1、 第 3 讲 电 容 器 带 电 粒 子 在 电 场 中 的 null 动 A 组 20142015 null 模 拟 基 础 题 组 时时 :20分分 分分 :25分 选选题 (null题 5 分 ,共 25 分 ) 1.(2015浙浙浙浙浙浙浙 ,3)电子束焊接机中的电子枪如图所示 ,null极 K的电势为 K,null极 A的电势为 Anull仅在电场力作用null ,电子 (电荷null为 -e)null Knull动到 A,null ( ) A.Anull K时的电势差为 A-K B.电子的动能增null e(K-A) C.电子的电势能增null e(A-K) D.电子克服电场力做的
2、null为 e(A-K) 2.(2014 浙浙浙浙浙 ,15)如图所示 ,水null放置null时距为 d 的两null行金属板 Anull B 带有等null异种电荷 ,在离 Anull B 板均为 处有 anull b 两点nullnull计电场边缘效null ,null ( ) A. anull b 两点的电场null度 EaEb B. A 板null a点时的电势差 UAa和 B 板null b 点时的电势差 UBb相同 C. 将 Anull B 板时距离增浙到 2d 时 ,两板时的电势差增浙到原来的两倍 D. 将 Anull B 板时距离增浙到 2d 时 ,两板所带的电荷null增浙
3、到原来的两倍 3.(2014浙浙浙浙浙中浙浙 ,10)如图为浙匀null电场 ,某带电粒子null A点null动到 B点 ,在这浙null动过程中克服重力做的null为 2.0 J,电场力做的null为 1.5 J,nullnull列说法null确的是 ( ) A.粒子带负电 B.粒子在 A 点的电势能比在 B 点少 1.5 J C.粒子在 A 点的动能比在 B 点少 0.5 J D.粒子在 A 点的机械能比在 B 点少 1.5 J 4.(2014浙浙浙浙中浙浙模 ,16)如图所示 ,null方形 ABCD区域内有null行于 AD边的匀null电场 ,MnullNnull Enull F为
4、各边中点 ,其连线构成null方形 ,其中 P 点是 EF的中点null浙个带null电的粒子 (null计重力 )null M点沿 ME 方向以速度 v 射入电场 ,恰好null C 点射出 ,以null说法null确的是 ( ) A.粒子的null动轨迹可能null过 Pnull E 之时某点 B.若粒子初速度null为原来的两倍 ,null粒子会null EC 的中点射出 C.改null粒子初速度浙小 ,若粒子null动轨迹null过 P 点 ,null粒子可能null Fnull C 之时某点射出 D.若换成其他相同比荷的带null电粒子 ,null粒子null会null C 点射出
5、5.(2014 浙浙浙浙浙浙 ,19)某同浙设计了浙种静电除尘装置 ,如图null所示 ,其中有浙长为 Lnull宽为 bnull高为 d 的矩形通道 ,其前null后两板为绝缘材料 ,nullnullnull两板为金属材料null图乙是装置的截面图 ,nullnullnull两板null电压恒为 U 的高压直流电源相连null带负电的尘埃被吸入矩形通道的水null速度为 v0,当碰到null板后其所带电荷被中和 ,同时被收集null将被收集尘埃的数nullnullnull入矩形通道尘埃的数null的比分 ,称为除尘率nullnull计尘埃的重力及尘埃之时的相互作用null要增浙除尘率 ,nu
6、llnull列措施可行的是 ( ) A.只增浙电压 U B.只增浙高度 d C.只增浙长度 L D.只增浙尘埃被吸入的水null速度 v0 B 组 20142015 null 模 拟 浙 升 题 组 时时 :45分分 分分 :50分 浙null选选题 (null题 5 分 ,共 15 分 ) 1.(2015 浙浙浙浙浙浙浙 ,5)如图所示 ,浙个电荷null为 -Q 的点电荷null ,固定在绝缘水null面null的 O点null另浙个电荷null为 +qnull质null为 m 的点电荷乙 ,null A 点以初速度 v0沿它们的连线向nullnull动 ,null动到 B 点时的速度为
7、v,且为null动过程中速度的最小分null已知点电荷乙null到的阻力浙小恒为 f,Anull B 时距离为 L0,静电力常null为 k,nullnull列说法null确的是 ( ) A.点电荷乙null A 点向 O 点null动的过程中 ,其null速度逐渐增浙 B.点电荷乙null A 点向 O 点null动的过程中 ,其电势能null增浙再null小 C.Onull B 时的距离为 D.在点电荷null形成的电场中 ,Anull B 时的电势差 UAB= 2.(2015浙浙浙浙浙浙浙 ,9)如图所示 ,在绝缘水null面null方存在着足够浙的水null向右的匀null电场 ,带n
8、ull电的小金属块以浙定初动能 Eknull A 点开始水null向左做直线null动 ,null L 长度到达 B 点 ,速度null为零nullnull过程中 ,金属块损失的动能有转化为电势能null金属块继续null动到某点 C(图中未标出 )时的动能和金属块在 A 点时的动能相同 ,null ( ) A.金属块所null滑动摩擦力浙小为其所null电场力浙小的 2 倍 B.金属块所null电场力浙小为其所null滑动摩擦力浙小的 2 倍 C.金属块null A 开始null动到 C 的整个过程中null过的总路程为 3L D.金属块null A 开始null动到 C 的整个过程中nul
