浙江省2022高考物理二轮复习专题三第一讲电澄后作业含解析.doc

电场电场 (建议用时：40 分钟) 一、选择题 1(2022浙江选考 4 月)真空中两个完全相同、带等量同种电荷的金属小球A和B(可视为点电荷)， 分别固定在两处， 它们之间的静电力为F.用一个不带电的同样金属球C先后与A、B球接触，然后移开球C，此时A、B球间的静电力为( ) A.F8 B.F4 C.3F8 D.F2 解析：选 C.设原来A、B各带Q电荷量，根据相同的小球接触后电荷的分配规律可知，C球与A球碰后，A、C均带Q2的电荷量，然后C球与B球接触后，C、B各带3Q4的电荷量，原来的静电力为FkQ2r2，后来的静电力为Fk12Q34Qr238F，C 正确 2(2022浙江选考 4 月)一带电粒子仅在电场力作用下从A点开始以v0做直线运动，其vt图象如下图粒子在t0时刻运动到B点，3t0时刻运动到C点，以下判断正确的选项是( ) AA、B、C三点的电势关系为BAC BA、B、C三点的场强大小关系为ECEBEA C粒子从A点经B点运动到C点，电势能先增加后减少 D粒子从A点经B点运动到C点，电场力先做正功后做负功 解析：选 C.带电粒子的电性不确定，无法判断电势的上下，A 错误；由图可知，A点到B点过程中加速度越来越大，故电场强度EAEB，B到C过程中，加速度越来越小，可知ECEB，B错误；从A到B再到C，速率先减小后增大，故电场力先做负功，后做正功电势能先增加后减少，C 正确，D 错误 3孤立的点电荷的电场线如图甲所示，如果在它的附近放一个导体，由于静电感应导体两端会出现感应电荷，很快到达静电平衡状态感应电荷的出现会改变点电荷周围的电场线分布，小周同学画了静电平衡状态下的电场线如图乙所示，那么( ) A小周画的电场线没有错误 B假设把一个电子分别放在甲图中的A点和B点，那么其所受的电场力相同 C乙图中C点的场强比D点大，C点的电势等于D点的电势 D假设把一个电子从C点移到D点其电势能增加 解析：选 D.乙图中C端为负电荷，D端为正电荷，所以导体上方的电场方向应该是从正到负，因此选项 A 错误；电子在A、B所受电场力方向不同，选项 B 错误；乙图中电场线C处比D处密集，所以C点电场强，沿着电场方向电势降低，所以C点电势高，负电荷在C点电势能要小，所以从C到D电势能增加，选项 C 错误，D 正确 4.如下图，带电粒子P所带的电荷量是带电粒子Q的 3 倍，它们以相等的速度v0从同一点出发， 沿着跟电场强度垂直的方向射入匀强电场，分别打在M、N点，假设OMMN，那么P和Q的质量之比为(粒子重力不计)( ) A34 B43 C32 D23 解析：选 A.由OMMN和txv0知，tP12tQ，在垂直极板方向上，y12qPEmPt2P12qQEmQt2Q，解得mPmQ34，A 正确 5(2022浙江选考 4 月)当今医学上对某些肿瘤采用质子疗法进行治疗，该疗法用一定能量的质子束照射肿瘤杀死癌细胞现用一直线加速器来加速质子，使其从静止开始被加速到 1.0107 m/s.加速电场的场强为 1.3105 N/C，质子的质量为 1.671027 kg，电荷量为1.61019 C，那么以下说法正确的选项是( ) A加速过程中质子电势能增加 B质子所受到的电场力约为 21015 N C质子加速需要的时间约为 8106 s D加速器加速的直线长度约为 4 m 答案：D 6.有一静电场， 其电势随x坐标的改变而改变， 变化的图线如下图假设将一带负电的粒子(重力不计)从坐标原点O由静止释放，电场中P、Q两点分别位于x坐标轴上的 1 mm、4 mm 处那么以下说法正确的选项是( ) A粒子将沿x轴正方向一直向前运动 B粒子在P点与Q点的加速度大小相等、方向相反 C粒子经过P点与Q点时，动能相等 D粒子经过P点与Q点时，电场力做功的功率相等 解析： 选 C.由题中x图象， 画出电场强度E随x变化的图象及带电粒子的vt图象，如下图，由图可知 A 错误；由牛顿第二定律知，粒子在P、Q两点的加速度满足aP2aQ，B 错误；粒子在P、Q两点时，电势相等，那么其电势能相等，由能量守恒知动能相等，C 正确；粒子在P、Q两点的功率PEqv，因电场强度不相同，故功率不同，D 错误 7如下图，两块正对平行金属板M、N与电池相连，N板接地，在距两板等距离的P点固定一个带负电的点电荷，如果M板向上平移一小段距离，那么( ) A点电荷受到的电场力变大 BM板的带电荷量增加 CP点的电势升高 D点电荷在P点具有的电势能增加 解析：选 D.两极电压不变，M板上移，d增大，由EUd知E变小，电场力变小，A 错；由电容的决定式知，M板上移，电容减小，由QCU知，Q变小，B 错；N板接地电势为零，PUPNEPN，E变小，那么P降低，C 错；由EpqP，因为q0，P0，P变小，那么Ep变大，D 对 8.