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《2018届高考物理一轮复习 专题5 带电粒子在电场中的综合问题考点规范练》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、带电粒子在电场中的综合问题一、单项选择题1.将如图所示的交流电压加在平行板电容器A、B两板上,开始B板电势比A板电势高,这时有一个原来静止的电子正处在两板的中间,它在电场力作用下开始运动,设A、B两极板间的距离足够大,下列说法正确的是( )A.电子一直向着A板运动B.电子一直向着B板运动C.电子先向A板运动,然后返回向B板运动,之后在A、B两板间做周期性往复运动D.电子先向B板运动,然后返回向A板运动,之后在A、B两板间做周期性往复运动解析根据交流电压的变化规律,作出电子的加速度a、速度v随时间变化的图线,如图甲、乙。从
2、图中可知,电子在第一个内做匀加速直线运动,第二个内做匀减速直线运动,在这半周期内,因初始B板电势比A板电势高,所以电子向B板运动,加速度大小为。在第三个内电子做匀加速直线运动,第四个内做匀减速直线运动,但在这半周期内运动方向与前半周期相反,向A板运动,加速度大小为。所以电子在交变电场中将以t=时刻所在位置为平衡位置做周期性往复运动,综上分析选项D正确。答案D2.(2016·江苏苏州调研)如图所示,绝缘杆两端固定带电小球A和B,轻杆处于水平向右的匀强电场中,不考虑两球之间的相互作用,初始时杆与电场线垂直。现将杆右移,同时顺时
3、针转过90°,发现A、B两球电势能之和不变。根据如图给出的位置关系,下列说法正确的是( )A.A一定带正电,B一定带负电B.A、B两球所带电荷量的绝对值之比qA∶qB=1∶2C.A球电势能一定增加D.电场力对A球和B球做功相等〚导学号17420273〛解析电场力做功与路径无关,两个小球在杆右移后电势都变化,而两个小球组成的系统的电势能之和不变,那么电场力对其中一个做正功,对另一个一定做负功,做功的绝对值相同,两个小球一定带异种电荷,但不能准确判断每一个小球所带电荷的电性,A、C、D错误;由电势能变化之和为零得EqBL=E
4、qA·2L,即
5、qA
6、∶
7、qB
8、=1∶2,B正确。答案B3.如图所示,A、B两金属板平行放置,在t=0时刻将电子从A板附近由静止释放(电子的重力忽略不计)。分别在A、B两板间加上下列哪种电压时,有可能使电子到不了B板( )解析加A图电压,电子从A板开始向B板做匀加速直线运动;加B图电压,电子开始向B板做匀加速运动,再做加速度大小相同的匀减速运动,速度减为零后做反向匀加速运动及匀减速运动,由对称性可知,电子将做周期性往复运动,所以电子有可能到不了B板;加C图电压,电子先匀加速,再匀减速到静止,完成一个周期,所以电子一直向B
9、板运动,即电子一定能到达B板;加D图电压,电子的运动与C图情形相同,只是加速度是变化的,所以电子也一直向B板运动,即电子一定能到达B板,综上所述可知选项B正确。答案B4.平行板间加如图所示的周期性变化的电压,重力不计的带电粒子静止在平行板中央,从t=时刻开始将其释放,运动过程无碰板情况,则能定性描述粒子运动的速度图象的是( )解析每半个周期两板间的电压恒定,板间电场为匀强电场,粒子所受电场力恒定,因此粒子从时刻开始在电场中做匀加速直线运动,在T时刻电场反向,电场力大小不变,粒子做匀减速直线运动,在T时刻速度减为零,以后循
10、环此过程。答案A二、多项选择题5.一个正点电荷Q静止在正方形的一个角上,另一个带电质点射入该区域时,恰好能经过正方形的另外三个角A、B、C,如图所示,则有( )A.A、B、C三点电势高低及电场强度大小的关系是φA=φC>φB,EA=EC=2EBB.质点由A到B电势能增加,由B到C电场力做正功,在B点动能最小C.质点在A、B、C三处的加速度大小之比是1∶2∶1D.若改变带电质点在A处的速度大小和方向,有可能使其经过A、B、C三点做匀速圆周运动解析根据正点电荷周围电场线分布,以及沿着电场线电势降低的规律可知,A、C两点电势相
11、同,B点电势最低,设A点距离场源电荷为r,EA=,EB=,EA=2EB,A正确;质点由A到B运动过程中电场力为引力,电场力做负功,电势能增大,动能减小,由B到C过程中电场力指向场源电荷,为引力,电场力做正功,动能增大,由此可知质点在B点动能最小,B正确;质点在A、B、C三处的库仑力之比为2∶1∶2,加速度之比为2∶1∶2,C错误;带电质点如果做匀速圆周运动,必须以场源电荷为圆心,而A、B、C三点不在同一个圆周上,由此可知D错误。答案AB6.如图甲,两水平金属板间距为d,板间电场强度的变化规律如图乙所示。t=0时刻,质量为m
12、的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间,0~时间内微粒匀速运动,T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出。微粒运动过程中未与金属板接触。重力加速度的大小为g。关于微粒在0~T时间内运动的描述,正确的是( ) A.末速度大小为v0B.末速度沿水平方向C.重力势能减少了mgdD.
