内容正文:
null高三一轮复习周测卷
·新教材版F·
7.213减小【解析】四边形Oabc为矩形,根据匀
强电场中电势差与电场强度的关系可得Ub=Uo,
设离开电场时的时间为1,x:=+0,,
即p。一P6=p0一p,解得坐标原点O处的电势为
解得t=0.6s<1.6s,故小球还未到达x轴就离开
po=2V。电子从a点运动到b点的过程中,电场力
电场,接下来小球在水平方向做匀速直线运动,则小
做功为W=(一e)Ub=l3eV,可知电子从a点运动
球出电场后在水平方向运动的距离为x2=(,十
到b点的过程中,电场力做正功,电势能减小。
a2t')(t-t')=18m,
E。(3)AC
8.1)欧姆(2)2
则小球第二次经过x轴的位置的横坐标x=x1十
x2=7.2m十18m=25.2m。
【解析】(1)由于初始状态下,电容器不带电,不能用
电压挡或电流挡检测。因为多用电表用作欧姆表
时,内部有电源,可向电容器充电。充电时,若多用
【解析】(1)根据题意可知,平行边界向下射出的粒
电表的指针迅速偏转较大角度后又缓慢回到表盘左
子出电场I时,速度偏向角为45°,出电场I时,沿
端,则该电容器完好。故应将多用电表的选择开关
电场方向的速度v1=√2aL,
拨至欧姆挡。
根据牛顿第二定律gE=ma,
(2)t=t。时,I=I。,可知此时电容器两端的电压为
粒子出电场I时的速度v=√2o1,
Uc=I,R1,电容器开始放电前,两端的电压为E。,根
据Q=It可知,I-t图线与横轴围成的面积表示放出
解得0=2m
L
的电荷量。则M区域电容器放电的电荷量为Q,=
根据动能定理可知,所有粒子进电场Ⅱ时的速度大
C·△U=(E。-IR1)C,N区域电容器放电的电荷
量为Q2=C·△U'=(IR1-0)C=IR1C,图中M、
小相同,即等于2√m
gEL
N两区域面积相等,即Q,=Q,联立解得R,一2,·
E。
(2)平行边界向上射出的粒子,进入电场Ⅱ时速度
方向恰好与电场Ⅱ的电场强度垂直,此粒子在电场
(③)电容器放电臊间的电流最大,为1-发,因为R,≥
Ⅱ中做类平抛运动,设电场Ⅱ的电场强度大小为
R1,所以I2<I1,故A正确,B错误。充电后的电容
E',则粒子在电场Ⅱ中的加速度大小为a=9
器通过不同电阻放电,电荷量相同,即I-t图线与横
m,
将粒子在电场Ⅱ中的运动沿电场方向和垂直电场
轴围成的面积相等,故C正确。电阻越大,对电流的
1
阻碍作用越强,放电时间越长,所以t1<t2,故D
方向分解,则x=t,y=2a't,
错误。
由于此粒子在电场Ⅱ中的偏向角为45°,因此有y=
9.(1)10m/s(2)1.6s(3)25.2m
1
【解析】(1)根据动能定理得(Eg一m,g)(R+Rsin0)=
2x,
am6-名moi,
1
根据几何关系x十y=22L,解得E3y2
解得小球在O点的速度为vo=10m/s。
(3)由(1)可知,粒子从P点射出的初速度大小为,
(2)小球进人第一象限后将速度沿x轴和y轴方向
分解,x轴方向的速度为v.=vocos53°=6m/s,
2gEL
y轴方向的速度为v,=vosin53°=8m/s,
由于沿平行边界射出的粒子出电场I时速度的偏
小球再次回到x轴时的时间为t=2=1.6s。
向角为45°,由此分析可知边界B上有粒子通过的
g
区域长度为51=4L,则在边界C上有粒子射出的区
(3)在第一象限中水平方向加速度为a2=
Eoq
m
域长度s2=51十2L+2L-√2y,
20m/s2,
小球在电场中沿水平方向运动的距离为x1=R十
由(2间可知y一2L,解得,-21。
3
Rcos 0=7.2 m,
物理(十七)
1.C【解析】等差等势面越密集的地方场强越大,故a
电场强度方向相同,质子从a点运动到b点,力与位
点的电场强度比b点小,故A错误。电场线与等势
移的夹角为锐角,所以电场力做正功,故C正确。根
面垂直,可知a、b两点电场强度的方向不同,故B错
据E。=qp,质子处于a、b两点时,其电势能在a点
误。曲线运动的受力方向指向曲线的凹侧,受力与
时较大,故D错误。
·38。
·物理·
参考答案及解析
【归纳总结】
2gR),故B正确。根据等量异种点电荷电势分布特
带电粒子在电场中运动轨迹问题
点,可知在圆弧轨道上各点的电势不相等,故小球在
圆弧轨道上运动,除了重力做功外,还有电场力做功,
判断速度
运动轨迹上某点的切线方向即为该点的
