2019高考物理二輪復(fù)習(xí)小題狂做專練（打包31套）.zip,2019,高考,物理,二輪,復(fù)習(xí),小題狂做專練,打包,31 17 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 一、單選題 1．【2019全國(guó)區(qū)級(jí)聯(lián)考】如圖所示，水平金屬板A、B分別與電源兩極相連，帶電油滴處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)將B板右端向下移動(dòng)一小段距離，兩金屬板表面仍均為等勢(shì)面，則該油滴(　　) A．向右下方運(yùn)動(dòng) B．向左下方運(yùn)動(dòng) C．豎直向下運(yùn)動(dòng) D．仍然保持靜止 2．【2019臨川區(qū)級(jí)大聯(lián)考】如圖所示，A、B、C為等量異種電荷產(chǎn)生的靜電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，已知三個(gè)等勢(shì)面的電勢(shì)關(guān)系為φA<φB<φC。一帶電粒子進(jìn)入此靜電場(chǎng)后，沿實(shí)線軌跡運(yùn)動(dòng)，依次與三個(gè)等勢(shì)面交于a、b、c、d、e五點(diǎn)。不計(jì)粒子重力，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．該帶電粒子帶負(fù)電 B．粒子在ab段速率逐漸增大 C．粒子在a點(diǎn)的速率大于在e點(diǎn)的速率 D．a(chǎn)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小小于b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小 3．【浙江省2019屆高三模擬】如圖甲所示，兩平行金屬板MN、PQ的板長(zhǎng)和板間距離相等，板間存在如圖乙所示的隨時(shí)間周期性變化的電場(chǎng)，電場(chǎng)方向與兩板垂直，不計(jì)重力的帶電粒子沿板間中線垂直電場(chǎng)方向源源不斷地射入電場(chǎng)，粒子射入電場(chǎng)時(shí)的初動(dòng)能均為Ek0。已知t=0時(shí)刻射入電場(chǎng)的粒子剛好沿上板右邊緣垂直電場(chǎng)方向射出電場(chǎng)。則(　　) A．所有粒子最終都垂直電場(chǎng)方向射出電場(chǎng) B．t=0之后射入電場(chǎng)的粒子有可能會(huì)打到極板上 C．所有粒子在經(jīng)過(guò)電場(chǎng)過(guò)程中最大動(dòng)能都不可能超過(guò)3Ek0 D．若入射速度加倍成2v0，則粒子從電場(chǎng)出射時(shí)的側(cè)向位移與v0時(shí)相比必定減半 4．【江蘇省2018全省大聯(lián)考】如圖所示，一價(jià)氫離子（11H）和二價(jià)氦離子（24He）的混合體，經(jīng)同一加速電場(chǎng)加速后，垂直射入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，偏轉(zhuǎn)后，打在同一熒光屏上，則它們(　　) A．同時(shí)到達(dá)屏上同一點(diǎn) B．先后到達(dá)屏上同一點(diǎn) C．同時(shí)到達(dá)屏上不同點(diǎn) D．先后到達(dá)屏上不同點(diǎn) 5．【廣東省2019屆高考調(diào)研】如圖所示，虛線a、b、c代表電場(chǎng)中三個(gè)等勢(shì)面，相鄰等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等，即Uab=Ubc，實(shí)線為一帶負(fù)電的電子僅在電場(chǎng)力作用下通過(guò)該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點(diǎn)，據(jù)此可知(　　) A．三個(gè)等勢(shì)面中，a的電勢(shì)最高 B．電子在P點(diǎn)具有的電勢(shì)能比在Q點(diǎn)具有的電勢(shì)能大 C．電子通過(guò)P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能比通過(guò)Q點(diǎn)時(shí)大 D．電子通過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度比通過(guò)Q點(diǎn)時(shí)小 二、多選題 6．【福建省2018年沖刺模擬】如圖所示為示波管的示意圖。左邊豎直放置的兩極板之間有水平方向的加速電場(chǎng)，右邊水平放置的兩極板之間有豎直方向的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。電子束經(jīng)加速電場(chǎng)加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)，加在水平放置的偏轉(zhuǎn)電極的每單位電壓引起的偏轉(zhuǎn)距離叫示波器的靈敏度。