1、板块三 限时规范特训时间：45 分钟 满分：100 分一、选择题(本题共 10 小题，每小题 7 分，共 70 分。其中 16 为单选，710 为多选)1如图所示，甲图中电容器的两个极板和电源的两极相连，乙图中电容器充电后断开电源。在电容器的两个极板间用相同的悬线分别吊起完全相同的小球，小球静止时悬线和竖直方向的夹角均为 ，将两图中的右极板向右平移时，下列说法正确的是( )A甲图中夹角减小，乙图中夹角增大B甲图中夹角减小，乙图中夹角不变C甲图中夹角不变，乙图中夹角不变D甲图中夹角减小，乙图中夹角减小答案 B解析 甲图中的电容器和电源相连，所以电容器两极板间的电压不变，当极板间的距离增大时，根据
2、公式 E 可知，板间的电场强度减小，Ud电场力减小，所以悬线和竖直方向的夹角将减小，C 错误；当电容器充电后断开电源，电容器的极板所带的电荷量不变，根据平行板电容器的电容公式 C ，极板间的电压 U ，极板间的电rS4kd QC 4kdQrS场强度 E ，当两个极板电荷量不变，距离改变时，场强不Ud 4kQrS变，故乙图中两极板间场强不变，电场力不变，夹角不变，A 、D 错误；综上分析，选项 B 正确。22016商丘高三模拟如图，一带电粒子从小孔 A 以一定的初速度射入平行板 P 和 Q 之间的真空区域，经偏转后打在 Q 板上如图所示的位置。在其他条件不变的情况下要使该粒子能从 Q 板上的小孔
3、B 射出，下列操作中可能实现的是(不计粒子重力)( )A保持开关 S 闭合，适当上移 P 极板B保持开关 S 闭合，适当左移 P 极板C先断开开关 S，再适当上移 P 极板D先断开开关 S，再适当左移 P 极板答案 A解析 如图，粒子在板间做类斜抛运动，将速度分解为水平方向 vx和竖直方向 vy。竖直方向：v yv 0sin，加速度 a ，E 为场强，设 t 为Eqm粒子上升到最高点所用时间，则 t 。水平方向位移vya mv0sinEqxv x2t2v 0tcos。保持开关 S 闭合，电容器两板 间电压 U 不变，适当上移 P 极板，两极板间的距离变大，根据 E 知场强变小，竖直Ud方向运动
4、时间变长，水平方向的位移 x2v 0tcos变大，该粒子可能从 Q 板的 B 孔射出， A 正确；若左移 P 极板，不影响 场强，仍落在原处，B 错误 ；断开开关 S，则电容器电量 Q 不变，适当上移 P 极板，由E 知场强 E 不变， 则粒子仍落到原处，C 错误；断开开关 S，若4kQrS左移 P 极板，由 E 知 S 变小 E 变大，则粒子加速度 a 变大，上4kQrS升到最高点所用时间 t 变小，则水平方向位移 x 变小，不能到达 B 孔，D 错误。3. 2018陕西咸阳模拟如图，一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连，极板水平放置，极板间距为 d；在下极板上叠放一厚度为 l 的金
5、属板，其上部空间有一带电粒子 P 静止在电容器中。当把金属板从电容器中快速抽出后，粒子 P 开始运动。重力加速度为 g，粒子运动的加速度为( )A. g B. g C. g D. gld d ld ld l dd l答案 A解析 抽出前，粒子受重力和电场力平衡，mgq ，抽出后，根据Ud l牛顿第二定律，有 mgq ma，联立解得 a g，A 正确。Ud ld42018陕西渭南模拟如图所示，平行板电容器板间电压为 U，板间距为 d，两板间为匀强电场，让质子流以初速度 v0 垂直电场射入，沿 a 轨迹落到下板的中央，现只改变其中一条件，让质子沿 b 轨迹落到下板边缘，则可以将( )A开关 S 断
6、开B初速度变为v02C板间电压变为U4D竖直移动上板，使板间距变为 2d答案 C解析 开关 S 断开， 电 容器极板电荷量不变，电容器电容不变，电容器两极板间电压不变，场强不变，质子所受电场力不变，加速度不变，所以仍落到下板的中央，A 错误；将初速度变为 一半，质子加速度不变，运动时间不变， 质子的水平位移变为原来的一半，不可能到达下板边缘，B 错误；当板间电压变为 时， 场强变为原来的 ，电场力变为U4 14原来的 ，加速度变为原来的 ，根据 y at2知，时间为原来的 2 倍，14 14 12由 xv 0t 知水平位移为原来的 2 倍，所以能沿 b 轨迹落到下板边缘，C 正确；竖直移动上板
