2022年高考物理一輪復(fù)習(xí)方案 專題4 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)（含解析

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1、 2022年高考物理一輪復(fù)習(xí)方案 專題4 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)（含解析 圖Z4－1 1．xx·南寧第三次聯(lián)考 帶正電的小球從光滑絕緣斜面上的O點(diǎn)由靜止釋放，在斜面上水平虛線AB和CD之間有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖Z4－1所示．能正確表示小球的運(yùn)動(dòng)軌跡的是圖Z4－2中的(　　) A　　　 　B　　 　　C　　 　　D 圖Z4－2 2．如圖Z4－3所示，在方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一個(gè)帶負(fù)電的小球被絕緣細(xì)繩拴著在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)．則(　　) 圖Z4－3 A．小球不可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng) B．小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)繩子的拉力一定最小 C．當(dāng)小

2、球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能最大 D．小球在運(yùn)動(dòng)過程中，機(jī)械能一定不守恒 3．xx·深圳外國(guó)語學(xué)校如圖Z4－4所示，平行板電容器充電后形成一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度保持不變．讓質(zhì)子(H)流以不同的初速度先、后兩次垂直電場(chǎng)射入，分別沿a、b軌跡落到下極板的中央和邊緣，則質(zhì)子沿b軌跡運(yùn)動(dòng)時(shí)(　　) 圖Z4－4 A．初速度更大 B．加速度更大 C．動(dòng)能增量更大 D．電勢(shì)能增量更大 4．(雙選)如圖Z4－5所示，豎直放置的平行金屬板帶等量異種電荷，一帶電微粒沿圖中直線從a向b運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是(　　) A．微粒做勻速運(yùn)動(dòng) B．微粒做勻加速運(yùn)動(dòng) C．微粒電勢(shì)能增大 D．微粒動(dòng)能減

3、小 圖Z4－5 5．(雙選)如圖Z4－6所示，虛線框內(nèi)存在著方向未知的勻強(qiáng)電場(chǎng)，有一正電荷，不計(jì)重力，從BC邊上的M點(diǎn)以某一速度射進(jìn)電場(chǎng)內(nèi)，最后從CD邊上的Q點(diǎn)射出電場(chǎng)，下列說法正確的是(　　) 圖Z4－6 A．電場(chǎng)力一定對(duì)電荷做了正功 B．電場(chǎng)方向可能垂直AB邊向右 C．電荷運(yùn)動(dòng)的軌跡可能是一段圓弧 D．電荷的運(yùn)動(dòng)一定是勻變速運(yùn)動(dòng) 6．(雙選) N個(gè)長(zhǎng)度逐個(gè)增大的金屬筒和一個(gè)靶沿軸線排列成一串，如圖Z4－7甲所示(圖中只畫出4個(gè)圓筒，作為示意)，各筒和靶相間地連接到頻率為f，電壓值為U的交流電源的兩端，其隨時(shí)間的變化情況如圖乙所示．整個(gè)裝置放在

4、接近真空的容器中，圓筒的兩底面中心開有小孔．現(xiàn)有一電荷量為q、質(zhì)量為m的正離子沿軸線射入圓筒，并將在圓筒間及圓筒與靶間的縫隙處受到電場(chǎng)力作用而加速(設(shè)圓筒內(nèi)部沒有電場(chǎng))，縫隙的寬度很小，離子穿過縫隙的時(shí)間相等，已知離子進(jìn)入第一個(gè)圓筒左端的速度為v1，進(jìn)入第n個(gè)圓筒左端的速度為vn，離子每次在相鄰圓筒間都處于加速狀態(tài)，則(　　) 　　　　甲　　　　　　　　　　　　　　乙 圖Z4－7 A．第n個(gè)筒的長(zhǎng)度為L(zhǎng)n＝ B．第n個(gè)筒的長(zhǎng)度為L(zhǎng)n＝ C．進(jìn)入第n個(gè)圓筒左端的速度為vn＝ D．進(jìn)入第n個(gè)圓筒左端的速度為vn＝ 7．(雙選)一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為＋q的小球以初速度v0水平拋出，

5、在小球經(jīng)過的豎直平面內(nèi)存在著若干個(gè)如圖Z4－8所示的無電場(chǎng)區(qū)和有理想上下邊界的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)，兩區(qū)域相互間隔、豎直高度相等，電場(chǎng)區(qū)水平方向無限長(zhǎng)．已知每一電場(chǎng)區(qū)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等、方向均豎直向上，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是(　　) 圖Z4－8 A．小球在水平方向一直做勻速直線運(yùn)動(dòng) B．若場(chǎng)強(qiáng)大小等于，則小球經(jīng)過每一電場(chǎng)區(qū)的時(shí)間均相同 C．若場(chǎng)強(qiáng)大小等于，則小球經(jīng)過每一無電場(chǎng)區(qū)的時(shí)間均相同 D．無論場(chǎng)強(qiáng)大小如何，小球通過所有無電場(chǎng)區(qū)的時(shí)間均相同 8．xx·松滋模擬示波器是一種多功能的電學(xué)儀器，可以在熒光屏上顯示出被檢測(cè)的電壓波形．它的工作原理等效成下列情況．如圖Z4－9甲所示，真空室