下述對(duì)提高示波管靈敏度有用的措施是 (　　) A．盡可能把偏轉(zhuǎn)極板l做的長(zhǎng)一些 B．盡可能把偏轉(zhuǎn)極板l做的短一些 C．盡可能把偏轉(zhuǎn)極板間距離d做的小些 D．將加速電場(chǎng)的兩極板間的電壓提高 7．【上海市2019大聯(lián)考】質(zhì)量為m的帶電小球，在充滿勻強(qiáng)電場(chǎng)的空間中水平拋出，小球運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度方向豎直向下，大小為2g3.當(dāng)小球下降高度為h時(shí)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．小球的動(dòng)能增加了2mgh3 B．小球的動(dòng)能減少了 mgh3 C．小球的電勢(shì)能減少了2mgh3 D．小球的電勢(shì)能增加了mgh3 8．【天津市2018區(qū)級(jí)聯(lián)考】如圖所示，充有一定電量的平行板電容器水平放置，其中上極板A帶負(fù)電，下極板B帶正電，其正中有一小孔，帶負(fù)電的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從小孔正下方某處以一確定初速度v0開始正對(duì)小孔運(yùn)動(dòng)，恰能到達(dá)上極板A處（空氣阻力忽略不計(jì)）．只考慮板之間存在的電場(chǎng)，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．若A板向上移動(dòng)少許，則小球?qū)⒉荒艿竭_(dá)A板 B．若A板向上移動(dòng)少許，則小球仍能到達(dá)A板 C．若B板向上移動(dòng)少許，則小球仍能到達(dá)A板 D．若B板向下移動(dòng)少許，則小球仍能到達(dá)A板 三、解答題 9．【百?gòu)?qiáng)名校2019大聯(lián)考】反射式速調(diào)管是常用的微波器件之一，它利用電子團(tuán)在電場(chǎng)中的振蕩來(lái)產(chǎn)生微波，其振蕩原理與下述過(guò)程類似.已知靜電場(chǎng)的方向平行于x軸，其電勢(shì)φ隨x的分布如圖所示.一質(zhì)量m=1.0×10﹣20kg，電荷量q=1.0×10﹣9C的帶負(fù)電的粒子從（﹣1，0）點(diǎn)由靜止開始，僅在電場(chǎng)力作用下在x軸上往返運(yùn)動(dòng).忽略粒子的重力等因素.求： （1）x軸左側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度E1和右側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度E2的大小之比E1E2； （2）該粒子運(yùn)動(dòng)的最大動(dòng)能Ekm； （3）該粒子運(yùn)動(dòng)的周期T. 10．【湖北省2018年高三模擬】如圖所示虛線MN左側(cè)有一場(chǎng)強(qiáng)為E1＝E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在兩條平行的虛線MN和PQ之間存在著寬為L(zhǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度為E2＝2E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在虛線PQ右側(cè)相距為L(zhǎng)處有一與電場(chǎng)E2平行的屏．現(xiàn)將一電子(電荷量為e，質(zhì)量為m)無(wú)初速度地放入電場(chǎng)E1中的A點(diǎn)，最后電子打在右側(cè)的屏上，AO連線與屏垂直，垂足為O，不計(jì)電子重力，求： (1)電子從釋放到打到屏上所用的時(shí)間； (2)電子剛射出電場(chǎng)E2時(shí)的速度方向與AO連線夾角θ的正切值tanθ； (3)電子打到屏上的點(diǎn)P′到點(diǎn)O的距離x. 答案與解析 一、單選題 1．【解析】B板右端向下移動(dòng)一小段距離，兩板間的平均距離增大，根據(jù)E=U/d可知液滴所在處電場(chǎng)強(qiáng)度減小，油滴豎直方向?qū)⑾蛳逻\(yùn)動(dòng)； 由于兩金屬板表面仍均為等勢(shì)面，電場(chǎng)線應(yīng)該與等勢(shì)面垂直，所以油滴靠近B板時(shí)，電場(chǎng)線方向斜向右上方，如圖所示，故水平方向油滴向右運(yùn)動(dòng)；所以油滴向右下方運(yùn)動(dòng)，故A正確、BCD 錯(cuò)誤。故選A。 【答案】A 2．【解析】A、由軌跡的彎曲方向判斷出帶電粒子所受電場(chǎng)力大體向左，由電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直畫出電場(chǎng)線的分布，可知電場(chǎng)的方向向左，所以粒子帶正電，故A錯(cuò)誤； B、因ab段受力向左做減速運(yùn)動(dòng)，所以粒子在ab段速率逐漸減小，故B錯(cuò)誤； C、a、e在同一等勢(shì)面上，粒子的電勢(shì)能相等，由能量守恒可知?jiǎng)幽芟嗟龋俣却笮∠嗟?