、-Q 等量异种电荷分别放置在 M、N 点，则带负电的试探电荷在 O 处的电势能小于 B 处的电势 能 C．若从 C 处静止释放的电子仅在电场力作用下能在 CD 上做往复运动，则放置在 M、N 的点电荷电量越大， 电子往复运动的周期越大 D．若有一平行于轨道平面的匀强电场且 A、B、C 三点的电势分别为 10V、2V、8V，则匀强电场场强大小 为 【答案】 BD 【解析】 【详解】 A、点电荷处于 O 点，则 A、B 两处电势相等，而 A、B 两点的电场强度大小相同，方向不同；故 A 错误. B、将+Q、-Q 等量异种电荷分别放置在 M、N 点，根据等量异种电荷中垂线电势为零，可知，O 处的电势 高于 B 处，依据 EP=qφ，则有负电荷在 O 处的电势能小于 B 处的电势能，故 B 正确. 故选 BD. 【点睛】 考查点电荷的电场线的分布，等量异种电荷的等势面的分布，掌握库仑定律的内容，理解由电势确定电场 线，注意求电势能时，关注电荷的电性，同时注意 U=Ed，式中 d 是等势面的间距. 易得： 解得： 2 gdv  ， 在 O 点的速度 v0 应有： 解得： 0 5 2 gdv  ②设小球运动轨迹与 x 轴交点为 R，小球从 P 到 R 做类平抛运动，设 PMS 交 x 轴为 N，RS 与 PS 垂直， 点睛：本题主要考查了带电粒子在电场中的运动，关键理清粒子在整个过程中的运动规律，另外本题对数 学几何能力要求较高，需加强这方面的训练。 14．一平行板电容器长 l＝10 cm，宽 a＝8 cm，板间距 d＝4 cm，在板左侧有一足够长的“狭缝”离子源，沿 着两板中心平面，连续不断地向整个电容器射入离子，它们的比荷均为 2×1010 C/kg，速度均为 4×106 m/s， 距板右端 l/2 处有一屏，如图 5 甲所示，如果在平行板电容器的两极板间接上如图乙所示的交流电，由于离 子在电容器中运动所用的时间远小于交流电的周期，故离子通过电场的时间内电场可视为匀强电场．试求： (1)离子打在屏上的区域面积； (2)在一个周期内，离子打到屏上的时间． 【答案】 （1） （2）0.0128s 【解析】 （2）在前 T，离子打到屏上的时间： 又由对称性知，在一个周期内，打到屏上的总时间： 考点：带电粒子在匀强电场中的运动。 （2）设粒子从 P 点坐标为（-L、y0）由静止匀加速直线运动，粒子进入第一象限做类平抛运动，经 Q 点后 做匀速直线运动，设 Q 点坐标为（x、y）；粒子进入第一象限的速度： 做类平抛运动经 Q 点时，水平： 竖直： 考点：考查了带电粒子在电场中的运动 【名师点睛】带电粒子在电场中的运动，综合了静电场和力学的知识，分析方法和力学的分析方法基本相 同．先分析受力情况再分析运动状态和运动过程（平衡、加速、减速，直 线或曲线），然后选用恰当的规 律解题．解决这类问题的基本方法有两种，第一种利用力和运动的观点，选用牛顿第二定律和运动学公式 求解；第二种利用能量转化 的观点，选用动能定理和功能关系求解 16．如图所示，在 xOy 坐标系中，两平行金属板 AB、OD 如图甲放置，OD 与 x 轴重合，板的左端与原点 O 重合，板长 L＝2 m，板间距离 d＝1 m，紧靠极板右侧有一荧光屏．两金属板间电压 UAO 随时间的变化规 律如图乙所示，变化周期为 T＝2×10－3s，U0＝103V，t＝0 时刻一带正电的粒子从左上角 A 点，以平行于 AB 边 v0＝103m/s 的速度射入板间，粒子带电荷量为 q＝10－5C，质量 m＝10－7kg.不计粒子所受重力．求： （1）粒子在板间运动的时间； （2）粒子打到荧光屏上的纵坐标； （3）粒子打到荧光屏上的动能． 【答案】 （1）2×10－3s（2）0．85 m（3）5．05×10－2J 【解析】 （3）粒子出射时的动能，由动能定理得： 代入数据解得 Ek＝ mv2＝5.05×10−2J