专题突破练6.doc

专题突破练(六) (限时：40分钟) 对点强化1　三点电荷平衡模型 1．两个可自由移动的点电荷分别放在A、B两处，如图1所示．A处电荷带正电荷量Q1，B处电荷带负电荷量Q2，且Q2＝4Q1，另取一个可以自由移动的点电荷Q3，放在AB直线上．欲使整个系统处于平衡状态，则(　　) 图1 A．Q3为负电荷，且放于A左方 B．Q3为负电荷，且放于B右方 C．Q3为正电荷，且放于A、B之间 D．Q3为正电荷，且放于B右方 【解析】　因为每个电荷都受到其余两个电荷的库仑力作用，且已知Q1和Q2是异号电荷，对Q3的作用力一为引力，一为斥力，所以Q3要平衡就不能放在A、B之间．根据库仑定律知，由于B处的电荷Q2电荷量较大，Q3应放在离Q2较远而离Q1较近的地方才有可能处于平衡，故应放在Q1的左侧．要使Q1和Q2也处于平衡状态，Q3必须带负电，故应选A. 【答案】　A 2.可以自由移动的点电荷q1、q2、q3放在光滑绝缘水平面上，如图2所示，已知q1与q2之间的距离为l1，q2与q3之间的距离为l2，且每个电荷都处于平衡状态． 图2 (1)如果q2为正电荷，则q1为________电荷，q3为________电荷． (2)q1、q2、q3三者电荷量大小之比是________． 【解析】　(1)q2处于平衡状态，则q1、q3对它的静电力等大反向，所以q1、q3带同种电荷；q1处于平衡状态，则q2、q3对它的静电力等大反向，所以q2、q3带异种电荷，因此，q1、q3都带负电荷． (2)对q1列平衡方程： k＝k 对q3列平衡方程： k＝ 联立解得：q1∶q2∶q3＝2∶1∶2. 【答案】　(1)负　负(2)2∶1∶2 对点强化2　带电粒子在交变电场中运动的分析方法 3．(多选)(2015·山东高考)如图3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(　　) 甲　　　　　　　　　　　　乙 图3 A．末速度大小为v0 B．末速度沿水平方向 C．重力势能减少了mgd D．克服电场力做功为mgd 【解析】　0～时间内微粒匀速运动，有mg＝qE0.把微粒的运动分解，水平方向：做速度为v0的匀速直线运动；竖直方向：～时间内，只受重力，做自由落体运动，时刻，v1y＝g；～T时间内，a＝＝g，做匀减速直线运动，T时刻，v2y＝v1y－a·＝0，所以末速度v＝v0，方向沿水平方向，选项A错误、B正确；重力势能的减少量ΔEp＝mg·＝mgd，所以选项C正确；根据动能定理：mgd－W克电＝0，得W克电＝mgd，所以选项D错误． 【答案】　BC 4．(多选)如图4甲所示，平行金属板中央有一个静止的电子(不计重力)，两板间距离足够大．当两板间加上如图乙所示的交变电压后，在下列选项中，反映电子速度v、位移x和加速度a三个物理量随时间t的变化规律可能正确的是(　　) 甲　　　　　　　　　　　乙 图4 【解析】　在平行金属板之间加上如题图乙所示的交变电压时，因为电子在平行金属板间所受的电场力F＝，所以电子所受的电场力大小不变．由牛顿第二定律F＝ma可知，电子在第一个内向B板做匀加速直线运动，在第二个内向B板做匀减速直线运动，在第三个内反向做匀加速直线运动，在第四个内向A板做匀减速直线运动，所以a-t图象如选项D所示，v-t图象如选项A所示；又因匀变速直线运动位移x＝v0t＋at2，所以x-t图象应是曲线． 【答案】　AD 5．如图5甲所示，热电子由阴极飞出时的初速度忽略不计，电子发射装置的加速电压为U0，电容器板长和板间距离均为L＝10 cm，下极板接地，电容器右端到荧光屏的距离也是L＝10 cm，在电容器两极板间接一交变电压，上极板的电势随时间变化的图象如图乙所示．(每个电子穿过平行板的时间都极短，可以认为电子穿过平行板的过程中电压是不变的)求： 甲　　　　　　　　　　　　乙 图5 (1)在t＝0.06 s时刻，电子打在荧光屏上的何处． (2)荧光屏上有电子打到的区间有多长？ 【解析】　(1)电子经加速电场，由动能定理得qU0＝mv2，电子经偏转电场：沿v方向：t＝，沿电场方向：y＝at2，又a＝，故偏转后偏移量 y＝··2，所以y＝ 由题图知t＝0.06 s时刻U偏＝1.8U0 所以y＝4.5 cm 设打在屏上的点距O点距离为Y， 满足＝，所以Y＝13.5 cm. (2)由题知电子偏移量y的最大值为，所以当偏转电压超过2U0时，电子就打不到荧光屏上了，所以荧光屏上电子能打到的区间长为3L＝30 cm. 【答案】　(1)O点上方13.5 c