，故C錯(cuò)誤； D、從圖中可以看出，a點(diǎn)的電場(chǎng)線比b點(diǎn)的電場(chǎng)線疏，所以a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小，故D正確。 【答案】D 3．【解析】A、B項(xiàng)：粒子在平行極板方向不受電場(chǎng)力，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故所有粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同； t=0時(shí)刻射入電場(chǎng)的帶電粒子沿板間中線垂直電場(chǎng)方向射入電場(chǎng)，沿上板右邊緣垂直電場(chǎng)方向射出電場(chǎng)，說(shuō)明豎直方向分速度變化量為零，根據(jù)動(dòng)量定理，豎直方向電場(chǎng)力的沖量的矢量和為零，故運(yùn)動(dòng)時(shí)間為周期的整數(shù)倍；故所有粒子最終都垂直電場(chǎng)方向射出電場(chǎng)； 由于t=0時(shí)刻射入的粒子始終做單向直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向的分位移最大，故所有粒子最終都不會(huì)打到極板上；故A正確，B錯(cuò)誤； C項(xiàng)：t=0時(shí)刻射入的粒子豎直方向的分位移最大，為d2； 根據(jù)分位移公式，有： d2=0+vym2·Lv0 由于L=d 故：vym=v0 故最大動(dòng)能Ekm=12m(v02+vym2)=2Eko，故C錯(cuò)誤； D項(xiàng)：若t=0時(shí)刻的粒子入射速度加倍成2v0，則粒子從電場(chǎng)出射時(shí)間減半的側(cè)向位移與時(shí)間的平方成正比，側(cè)向位移與原v0相比必變成原來(lái)的四分之一，故D錯(cuò)誤。 故A正確。 【答案】A 4．【解析】設(shè)加速電壓為U1，偏轉(zhuǎn)電壓為U2，偏轉(zhuǎn)極板的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，板間距離為d。在加速電場(chǎng)中，由動(dòng)能定理得：qU1=12mv02? ① 兩種粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，水平方向做速度為v0的勻速直線運(yùn)動(dòng)，由于兩種粒子的比荷不同，則v0不同，所以兩粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=Lv0不同。兩種粒子在加速電場(chǎng)中的加速度不同，位移相同，則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間也不同，所以兩粒子是先后離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)位移y=12at2＝12?qU2md(Lv0)2② 聯(lián)立①②得 y=U2L24U1d ； 同理可得到偏轉(zhuǎn)角度的正切tanθ=U2L2U1d，可見y和tanθ與電荷的電量和質(zhì)量無(wú)關(guān)。所以出射點(diǎn)的位置相同，出射速度的方向也相同。故兩種粒子打屏上同一點(diǎn)。故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。 【答案】B 5．【解析】A項(xiàng)：負(fù)電荷做曲線運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力指向曲線的內(nèi)側(cè)；作出電場(chǎng)線，根據(jù)軌跡彎曲的方向和負(fù)電荷可知，電場(chǎng)線向上。故c的等勢(shì)面電勢(shì)最高，故A錯(cuò)誤； B項(xiàng)：利用推論：負(fù)電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能小，知道質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)電勢(shì)能大，故B正確； C項(xiàng)：只有電場(chǎng)力做功，電勢(shì)能和動(dòng)能之和守恒，故帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)的動(dòng)能與電勢(shì)能之和等于在Q點(diǎn)的動(dòng)能與電勢(shì)能之和，P點(diǎn)電勢(shì)能大，動(dòng)能小。故C錯(cuò)誤； D項(xiàng)：等差等勢(shì)面的疏密可以表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱，P處的等勢(shì)面密，所以P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大，粒子受到的電場(chǎng)力大，粒子的加速度大，故D錯(cuò)誤。