高考物理试题《电荷在电场中的加速》在线测试（2019年最新版） - 高考物理题库

1、计算题为研究静电除尘，有人设计了一个盒状容器，容器侧面是绝缘的透明有机玻璃，它的上下底面是面积A=0.04m2的金属板，间距L=0.05m，当连接到U=2500V的高压电源正负两极时，能在两金属板间产生一个匀强电场，如图所示。现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内，每立方米有烟尘颗粒1013个，假设这些颗粒都处于静止状态，每个颗粒带电量为q=+1.0×10-17 C，质量为m=2.0×10-15 kg，不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力，并忽略烟尘颗粒所受重力。求合上电键后：
（1）经过多长时间烟尘颗粒可以被全部吸附？
（2）除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了多少功？
（3）经过多长时间容器中烟尘颗粒的总动能达到最大？

参考答案：解：（1）当最靠近上表面的烟尘颗粒被吸附到下板时，烟尘就被全部吸附，烟尘颗粒受到的电场力
F=qU/L
L=
∴t==0.02 (s)
（2）W=NALqU=2.5×10－4 （J）
（3）设烟尘颗粒下落距离为x
Ek=
当x=时，Ek达最大
x=
t1==0.014 (s)

本题解析：

本题难度：困难

2、简答题如图所示，在倾角37°的斜面两端，垂直于斜面方向固定两个弹性板，两板相距2米，质量10克，带电量1×10-7库仑的物体与斜面的摩擦系数为0.2，物体在斜面中点时速度大小为10米/秒，物体在运动中与弹性板碰撞中机械能不损失，物体在运动中电量不变，若匀强电场场强E=2×106牛/库，求物体在斜面上通过的路程？（g=10米/秒2）

参考答案：S=40m

本题解析：，mgsin370=0.06N，Eq=0.2N，则f+ mgsin37°<Eq，故最后应停在紧靠上边弹性板处，由动能定理得：

本题难度：一般

3、计算题如图所示，水平桌面处有水平向右的匀强电场，场强大小E＝2´104V/m，A、B是完全相同的两个小物体，质量均为m＝0.1kg，电量均为q＝2´10－5C，且都带负电，原来都被按在桌面上的P点。现设法使A物体获得和电场E同方向的初速vA0＝12m/s，A开始运动的加速度大小为6m/s2，经时间后，设法使B物体获得和电场E同方向的初速vB0＝6m/s（不计A、B两物体间的库仑力，运动过程中A,B的带电量不发生改变），求：

【小题1】小物体与桌面之间的阻力为多大？
【小题2】在A未与B相遇前，A电势能增量的最大值；
【小题3】如果要使A尽快与B相遇，为多大？

参考答案：
【小题1】0.2N
【小题2】4.8J
【小题3】4s

本题解析：（1）（3分）A释放后：qE＋f＝ma
得f＝ma－qE= 0.2N
（2）（4分）＞，且相同只能在A往返过程中与B相遇
A速度减到零，经过的位移为s＝vA02/2a＝12m，tA＝vA0/a＝2s
DEmax＝qEs＝2×105×2×104×12 J＝4.8J
（3）（5分）要使A在最短时间内与B相遇，则对应B减速到零时与A相遇。
B的最大位移：sB＝vB02/2a＝3m  运动时间：tB＝vB0/a＝1s
A返回时： qE－f＝ma’

A返回走了s’＝s－sB＝9m        用时＝＝3s      ＝tA＋－tB＝4s

本题难度：一般

4、简答题右下图为示波器的部分构造示意图，真空室中阴极K不断发出初速度可忽略的电子，电子经电压为U0的电场加速后，由孔N沿长为I、相距为d的两平行金属板A、B间的中心轴线进入两板间，电子穿过A、B后最终可打在中心为O的荧光屏CD上。若在AB间加上变化规律为的交变电压，恰好能让t＝0时刻进入AB间的电子经A板右边缘射出打在荧光屏上。假设在电子通过两板的极短时间内AB间电场可视为恒定不变。已知电子电荷量为e，质量为m，电子所受重力不计。求：
(1)电子通过孔N时的速度大小；
(2)A、B间电压的最大值Umax和有效值U。