9、l过的总路程为 4L 3.(2014 浙浙浙浙浙浙浙中 ,14)如图所示 ,绝缘null簧的null端固定在null滑斜面浙端 ,null簧null斜面null行 ,带电小球 Q(可视为质点 )固定在绝缘斜面null的 M点 ,且在通过null簧中心的直线 ab nullnull现将null Q 浙小相同 ,带电也相同的小球 P,null直线 abnull的 N点null静null释放 ,若两小球可视为点电荷 ,在小球 P nullnull簧接触到速度null为零的过程中 ,null列说法中null确的是 ( ) A.小球 P 的速度浙定null增浙后null小 B.小球 P 的机械能浙直在n
10、ull少 C.小球 P 速度最浙时所nullnull簧null力和null仑力的合力为零 D.小球 P nullnull簧系统的机械能浙定增null 二null非选选题 (共 35 分 ) 4.(2014浙null江江江浙 ,16)(8分 )如图所示 ,板长 L=4 cm的null行板电容器 ,板时距离 d=3 cm,板null水null线夹角 =37,两板所null电压为 U=100 Vnull有浙带负电液滴 ,带电荷null为 q=310-10 C,以v0=1 m/s 的水null速度自 A 板边缘水nullnull入电场 ,在电场中null沿水null方向并恰好null B 板边缘水nu
11、ll飞出 (null g=10 m/s2,sin =0.6,cos =0.8)null求 : (1)液滴的质null ; (2)液滴飞出时的速度浙小null 5.(2014 浙浙浙浙浙模 ,24)(12 分 )在null滑绝缘水null面null放置浙质null m=0.2 kgnull q=+5.010-4 C的小球 ,小球系在长 L=0.5 m的绝缘细线null ,线的另浙端固定在 O 点null整个装置置于匀null电场中 ,电场方向null水null面null行且沿 OA 方向 ,如图所示 (null图为俯视图 )null现给小球浙初速度使其绕 O点做圆周null动 ,小球null过
12、A点时细线的张力 F=140 N,小球在null动过程中 ,最浙动能比最小动能浙 Ek=20 J,小球视为质点null (1)求电场null度 E 的浙小 ; (2)求null动过程中小球的最小动能 ; (3)若小球null动到动能最小的位置时细线被剪断 ,null小球null多长时时其动能null在 A点时的动能相等 ?null时小球距 A 点多null ? 6.(2014浙浙浙浙浙合联 ,25)(15分 )如图 (a)所示 ,倾角 =30的null滑固定斜杆浙端固定浙电荷null为 Q=210-4 C 的null点电荷 ,将浙带null电小球 (可视为点电荷 )null斜杆的浙端 (但nu
13、ll Q 未接触 )静null释放 ,小球沿斜杆向null滑动过程中能null随位移的null化图null如图 (b)所示 ,其中线 1为重力势能随位移null化的图null ,线 2 为动能随位移null化的图nullnull (g=10 m/s2,静电力常null k=9109 N m2/C2) (1)null述小球向nullnull动过程中的速度nullnull速度的浙小null化情况 ; (2)求小球的质null m和电荷null q; (3)求斜杆浙端至小球速度最浙处null浙端null点电荷形成的电场的电势差 U; (4)在图 (b)中画出小球的电势能 E 随位移 snull化的图
14、线null (null杆null离浙端 3 m处为电势零点 ) A 组 20142015 null模拟 基础题组 选选题 1.A Anull K时的电势差为 UAK=A-K,选项 Anull确null电场力做的null为 W=-eUKA=eUAK=e(A-K),nullnull能关系知 ,电子的动能增null e(A-K),电子的电势能null少 e(A-K),故选项 Bnull Cnull D 错误null 2.C 带有等null异种电荷的null行金属板时形成匀null电场 ,Ea=Eb,故 A 错 ;根据 U=Ed,可得UAa=-UBb,故 B 错 ;两null行金属板组成电容器 ,增浙
15、两板时距时电容器的电荷nullnullnull ,故 D 错 ;当d null为 2d 时 ,电容 C null为原来的浙半 ,电势差 U null为原来的两倍 ,C null确null 3.D null于电场力做nullnull ,因null电场力null电场线方向相同 ,粒子带null电 ,A错误 ;电场力做了 1.5 J的nullnull ,电势能null少了 1.5 J,因null粒子在 B 点的电势能比在 A 点少 1.5 J,B 错误 ;根据动能定理Ek=W 重力 +W 电场力 =-2.0 J+1.5 J=-0.5 J,因nullnull Anull动到 B动能null少了 0.5
16、 J,C错误 ;null于除重力和系统内null力以外的力做null改null机械能 ,在null题中 ,电场力做null为 1.5 J,因null机械能增null 1.5 J,D null确null 4.D 带电粒子在电场中做类null抛null动 ,可得 L=vt,L=at2,当 x=L=vt1时 ,可得 y=a =L,浙于 ,粒子null该null过 Pnull F 之时的某点 ,A 错 ;若初速度null为原来的两倍 ,null时时null为原来的 ,y=a =L,B 错 ;若 粒 子的 null 动 轨迹 null过 P 点 , x=L=v1t,y=L=at2,当 粒 子 出 电 场
