2020屆高考物理第一輪復(fù)習(xí)電場課堂練習(xí)二 1．（6分）某一研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)們設(shè)計了以下實驗方案來驗證電荷守恒定律： 實驗操作 步驟一：手持起電板柄，用力將兩塊起電板快速摩擦后分開 步驟二：將其中一塊板插入箔片驗電器上端的空心金屬球（不要接觸金屬球） 步驟三：將兩塊板同時插入空心金屬球 實驗圖解 實驗現(xiàn)象 箔片張開 箔片閉合 根據(jù)以上實驗過程和觀察到的現(xiàn)象，回答下列問題： （1）步驟二的實驗現(xiàn)象，說明_____________________________________________ （2）步驟三的實驗現(xiàn)象，說明_____________________________________________ （3）該研究性實驗_________（填“能”或“不能”）驗證電荷守恒定律。 2．（6分）示波管是示波器的核心部件，它由電子槍、________和________三部分組成，如圖9所示．如果在熒光屏上P點出現(xiàn)亮斑，可知示波管中的極板X的電勢______（填“高于”或“低于”）極板X ′；極板Y的電勢______（填“高于”或“低于”）極板Y ′ 圖9 3．（12分）．如圖10所示，長L=1.6m，質(zhì)量M=3kg的木板靜放在光滑水平面上，質(zhì)量m=1kg、 帶電量q=+2.5×10-4C的小滑塊放在木板的右端，木板和物塊間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，所在 空間加有一個方向豎直向下強度為E=4.0×104N/C的勻強電場，如圖所示，現(xiàn)對木板施加一水平向右的拉力F．取g=10m/s2，求： （1）使物塊不掉下去的最大拉力F； （2）如果拉力F=11N恒定不變，小物塊所能獲得的最大動能. 圖10 4．（12分）兩個半徑均為R的圓形平板電極，平行正對放置，相距為d，極板間的電勢差為U，板間電場可以認為是均勻的。一個α粒子（氦原子核）從正極板邊緣以某一初速度垂直于電場方向射入兩極板之間，到達負極板時恰好落在極板中心。 已知質(zhì)子電荷為e，質(zhì)子和中子的質(zhì)量均視為m，忽略重力和空氣阻力的影響，求 （1）極板間的電場強度E； （2）α粒子在極板間運動的加速度a； （3）α粒子的初速度v0。 15．（12分）如圖11所示，在長為2L、寬為L的區(qū)域內(nèi)有正好一半空間有場強為E、方向平行于短邊的勻強電場，有一個質(zhì)量為ｍ，電量為ｅ的電子，以平行于長邊的速度v0從區(qū)域的左上角A點射入該區(qū)域，不計電子所受重力，要使這個電子能從區(qū)域的右下角的B點射出，求： （1）無電場區(qū)域位于區(qū)域左側(cè)一半內(nèi)時，如圖甲所示，電子的初速應(yīng)滿足什么條件； （2）無電場區(qū)域的左邊界離區(qū)域左邊的距離為x時，如圖乙所示，電子的初速又應(yīng)滿足什么條件； 圖11 6．如圖12所示在豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系XOY，OY表示豎直向上的方向。已知該平面內(nèi)存在沿OX軸負方向的區(qū)域足夠大的勻強電場，現(xiàn)有一個帶電量為、質(zhì)量為的小球從坐標(biāo)原點O沿Y軸正方向以某一初速度豎直向上拋出，它到達的最高點位置為圖中的Q點，其坐標(biāo)為（1.6，3.2），不計空氣阻力，g取10m/s2。 1.6 3.2 X/m 1.6 3.2 4.8 6.4 Y/m Q 圖12 O （1）指出小球帶何種電荷； （2）求小球的初速度和勻強電場的場強大?。? （3）求小球從O點拋出到落回X軸的過程中電勢能的改變量. 參考答案 1．（6分）（1）插入驗電器上端空心金屬球內(nèi)的起電板帶上了電荷；（2）兩塊板帶有等量異號電荷，總電荷量為零；（3）能 （每空2分） 2．偏轉(zhuǎn)電極，熒光屏（2分）；高于（2分）；高于（2分） 解析：電子落在P點，說明電子受到向X與Y方向的電場力，從而判斷出電場的方向，進而得知極板X和Y電勢高．選項AC正確． 3．解析：（1）F最大的時候物塊不掉下，必是物塊與木板具有共同的最大加速度a1，對物塊，最大加速度，a1 = ① 2分 對整體F =（ M + m ）a1 = 8N ② 2分 （2）木板的加速度 m/s2 = 3 m/s2 ③ 2分 由 ④ 2分 得物塊滑過木板所用時間t =s ⑤ 1分 物塊離開木板時的速度v1 = a1t =m/s ⑥ 1分 ⑦ 2分 4．（1）兩板間為勻強電場，則場強 2分 （2）α粒子電荷為2e，質(zhì)量為4m，所受電場力 2分 α粒子在極板間運動的加速度 2分 （3）α粒子垂直進入勻強電場，做類平拋運動，1分 由， 2分 ， 2分 得 1分 5．解析：⑴左側(cè)一半無場，電子勻速運動.右側(cè)一半類平拋運動的側(cè)向位移為L，在電場中由電場力作用產(chǎn)生的加速度為， 2分 又， 2分 得 1分 （2）無電場的一半?yún)^(qū)域位于距左側(cè)x處，則電子先做類平拋運動，接著做勻速直線運動，最后做類斜下拋運動.但水平方向上一直勻速運動，在豎直方向上勻加速時間和勻速時間各為一半，即.設(shè)豎直方向上勻速運動的速度為V，則有 3分 又電子恰從區(qū)域的右下角射出，故， 3分 解得. 1分 6．解析（1）帶電小球所到的最高點Q在O點的右上方，說明小球有水平向右的分運動和豎直向上的分運動就豎直方向而言，初速度是豎直向上的而重力是豎直向下的，重力使豎直向上的初速度逐漸減小，而不會產(chǎn)生水平向右的運動.小球只受重力和電場力，只有電場力水平向右才會使小球有向右的分運動.由此可以判斷電場力是水平向右的，又因為電場水平向左，所以小球帶負電. 2分 （2）對小球的兩個分運動，豎直方向: 小球有豎直向上的初速度V0，受重力，所以小球做豎直上拋運動.Q點是最高點意味著Q點的豎直分速度為0.由豎直上拋運動的公式得： 2分 解得。1分 水平方向：小球的水平初速度為0，小球在水平方向的加速度 1分 水平位移 1分 得 1分 （3）小球從O點落回到X軸時，由于對稱性，水平位移為3.2m。 1分 電場力做正功， 2分 即電勢能減少了 1分