【三维设计】高考物理二轮课时达标自测：带电粒子在电场中的运动含试题,含详解.docVIP

一、单项选择题 1.(2013·温州模拟)一带电小球悬挂在平行板电容器内部，闭合开关S，电容器充电后，悬线与竖直方向夹角为θ，如图1所示。下列方法中能使夹角θ减小的是(　　) A．保持开关闭合，使两极板靠近一些图1 B．保持开关闭合，使滑动变阻器滑片向右移动 C．保持开关闭合，使两极板远离一些 D．断开开关，使两极板靠近一些 解析：选C　保持开关闭合，两极板间电压不变，使两极板靠近一些，板间电场强度变大，夹角θ增大，A错；保持开关闭合，使滑动变阻器滑片向右移动，不会影响板间电压，夹角θ不变，B错；保持开关闭合，板间电压不变，使两极板远离一些，由E＝可知，电场强度减小，夹角θ减小，C对；断开开关，使两极板靠近一些，极板上电荷量不变，板间电场强度不变，夹角θ不变，D错。 2．(2013·新课标全国卷)如图2所示，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、 b、d三个点，a和b、b和c、 c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q(q＞0)的固定点电荷。已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为(k为静电力常量)(　　) 图2 A．k　　　　　　　　　　B．k C．k D．k 解析：选B　本题考查静电场相关知识，意在考查考生对电场叠加、库仑定律等相关知识的理解。由于在a点放置一点电荷q后，b点电场强度为零，说明点电荷q在b点产生的电场强度与圆盘上Q在b点产生的电场强度大小相等，即EQ＝Eq＝k，根据对称性可知Q在d点产生的场强大小E′Q＝k，则Ed＝E′Q＋E′q＝k＋k＝k，故选项B正确。 3．(2013·广东高考)喷墨打印机的简化模型如图3所示，重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度v垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上，则微滴在极板间电场中(　　) 图3 A．向负极板偏转 B．电势能逐渐增大 C．运动轨迹是抛物线 D．运动轨迹与带电量无关 解析：选C　本题考查带电微滴在电场中的偏转问题，意在考查考生熟练应用运动的合成与分解知识解题的能力。由于微滴带负电，电场方向向下，因此微滴受到的电场力方向向上，微滴向正极板偏转，A项错误；偏转过程中电场力做正功，根据电场力做功与电势能变化的关系，电势能减小，B项错误；微滴在垂直于电场方向做匀速直线运动，位移x＝vt，沿电场反方向做初速度为零的匀加速直线运动，位移y＝t2＝2，此为抛物线方程，C项正确；从式中可以看出，运动轨迹与带电荷量q有关，D项错误。 4.(2013·商丘模拟) 如图4所示，a、b、c、d是某匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，ab＝cd＝L，ad＝bc＝2L，电场线与矩形所在平面平行。已知a点电势为20 V，b点电势为24 V，d点电势为12 V。一个质子从b点以v0的速度射入此电场，入射方向与bc成45°角，一段时间后经过c点。下列判断正确的是(不计质子的重力)(　　) 图4 A．c点电势高于a点电势 B．场强的方向由b指向d C．质子从b运动到c所用的时间为 D．质子从b运动到c，电场力做功为4 eV 解析：选C　由φb－φa＝φc－φd得：φc＝16 V，A错误；由Wbc＝Ubcq得质子从b运动到c，电场力做功Wbc＝(24－16) eV＝8 eV，D错误；因为a点与bc边的中点f电势相等，故电场方向沿b到af的垂线方向，B错误；由v0t＝2L·cos 45°，得质子由b运动到c所用时间为t＝，C正确。 5．(2013·郑州模拟)如图5所示，光滑绝缘杆PQ放置在竖直平面内，PQ的形状与以初速度v0(v0＝)水平抛出的物体的运动轨迹相同，P端为抛出点，Q端为落地点，P点距地面的高度为h。现在将该杆置于水平向右的匀强电场中，将一带正电小球套于图5其上，由静止开始从杆P端滑下。已知重力加速度为g，电场力等于重力。当小球到达轨道Q端时(　　) A．小球的速率为 B．小球的速率为2 C．小球在水平方向的速度大小为 D．小球在水平方向的速度大小为2 解析：选A　设光滑杆PQ在Q点的切线方向与水平方向夹角为θ，由tan θ＝，vy＝得，θ＝45°，加上电场后，由动能定理得：mgh＋F电·x＝mvQ2，F电＝mg，x＝v0t＝v0·＝2h，解得：vQ＝，A正确，B错误；小球在Q端的水平分速度大小为vQ水平＝vQ·cos θ＝，C、D均错误。 二、多项选择题 6.(2013·日照模拟)如图6所示，一带电液滴在水平向左的匀强电场中由静止释放，液滴沿直线由b运动到d，直线bd方向与竖直方向成45°角，则下列结论正确的是(　　) A．液滴带负电荷图6 B．液滴的动能不变 C．液滴做匀速直线运动 D．液滴的电势能减少 解析：选AD　由题意可知，带电液滴只受重力和电场力作用，合力沿bd方向，液滴做匀加速直线运动，C错误；合力