17、时 ,L=v1t,y=at2=L,小于 L,nullnull Enull C 之时的某点射出 ,C 错 ;换成其他相同比荷的带null电粒子 ,null粒子null在电场中做类null抛null动 ,null速度 a= nullnull ,故 D null确null 5.AC 分析null好能nullnull板边缘飞出的尘埃 ,水null方向 L=v0t,竖直方向侧移 y= t2,除尘率= = ,本题得解null B 组 20142015 null模拟 浙升题组 浙null选选题 1.C 电荷乙null到的阻力nullnull ,nullnull乙靠null的过程中null仑力逐渐增浙 ,乙在
18、null动到 B 点之前 ,做null速度逐渐null小的null速null动 ,选项 A 错误 ;在乙向左null动的过程中电场力浙直做nullnull ,电势能浙直null小 ,选项 B错误 ;当速度最小时有 :f=F null =k ,解得 r= ,选项 Cnull确 ;乙null Anull动到B 的 过 程 中 ,根 据 动 能 定 理 有 :qUAB-fL0=mv2-m ,所 以 Anull B 两 点 时 的 电 势 差UAB= ,选项 D 错误null 2.BD 根据题意 ,金属块null Anull动到 B的过程中 ,有的初动能因克服摩擦力做null而转化为内能 ,null有
19、 Ek=EqL,Ek=mgL,所以 Eq=2mg,选项 A 错误null B null确 ;设 Bnull C 两点时距离为 x,nullEqx-mgx=Ek,null x=3L,总路程为 4L,选项 C 错误null D null确null 3.AD 带电小球 P nullnull簧接触后 ,在沿斜面方向null到重力沿斜面向null的分力null沿斜面向null的null仑斥力 F= 和沿斜面向null的null簧null力 ,在最初阶段 ,null簧null力小于 mg sin + ,小球 Pnullnull速 ,但是null力逐渐增浙 ,null仑斥力逐渐null小 ,合力null小
20、,null速度null小 ,即第浙阶段是null速度逐渐null小的null速null动 ,第二阶段null力浙于 mg sin + ,合力沿斜面向null开始null速 ,null力逐渐增浙 ,null仑斥力逐渐null小 ,合力null浙 ,null速度null浙 ,即第二阶段是null速度逐渐null浙的null速null动 ,直到速度null小为 0,选项 A 对null小球 P 的机械能null化等于除重力外其他力做的null ,即null仑力和null力的合力做的null ,初始阶段null力小于null仑斥力 ,二者合力做nullnull ,机械能增null ,当null力浙于n
21、ull仑斥力后 ,二者合力做负null ,机械能null少 ,选项 B 错null小球 P 速度最浙时null速度等于 0,即null力等于null仑力null重力沿斜面向null的分力 ,选项 C 错null小球 P nullnull簧系统的机械能null化等于除系统内null力和重力外其他力做的null ,即null仑斥力做的null ,null于null仑斥力做nullnull ,系统机械能增null ,选项 D对null 二null非选选题 4. 答答 (1)810-8 kg (2)1.32 m/s 解析 (1)带电液滴null重力 mg 和电场力 qE,二力的合成如图所示 ,null
22、图可得 : qE cos =mg,又 E= 解得 :m= ,代入数据得 m=810-8 kg (2)对液滴null动能定理得 :qU=mv2-m v= 所以 v= m/s=1.32 m/snull 5. 答答 (1)4104 N/C (2)10 J (3) s m 解析 (1)小球在null滑水null面nullnull动的最浙动能null最小动能的差分 Ek=2qEL=20 J 代入数据得 :E=4104 N/C (2)在 A 处 ,null由由第二定由 :F-qE=m EkA=m =(F-qE)L=30 J Ekmin=EkB=EkA-Ek=10 J (3)EkB=m vB= = m/s=
23、10 m/s 线断后球做类null抛null动 :y= t2 x=vBt 当动能null在 A 点相等时 ,y=2L 代入数据解得 :t= s x= m 6. 答答 (1)见解析 (2)4 kg 1.1110-5 C (3)4.2106 V (4)见解析 解析 (1)null沿斜面向null做null速度逐渐null小的null速null动 ,再沿斜面向null做null速度逐渐增浙的null速null动 ,直至速度为零null (2)Ep=mgh=mgs sin null线 1 可得 mg sin 30=20 N 所以 m=4 kg 当达到最浙速度时带电小球null力null当 mg sin = null线 2 可得 s0=1 m 得 q= =1.1110-5 C (3)null线 2 可得当带电小球null动至 1 m处动能最浙 ,浙小为 27 J 根据动能定理 WG+W 电 =DEk -mgs0 sin +qU=Ekm-0 代入数据得 U=4.2106 V (4)如图所示 ,图中线 3 即为小球电势能 E 随位移 s null化的图线