6、中電極K發(fā)出電子(初速度不計(jì))，經(jīng)過電壓為U1的加速電場(chǎng)后，由小孔S沿水平金屬板A、B的中心線射入板中．在兩極板右側(cè)且與極板右端相距D處有一與兩板中心線垂直的范圍很大的熒光屏，中心線正好與屏上坐標(biāo)原點(diǎn)相交，電子通過極板打到熒光屏上將出現(xiàn)亮點(diǎn)，若在A、B兩板加上如圖乙所示的變化電壓U2，忽略電子通過極板的時(shí)間，則熒光屏上的亮點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是(　　) 　　　　　　甲　　　　　　　　　　　　　乙 圖Z4－9 A．沿y軸方向做勻速運(yùn)動(dòng) B. 沿x軸方向做勻速運(yùn)動(dòng) C．沿y軸方向做勻加速運(yùn)動(dòng) D. 沿x軸方向做勻加速運(yùn)動(dòng) 9．如圖Z4－10所示，兩塊平行金屬板帶等量異號(hào)電

7、荷，兩板間距離為d，與水平方向成α角放置，一電荷量為＋q、質(zhì)量為m的帶電小球由靜止恰沿水平直線從一板的端點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng)到另一板的端點(diǎn)，重力加速度為g，求： (1)該電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小及小球運(yùn)動(dòng)的加速度大?。? (2)小球從一板到達(dá)另一板所需的時(shí)間． 圖Z4－10 專題(四) 1．D　[解析] 帶正電的小球進(jìn)入電場(chǎng)前所受合力為mgsinθ，沿斜面向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；進(jìn)入磁場(chǎng)后，其合力為mgsinθ和Eq的合力，方向向下偏右，軌跡向右彎曲；穿出磁場(chǎng)后

8、，合力為mgsinθ，沿斜面向下，軌跡向下彎曲． 2．D　[解析] 當(dāng)小球的重力與電場(chǎng)力大小相等、方向相反時(shí)，小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)；當(dāng)電場(chǎng)力大于重力時(shí)，小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)繩子的拉力最大，B錯(cuò)；最高點(diǎn)電勢(shì)最高，負(fù)電荷的電勢(shì)能最小，C錯(cuò)；電場(chǎng)力做功，機(jī)械能一定不守恒，D對(duì). 3．A　[解析] 由牛頓第二定律，有Eq＝ma，解得a＝，則先、后兩次垂直電場(chǎng)射入后的加速度相同，B錯(cuò)誤；由y＝at2得，運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，而水平位移x＝v0t，沿b軌跡運(yùn)動(dòng)時(shí)的初速度更大，A正確；由動(dòng)能定理，有Eqy＝ΔEk，兩次的動(dòng)能增量和電勢(shì)能增量相同，C、D錯(cuò)誤． 4．CD　[解析] 微粒沿ab直線運(yùn)動(dòng)，其重力

9、與電場(chǎng)力的合力沿ba方向，電場(chǎng)力水平向左，做負(fù)功，電勢(shì)能增大，C正確；合力與運(yùn)動(dòng)方向相反，微粒做勻減速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能減小，A、B錯(cuò)誤，D正確． 5．BD　[解析] 正電荷僅受恒定的電場(chǎng)力，做勻變速運(yùn)動(dòng)，軌跡為拋物線，C錯(cuò)誤，D正確；不知道軌跡的彎曲情況，電場(chǎng)力可能做正功，也可能做負(fù)功，A錯(cuò)誤；電場(chǎng)方向可能垂直AB邊向右，B正確． 6．AC　[解析] 由動(dòng)能定理，有(n－1)qU＝mv－mv ，解得vn＝，C正確，D錯(cuò)誤；設(shè)交流電變化的周期為T，正離子每次經(jīng)過縫隙時(shí)都能得到加速必須滿足在筒中飛行時(shí)間t＝， 第n個(gè)筒的長(zhǎng)度為L(zhǎng)n＝vn·＝，A正確，B錯(cuò)誤． 7．AC　[解析] 小球在水平方向不受

10、外力作用，所以在水平方向一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確；若E＝，電場(chǎng)力F＝qE＝mg，方向向上，所以小球小球在豎直方向上在無場(chǎng)區(qū)加速度為g，在有場(chǎng)區(qū)加速度為零，小球在進(jìn)入每個(gè)電場(chǎng)區(qū)的速度依次增大，所用時(shí)間并不相同，選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤；若E＝，電場(chǎng)力F＝qE＝2mg，方向向上，所以小球在豎直方向上在無場(chǎng)區(qū)加速度為g，方向向下，在有場(chǎng)區(qū)加速度大小為g，方向向上，由對(duì)稱性可以判斷小球經(jīng)過每一無電場(chǎng)區(qū)的時(shí)間均相同，選項(xiàng)C正確． 8．A　[解析] 電子以一定速度從S進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，豎直方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，離開電場(chǎng)后，進(jìn)入無場(chǎng)區(qū)，做勻速運(yùn)動(dòng)，打到屏上．設(shè)極板長(zhǎng)度為L(zhǎng)，電子進(jìn)入電場(chǎng)的初速度為v0，軌跡如圖所示，由圖知＝，而y′＝at2，t＝，則y＝(L＋2D)a，可見y∝a，而a＝＝，故y∝U2，亮斑的位移為時(shí)間的正比例函數(shù)，即做勻速運(yùn)動(dòng)． 9．(1)　gtanα　(2) [解析] (1)對(duì)小球，由平衡條件，有 qE＝ 解得E＝ 由牛頓第二定律，有 mgtanα＝ma 解得a＝gtanα. (2)由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，有 ＝at2 即＝gtanα·t2 解得t＝.