高考物理高频考点《电荷在电场中的偏转》高频考点预测(2017年最新版)(十)

时间:2017-07-27 12:11:11

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1、选择题  如图10所示,质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中,P从两极板正中央射入,Q从下极板边缘处射入,它们最后打在同一点(重力不计),则从开始射入到打到上板的过程中                        (  )

A.它们运动的时间tQ>tP
B.它们运动的加速度aQ<aP
C.它们所带的电荷量之比qP∶qQ=1∶2
D.它们的动能增加量之比ΔEkP∶ΔEkQ=1∶2


参考答案:C


本题解析:设P、Q两粒子的初速度是,加速度分别是,粒子P到上极板的距离是0.5h,它们类平抛的水平距离为l。则对P,由,得到,同理对Q,,得到。同时可见,而,可见。由动能定理,它们的动能增加量之比。综上,选C


本题难度:一般



2、选择题  如图,有三个质量相等、分别带正电、负电和不带电的粒子从两水平放置的金属板左侧中央以相同水平初速度先后射入电场中,最后分别打在正极板ABC 处,则:(     )

A.三种粒子在电场中运动时间相同  
B.三种粒子到达正极板时动能
C.三种粒子在电场中的加速度为
D.落在C 处的粒子带负电,落在B 处的粒子不带电,落在A 处粒子带正电


参考答案:C


本题解析:根据类平抛运动规律则由于,说明,由于三个粒子的偏转距离一样,因此。说明A粒子应该带负电,C粒子应该带正电,B粒子不带电。同时从做功角度来看,电场力对A做正功,对C做负功,因此,综上分析,C正确。
考点:类平抛运动规律
点评:此类题型考察了带电粒子在电场中的类平抛运动规律


本题难度:一般



3、填空题  如图所示,一束质量为m,电量为q的带电粒子以平行于两极板的速度v0进入匀强电场,如果两极板间电压为U,两级板间的距离为d,板长为L,设粒子束不会击中极板,则粒子从进入电场到飞出极板时电势能的变化量为?(粒子的重力忽略不计)

13、由5个1Ω电阻连成的如图所示的电路,导线电阻不计,则AB间的等效电阻为?Ω




参考答案:


本题解析:带电粒子在电场中的偏转量为,,粒子从进入电场到飞出极板时电场力做功为,,则电势能改变量为
故答案为:
13,等效电路为:1、2两电阻并联(等效阻值0.5Ω),4、5两电阻并联(等效阻值0.5Ω),然后再串联(等效阻值1Ω),最后再与第3个电阻并联(等效阻值0.5Ω),所以可得电路等效阻值为0.5Ω
故答案为: 0.5Ω


本题难度:简单



4、选择题  如图所示一个一价和一个二价的静止铜离子,经过同一电压加速后,再垂直射入同一匀强偏转电场,然后打在同一屏上,屏与偏转电场方向平行,下列说法正确的是(?)

A.二价铜离子打在屏上时的速度大
B.离子偏转电场后,二价铜离子飞到屏上用的时间短
C.离子经加速电场过程中,二价铜离子受电场力做功多
D.在离开偏转电场时,两种离子在电场方向上的位移不相等


参考答案:ABC


本题解析:在加速电场,,可得则二价铜离子出加速电场时速度大
在偏转电场中,偏转量,可知两粒子偏量相同
在偏转电场中,电场力做的功为Eqy,则电场力对二甲铜离子做功多。设铜离子打在屏上时的速度为V,则,可知二价铜离子打在屏上时的速度大,A对。水平方向上粒子做匀速直线运动,因为二价铜离子出加速电场时速度大,水平位移相同,则离子偏转电场后,二价铜离子飞到屏上用的时间短,B对。离子经加速电场过程中,二价铜离子受电场力做功多,C对。在离开偏转电场时,两种离子在电场方向上的位移相等,D错


本题难度:简单



5、计算题  (12分)如图所示,水平放置的平行板电容器,原来两板不带电,上极板接地,它的极板长L = 0.1m,两板间距离 d = 0.4 cm,有一束相同的带电微粒以相同的初速度先后从两板中央平行极板射入,由于重力作用微粒能落到下板上,微粒所带电荷立即转移到下极板且均匀分布在下极板上。设前一微粒落到下极板上时后一微粒才能开始射入两极板间。已知微粒质量为 m = 2×10-6kg,电量 q = 1×10-8 C,电容器电容为 C =10-6 F,取 g=10m/s2.求:(1)为使第一个微粒的落点范围能在下板中点到紧靠边缘的 B 点之内,求微粒入射的初速度 v0 的取值范围;(2)若带电微粒以第一问中初速度 v0 的最小值入射,则最多能有多少个带电微粒落到下极板上??


参考答案:(1) 2.5 m/s<v0<5 m/s (2)600个


本题解析:(1)若落到O点,由=v01t1? ------------------------------------① 1分
gt12 -------------------------------------------------②1分?

得v01=2.5 m/s -------------------------------------------③ 1分?
若落到B点,由L=v02t1,------------------------------------------④ 1分
gt22得---------------------------------------------------------------------⑤ 1分
v02=5 m/s---------------------------------------------------------------------------⑥ 1分
故2.5 m/s<v0<5 m/s---------------------------------------------------------⑦ 1分
(2)由L=v01t?得t=4×10-2 s?--------------------------⑧ 1分
at2?得a=2.5 m/s2?---------------------------⑨ 1分
mg-qE=ma,------------------------------------------------------------------⑩1分
E=?--------------------------------------------------------------- ---111分
=600个?-------------------------------------------------------------121分
本题带电粒子在匀强电场中的偏转,如果粒子落在O点,由粒子所受电场力方向与速度方向垂直可知粒子做的是类平抛运动,由平抛运动规律可求得此时速度大小,如果粒子落在B点,由水平和竖直方向的分运动可求得此时速度大小,由此可知粒子初速度的取值范围,随着落在下极板的电荷越来越多,极板间的场强越来越大,由水平分速度先求的运动时间,再由竖直方向的匀加速直线运动求得加速度大小,由牛顿第二定律求得电场力大小,由E=U/d可求得电压大小,由电容器的电容公式可求得极板带电量,从而求得粒子个数


本题难度:一般




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