2015高考物理二轮专题复习 素能提升 1-3-7 电场及带电粒子在电场中的运动（含解析）新人教版.doc

‎【优化探究】2015高考物理二轮专题复习 素能提升 ‎1-3-7‎ 电场及带电粒子在电场中的运动（含解析）新人教版 ‎1.(2014年高考山东卷)如图，场强大小为E、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd，水平边ab长为s，竖直边cd长为h.质量均为m、带电荷量分别为＋q和－q的两粒子，由a、c两点先后沿ab和cd方向以速率v0进入矩形区(两粒子不同时出现在电场中)．不计重力．若两粒子轨迹恰好相切，则v0等于(　　)‎ A. 　　　　　　　 B. C. D. 解析：因为两粒子轨迹恰好相切，切点为矩形区域中心，则对其中一个粒子，水平方向：＝v0t，竖直方向：＝at2且满足a＝，三式联立解得v0＝ ，故B正确．‎ 答案：B ‎2.(多选)(2014年高考新课标Ⅰ全国卷)如图，在正点电荷Q的电场中有M、N、P、F四点，M、N、P为直角三角形的三个顶点，F为MN的中点，∠M＝30°.M、N、P、F四点处的电势分别用φM、φN、φP、φF表示．已知φM＝φN，φP＝φF，点电荷Q在M、N、P三点所在平面内，则(　　)‎ A．点电荷Q一定在MP的连线上 B．连接PF的线段一定在同一等势面上 C．将正试探电荷从P点搬运到N点，电场力做负功 D．φP大于φM 解析：由φM＝φN，可知点电荷Q一定在MN连线的中垂线上，过F作MN的垂线交MP与O点，设MF＝FN＝l，则由几何关系MO＝l/cos 30°＝l，FO＝l tan 30°＝l，OP＝MP－MO＝MNcos 30°－l＝l，即FO＝OP＝l，ON＝OM＝ - 10 -‎ l，故点电荷一定在MP的连线上的O点，选项A正确(另解：根据题意φM＝φN，φP＝φF，可知点电荷Q一定在MN的中垂线与PF连线的中垂线的交点处，作PF连线的中垂线交MP于点O，连结O、F两点，由几何知识知OF为MN的中垂线，故点电荷Q一定在MP的连线上的O点，A正确)；点电荷形成的电场的等势面是以点电荷为球心的同心球面，直线不可能在球面上，故B选项错误；由图可知OFφM＝φN，将正试探电荷从高电势搬运到低电势，电场力做正功，选项C错、D对．‎ 答案：AD ‎3.(多选)如图所示，水平放置的平行板M、N带等量的异种电荷，一带电小球从N板的左边缘A点以初速度v0射入板间电场，并沿直线AB运动，则下列说法正确的是(　　)‎ A．小球沿AB做匀变速直线运动 B．小球的电势能一定减少 C．在小球运动过程中，将M板向下移，小球在电场中将做向下偏的曲线运动 D．在小球运动过程中，将M板渐渐地向右移，小球在电场中将做向上偏的曲线运动 解析：如果小球做匀变速直线运动，则合力一定与速度在同一直线上，而小球受到的电场力与重力均沿竖直方向，合力不可能与AB平行，因此小球不可能做匀变速直线运动，一定是做匀速直线运动，A项错误；小球受到的电场力方向竖直向上，与速度的夹角小于90°，因此电场力做正功，小球的电势能减小，B项正确；将M板下移，板间距离减小，由E＝，C＝，C＝，得E＝，由此可知，向下移动M板，板间的电场强度不变，小球受到的电场力不变，因此小球仍然做匀速直线运动，C项错误；若将M板向右移动，板间的正对面积减小，由E＝可知，电场强度增大，小球受到的电场力大于重力，因此小球会做向上偏的曲线运动，D项正确．‎ 答案：BD ‎4．真空中电荷量均为Q的两异种点电荷连线和一绝缘正方体框架的两侧面ABB‎1A1和DCC1D1中心连线重合，连线中心和立方体中心重合，空间中除两异种点电荷产生的电场外，不计其他任何电场的影响，则下列说法中正确的是(　　)‎ A．正方体两顶点A、D的电场强度相同 - 10 -‎ B．正方体两顶点A、D的电势相同 C．两等量异种点电荷周围的电场线总是和面ABB‎1A1垂直 D．负试探电荷q在顶点A处的电势能小于在顶点D处的电势能 解析：根据等量异种点电荷产生的电场的对称性可知，正方体两顶点A、D的电场强度大小相同，但方向不同，因此A错误；A点电势高于D点电势，B错误；由于正方体是绝缘体，所以两等量异种点电荷周围的电场线和面ABB‎1A1不垂直，C错误；负试探电荷q从A点移到D点要克服电场力做功，所以负试探电荷在A处的电势能小于在D处的电势能，D正确．‎ 答案：D ‎5.如图所示，一直角梯形平台固定在水平地面上，∠A＝60°，AD⊥BD，AB长为L，AD、DC表面绝缘光滑，空间存在垂直于AD面的匀强电场，场强大小为E，方向垂直于AD面向上．‎ ‎(1)若在A点放一质量为m1、电荷量为q、重力不计的带负电粒子，要使粒子能到达C点，需要给粒子多大的初速度？‎ ‎(2)若在A点放一质量为m2、电荷量为q的带负电的小球，要使小球能沿着ADC表面运动到C点，需要给小球多大的初速度(设为v2)？小球到达C点的速度多大？‎ 解析：(1)设给带电粒子的初速度为v1，带电粒子沿AD面做匀速直线运动，从D点以速度v1飞出，做类平抛运动到达C点，则有 a＝，x＝v1t，y＝at2‎ 根据几何关系得y＝Lcos3 30°＝L，tan 60°＝ 解得v1＝ .‎ ‎(2)要使小球能沿着ADC表面运动到C点，则小球到D点时的速度刚好为零，根据动能定理有 m2gcos 30°·cos 60°L＝m2v，‎ 解得v2＝.‎ 小球从D到C的过程，根据动能定理有 qEcos 30°·Lcos2 30°＝m2v，‎ 解得vC＝.‎ 答案：(1) 　(2) 　 课时跟踪训练 一、选择题 ‎1.(2014年高考重庆卷)如图所示为某示波管内的聚焦电场，实线和虚线分别表示电场线和等势线．两电子分别从a、b两点运动到c点，设电场力对两电子做的功分别为Wa和Wb，a、b点的电场强度大小分别为Ea和Eb，则(　　)‎ - 10 -‎ A．Wa＝Wb，Ea>Eb B．Wa≠Wb，Ea>Eb C．Wa＝Wb，Ea