7、，使板间距变为 2d，则 板间场强变为原来的 ，12电场力为原来的 ，加速度为原来的 ，根据 y at2知，时间为原来的12 12 12倍，水平位移 为原来的 倍，不能到达下板 边缘，D 错误。2 252018吉林辽源五中模拟如图所示，D 为一理想二极管( 正向电阻为 0，反向电阻无穷大)，平行金属板 M、N 水平放置，两板之间有一带电微粒以速度 v0 沿图示方向做直线运动，当微粒运动到 P 点时，将 M 板迅速向上平移一小段距离，则此后微粒的运动情况是( )A沿轨迹运动 B沿轨迹运动C沿轨迹运动 D沿轨迹运动答案 B解析 当微粒运动到 P 点时，迅速将 M 板上移一小段距离，由于二极管反向电
8、阻无穷大，两极板上电量不变，由电容的决定式C ，定义式 C 得 MN 两板间电压升高，由 E ，知rS4kd QU Ud 4kQrS电场强度不变，粒子受到的电场力不变，微粒的运动方向不变，仍沿轨迹 做直线运动，故 B 正确，A、C、D 错误 。6. 如图所示，电路可将声音信号转化为电信号，该电路中右侧固定不动的金属板 b 与能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的震动膜 a 构成一个电容器，a、b 通过导线与恒定电源两极相接。若声源 S 做简谐运动，则( )Aa 振动过程中，a、b 板间的电场强度不变B a 振动过程中，a、b 板所带电量不变Ca 振动过程中，电容器的电容不变Da 向右的位移
9、最大时，a、b 板所构成的电容器电容最大答案 D解析 金属板 b 在声波驱动下沿水平方向振动，两极板间的距离发生变化，两极板与电源相连，电势差恒定，两板间的场强发生变化，A 错误；电容器的电容随两板间距离改变而改变，两板带电量随电容改变而改变，B 、C 错误；当距离最近 时，电容最大， D 正确。7如图所示，若在这个示波管的荧光屏上出现了一个亮斑 P，那么示波管中的( )A极板 X 应带正电B极板 X应带正电C极板 Y 应带正电D极板 Y应带正电答案 AC解析 由电子枪发射出的电子带负电，所以 P 点的亮斑是由于极板X 和 Y 带正电所形成的，故 A、C 正确。82016山东日照质检如图所示，
10、无限大均匀带正电薄板竖直放置，其周围空间的电场可认为是匀强电场。光滑绝缘细管垂直于板穿过中间小孔，一个视为质点的带负电小球在细管内运动(细管绝缘且光滑)。以小孔为原点建立 x 轴，规定 x 轴正方向为加速度 a、速度 v的正方向，下图分别表示 x 轴上各点的电势 ，小球的加速度 a、速度 v 和动能 Ek 随 x 的变化图象，其中正确的是( )答案 AB解析 在匀强电场中，沿电场线方向，电势均匀降低，A 正确；带负电小球受电场力与场强方向相反，在匀强电场中受电场力不变，故加速度不变，所以在 x0 区域内为负方向，B 正确；小球在原点的初速度为 v0，经过 任意一段位移 x 后的速度为 v，由匀
11、变速直 线运动规律可知， v2 v 2ax，所以 vx 图象20不是直线，C 错误；由动能定理有：EqxE k mv ，故 Ekx 图象应12 20为一次函数图象，D 错误。9. 三个电子从同一地点同时沿同一方向垂直进入偏转电场，出现如图所示的轨迹，则可以判断( )A它们在电场中运动时间相同B A、B 在电场中运动时间相同，C 先飞离电场CC 进入电场时的速度最大，A 最小D电场力对 C 做功最小答案 BCD解析 三电子在电场中运动的加速度 a 相同，在垂直于极板方向，yAy ByC，由 y at2知在电场中运动的时间 tAt BtC，A 错误，B 正12确；B 、C 水平位移相同， tBtC