故選：B。 【答案】B 二、多選題 6．【解析】設(shè)加速電壓為U1，偏轉(zhuǎn)電壓為U2。經(jīng)加速電場(chǎng)后的速度為v0，則根據(jù)動(dòng)能定理：eU1=12mv02，電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后做類平拋運(yùn)動(dòng)，其偏轉(zhuǎn)的位移為：y=12at2=12?eU2mdlv02，聯(lián)立可得：y=U2l24dU1，所以示波管的靈敏度：yU2=l24dU1，可見，要提高示波管靈敏度，必須把偏轉(zhuǎn)極板l做得長(zhǎng)一些，或把偏轉(zhuǎn)極板間距離d做得小些，或加速電場(chǎng)的兩極板間的電壓降低一點(diǎn)，故AC正確，BD錯(cuò)誤。 【答案】AC 7．【解析】A、B、合力做功為W合=mah=23mgh，則由動(dòng)能定理得知，小球的動(dòng)能增加了23mgh;故A正確，B錯(cuò)誤. C、D、由題分析得知，電場(chǎng)力方向豎直向上，大小為設(shè)F，由mg-F=ma，得F=13mg，電場(chǎng)力做功為W電=-Fh=-13mgh，則電勢(shì)能增加了13mgh;故C錯(cuò)誤,D正確。故選AD。 【答案】AD 8．【解析】由題意設(shè)兩板間的電壓為U，小球的質(zhì)量為m，電荷量為q，板間距離為d，由動(dòng)能定理可得：qU=12mv02 A、B項(xiàng)：若A板向上移動(dòng)少許，由電容器的決定式C=εS4πkd可知，電容減小，由電容器定義式C=QU可知，兩板間的電壓增大，小球從B板到A板克服電場(chǎng)力做功大于qU，所以小球不能達(dá)到A板，故A正確,，B錯(cuò)誤； C、D項(xiàng)：若B板向上移動(dòng)少許，由電容器的決定式C=εS4πkd可知，電容增大，由電容器定義式C=QU可知，兩板間的電壓減小，小球從B板到A板克服電場(chǎng)力做功小于qU，所以仍能到達(dá)A板，故C正確，D錯(cuò)誤。故應(yīng)選AC。 【答案】AC 三、解答題 9．【解析】(1)由圖可知：根據(jù)U=Ed可知： 左側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度：E1=201×10-2V/m=2.0×103V/m ??① 右側(cè)電場(chǎng)強(qiáng)度：E2=200.5×10-2V/m=4.0×103V/m ② 所以：E1E2=12 (2)粒子運(yùn)動(dòng)到原點(diǎn)時(shí)速度最大，根據(jù)動(dòng)能定理有：qE1·x=Ekm ③ 其中x=1.0×10-2m 聯(lián)立①③并代入相關(guān)數(shù)據(jù)可得：Ekm=2.0×10-8J (3)設(shè)粒子在原點(diǎn)左右兩側(cè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為t1、t2,在原點(diǎn)時(shí)的速度為vm， 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有vm=qE1mt1 ④ 同理可知：vm=qE2mt2 ⑤ Ekm=12mvm2 ⑥ 而周期：T=2(t1+t2) ⑦ 聯(lián)立①②④⑤⑥⑦并代入相關(guān)數(shù)據(jù)可得：T=3.0×10-8s 10．【解析】（1）電子在電場(chǎng)E1中做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為a1，時(shí)間為t1， 由牛頓第二定律得：a1=eE1m=eEm① 由x=12at2，得：L2=12a1t12② 電子進(jìn)入電場(chǎng)E2時(shí)的速度為：v1=a1t1③ 進(jìn)入電場(chǎng)E2到屏水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，時(shí)間為：t2=2Lv1④ 電子從釋放到打到屏上所用的時(shí)間為：t=t1+t2⑤ 聯(lián)立①→⑤求解得：t=3mLeE； （2）設(shè)粒子射出電場(chǎng)E2時(shí)平行電場(chǎng)方向的速度為vy 由牛頓第二定律得： 電子進(jìn)入電場(chǎng)E2時(shí)的加速度為：a2=eE2m=2eEm⑥ vy=a2t3⑦ t3=Lv1⑧ 電子剛射出電場(chǎng)E2時(shí)的速度方向與AO連線夾角的正切值為；tanθ=vyv1⑨ 聯(lián)立①②③⑥⑦⑧⑨得：tanθ=2 ⑩ （3）帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示： 設(shè)電子打到屏上的點(diǎn)P到O點(diǎn)的距離x， 根據(jù)上圖有幾何關(guān)系得：tanθ=x32L 聯(lián)立得：x=3L。 8