一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电场，电场方向水平向左不计空气阻力，那么小球( ) A做直线运动 B做曲线运动 C速率一直增大 D速率先增大后减小 解析：选 B.小球运动时受重力和电场力的作用，合力F方向与初速度v0方向不在一条直线上，小球做曲线运动，选项 A 错误、选项 B 正确；将初速度v0分解为垂直于F方向的v1和沿F方向的v2，根据运动与力的关系，v1的大小不变，v2先减小后反向增大，因此小球的速率先减小后增大，选项 C、D 错误 9如下图，半圆槽光滑、绝缘、固定，圆心是O，最低点是P，直径MN水平，a、b是两个完全相同的带正电小球(视为点电荷)，b固定在M点，a从N点静止释放，沿半圆槽运动经过P点到达某点Q(图中未画出)时速度为零，那么小球a( ) A从N到Q的过程中，重力与库仑力的合力先增大后减小 B从N到P的过程中，速率先增大后减小 C从N到Q的过程中，电势能一直减小 D从P到Q的过程中，动能减少量小于电势能增加量 解析：选 B.小球a从N点释放一直到达Q点的过程中，a、b两球的距离一直减小，库仑力变大，a受重力不变，重力和库仑力的夹角从 90一直减小，故合力变大，选项 A 错误；小球a从N到P的过程中，速度方向与重力和库仑力的合力方向的夹角由小于 90到大于90，故库仑力与重力的合力先做正功后做负功，a球速率先增大后减小，选项 B 正确；小球a由N到Q的过程中库仑力一直做负功，电势能一直增加，选项 C 错误；小球a从P到Q的过程中，减少的动能转化为重力势能和电势能之和，故动能的减少量大于电势能的增加量，那么选项 D 错误 10.如下图，电荷量为Q1、Q2的两个正点电荷分别置于A点和B点，两点相距L.在以L为直径的光滑绝缘半圆环上，穿着一个带电小球q(可视为点电荷)，在P点平衡，PA与AB的夹角为，不计小球的重力，那么( ) Atan3Q2Q1 Btan Q2Q1 CO点场强为零 DQ1Q2 解析：选 A.对小球受力分析如下图，那么F1kQ1qPA2，F2kQ2qPB2，tan F2F1PBPA，整理得 tan3Q2Q1，选项 A 正确 二、非选择题 11(2022浙江选考 11 月)如下图，AMB是一条长L10 m 的绝缘水平轨道，固定在离水平地面高h1.25 m 处，A、B为端点，M为中点， 轨道MB处在方向竖直向上， 大小E5103 N/C 的匀强电场中一质量m0.1 kg，电荷量q1.3104 C 的可视为质点的滑块以初速度v06 m/s 在轨道上自A点开始向右运动，经M点进入电场，从B点离开电场，滑块与轨道间的动摩擦因数0.2，求滑块： (1)到达M点时的速度大小； (2)从M点运动到B点所用的时间； (3)落地点距B点的水平距离 解析：(1)在AM阶段物体的受力分析如图： mgma，ag2 m/s2 根据运动学公式可得v2Mv202ax，可得vM4 m/s. (2)进入电场之后，Eq0.65 N，受力分析如图： (GEq)ma，a0.7 m/s2 根据运动学公式可知，v2Bv2M2ax ，可知vB3 m/s， 根据匀变速直线运动推论可知xMBvBvMt2 可知，t107 s. (3)从B点飞出后，粒子做平抛运动，因此可知hgt22可知t0.5 s， 而水平距离xvBt1.5 m. 答案：见解析 12 如图甲所示， 一对平行金属板M、N长为L， 相距为d，O1O为中轴线 其中N板接地 当M板的电势0时，两板间为匀强电场，忽略两极板外的电场，某种电荷量为q的带负电的粒子从O1点以速度v0沿O1O方向射入电场，粒子恰好打在上极板M的中点，粒子重力忽略不计 (1)求粒子的质量； (2)假设M板的电势变化如图乙所示，其周期TL2v0，从t0 开始，前T3内M2，后2T3内M，大量的上 述粒子仍然以速度v0沿O1O方向持续射入电场， 最终所有粒子恰好能全部离开电场而不打在极板上，求的值 解析：(1)设粒子经过时间t0打在M板中点， 沿极板方向：12Lv0t0， 垂直极板方向：12dq02md t20， 整理得mq0L24d2v20. (2)粒子通过两板时间tLv02T， 从t0 时刻开始，粒子在两板间运动时每个电势变化周期的前三分之一时间内的加速度大小为a12qmd，方向垂直极板向上；在每个电势变化周期的后三分之二时间内加速度大小为a2qmd，方向垂直极板向下，不同时刻从O1点进入电场的粒子在电场方向的速度vy随时间t变化的关系如下图 因为所有粒子刚好能全部离开电场而不打在极板上，可以确定在tnT或tnT13T时刻进入电场的粒子恰好分别从极板右侧上下边缘处飞出，它们在电场方向偏转的距离最大，12d212a1T3212a22T32，整理可得340. 答案：(1)q0L24d2v20 (2)340 。