12、，故 vCvB，而 A、B 运动时间相同，但xAvA，故 C 进入电场的速度最大， A 最小，C 正确；电场力做功 WEqy，而 yAy ByC，故 电场力对 C 做功最小，D 正确。10如图甲所示，平行金属板中央有一个静止的电子( 不计重力)，两板间距离足够大。当两板间加上如图乙所示的交变电压后，在下图中，反映电子速度 v、位移 x 和加速度 a 三个物理量随时间 t 的变化规律可能正确的是( )答案 AD解析 在平行金属板之间加上如题图乙所示的交变电压时，电子在平行金属板间所受的电场力大小不变，F ，由牛顿第二定律U0edF ma 可知，电子的加速度大小不变， 电子在第一个 内向 B 板做
13、匀T4加速直线运动，在第二个 内向 B 板做匀减速直线运动，在第三个T4内反向做匀加速直线运动，在第四个 内向 A 板做匀减速直线运动，T4 T4所以 at 图象应如图 D 所示，vt 图象应如图 A 所示，A、D 正确，C错误；又因匀变速直线运动位移 xv 0t at2，所以 xt 图象应是曲线，12B 错误。二、非选择题(本题共 2 小题，共 30 分)112017衡水二模(15 分)如图甲所示，两块水平平行放置的导电板，板距为 d，大量电子(质量为 m，电荷量为 e)连续不断地从中点O 沿与极板平行的 OO方向射入两板之间，当两板不带电时，这些电子通过两板之间的时间为 3t0，当在两板间
14、加如图乙所示的周期为 2t0、幅值恒为 U0 的周期性电压时，所有的电子均能从两板间通过(不计重力) 。求这些电子穿过平行板时距 OO的最大距离和最小距离。答案 3U0et20md 3U0et202md解析 以电场力的方向为正方向，画出电子在 t0、t t 0时刻进入电场后，沿电场力方向的速度 vy随时间变化的 vyt 图象如图丙和丁所示电场强度 EU0d电子的加速度 a Eem U0edm由图丙中 vy1at 0U0et0dmvy2a2t 02U0et0dm由图丙可得电子的最大侧移，即穿过平行板时距 OO的最大距离ymax t0v y1t0 t0vy12 vy1 vy22 3U0et20md
15、由图丁可得电子的最小侧移，即穿过平行板时距 OO的最小距离ymin t0v y1t0 。vy12 3U0et202md122016北京高考(15 分)如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电子质量为 m，电荷量为 e，加速电场电压为 U0。偏转电场可看作匀强电场，极板间电压为 U，极板长度为 L，板间距为 d。(1)忽略电子所受重力，求电子射入偏转电场时的初速度 v0 和从电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离 y；(2)分析物理量的数量级，是解决物理问题的常用方法。在解决(1)问时忽略了电子所受重力，请利用下列数据分析说明其原因。已知U2.
16、010 2 V，d4.010 2 m，m9.1 1031 kg，e 1.610 19 C，g10 m/s 2；(3)极板间既有静电场也有重力场。电势反映了静电场各点的能的性质，请写出电势 的定义式。类比电势的定义方法，在重力场中建立“重力势” G 的概念，并简要说明电势和“重力势”的共同特点。答案 (1) 2eU0m UL24U0d(2)见解析(3) 电势 和重力势 G 都是反映场的能的性质的物理量，仅Epq由场自身的因素决定。解析 (1) 根据 动能定理可得：eU 0 mv12 20所以电子射入偏转电场时的初速度 v02eU0m在偏转电场中，电子的运动时间t LLv0 m2eU0在偏转电场中，电子的加速度 a 。eUdm偏转距离 y a(t)2 。12 UL24U0d(2)考虑电 子所受重力和电场力的数量级，有重力 Gmg9.110 30 N电场力 F 810 16 NeUd由于 FG，因此不需要考虑电子所受的重力。(3)电场 中某点 电势 定义为电荷在该点的电势能 Ep与电荷量 q 的比值，即 ，由于重力做功与路径无关，可以 类比静电场电势的Epq定义，将重力场中物体在某点的重力势能 EG与其质量 m 的比值叫做“重力势” ，即 G 。EGm电势 和“ 重力势” G都是反映场的能的性质的物理量，仅由场自身的因素决定。