速度方向
则机械能不守恒,故C错误。因为三角形ABC为等
方向
边三角形,小球在轨道最低点C处,所受两个正负电荷
仅受静电力作用时,带电粒子所受静电力
判断静电力
的电场力的水平分量相互抵消,因此所受电场力合力方
方向指向轨迹曲线的凹侧且与电场线相
(或电场强
切、与等势线垂直,再根据粒子的正负判
度)的方向
向竖直向下,电场力的合力为F4=2k尝如30
断电场强度的方向
判断静电力
,在C处,小球还受重力mg,支持力N作用,根据
若静电力与速度方向成锐角,则静电力做
做功的正负
正功,电势能减少;若静电力与速度方向
及电势能的
牛顿第二定律可得N-mg一k
成钝角,则静电力做负功,电势能增加
=m,解得N
增减
2.D【解析】根据等量同种正电荷的电场线分布可知
+9,由生顿第三定律得,小球对轨道的
mg十m
A点的电场强度与C点的电场强度大小相等,方向
00
不同,故A错误。根据对称性可知A点的电势等于
压力为N'=N=mg十mR十2,故D错误
C点的电势,故B错误。从A点到C点,电场力对小
4.AC【解析】设电子经加速电场加速后的速度为o,
球做功为零,故C错误。根据等量正点电荷的电场
加速电压为UJ1,偏转电压为U,偏转电场两极板间的
线分布可知电场线方向从O指向B,则带正电小球
距离为d,极板的长度为1,则电子经加速电场加速
所受电场力与小球位移方向相同,则小球从O到B,
电场力做正功,电势能减小,即小球在O点的电势能
的过程中,根据动能定理可得eU,=子mm,电子在
大于在B点的电势能,故D正确。
3.D【解析】作BC的中垂线,如图所示,
储转电扬中的加浓度。一启运动时间:一=二,离开
由题意可知PB=Pc,点电荷一定处在BC
偏转电场时速度方向与水平方向夹角的正切值为
连线的垂直平分线上,该垂直平分线与
D
tan a=%z=at=eUl Ul
E
AC相交于E点,由几何关系可知AE=
。0。nd一2心1d。仅增大偏转电场的
DE,AB=DB,故AD连线的中垂线即
A------B
电压,电子的偏转角变大,故A正确。仅增大加速电
场的电压,电子的偏转角变小,故B错误。仅减小偏
是BE线,又因为PA=PD,故点电荷一定处在AD连
线的垂直平分线上,综合可知E点就是点电荷Q的
转电场两极板间的距离,电子的偏转角变大,故C正
位置,故A错误。由几何关系可知,C点距离E点比
确。仅减小偏转电场极板的长度,电子的偏转角变
D点距离E点远,其电势低于D点电势,故B错误。
小,故D错误。
越靠近正点电荷电势越高,所以A点电势高于B点
5.AB【解析】由题意知,带负电的试探电荷在A点由
静止释放,恰好能在AB间做往复运动,说明AB间
电势,电子在A点的电势能小于在B点的电势能,所
以将一电子从A移动到B,电势能增大,电场力做负
有一点P场强为零,从A到P场强逐渐减小,方向
功,故C错误。由几何关系可知AE与BE长度比值
向左;从P到B场强增大,方向向右,即A、B两点的
E
场强方向相反,但大小无法比较;试探电荷从A点运
-,由点电荷场强公式E=9,可科
为4=1
动到B点的过程中,由于场强先减小后增大,则所受
r_4
电场力先减小后增大;因为AB间有一点P场强为
京=1,故D正确。
零,有0=k8,
¥B【解析】等量异种电荷连线的中垂线垂直于电场线
rip
67,由于Q:离P点的距离rp大于
方向,是一条等势线,中垂线通向无穷远处,电势为
Q2离P点的距离r2P,则Q1的电荷量大于Q2的电
零,所以中垂线上的电势为零,CD处于AB两电荷的
荷量,故A正确,C、D错误。试探电荷从A到B的
等势面上,所以两点的电势都为零,故A错误。设M
过程,根据动能定理得gUAB=0,可得UAB=0,可知
点的电势为PM,由于C点的电势为零,所以CM间的
A、B两点的电势相等,故B正确。
电势差等于M点的电势,对小球从M到C的过程由动
6.BC【解析】根据题意,对小球受力分析,由平衡条
能定理得mgk十Qrw=名m,解得9u=amo
件可知,小球受到斜向上的电场力,即电场力的方向
与电场方向相同,则小球带正电,故A错误。对小球
·39·
高三一轮复习周测卷
·新教材版F·
受力分析,由平衡条件有Eqsin0=mg,解得E
2e
S”。故B正确。现用一个外力将小球沿圆弧轨道
电场强度如图所示,大小为E质=々,三c0s60P士
缓慢地拉到最低点,重力和电场力的合力为F=
2e
k
0方向水平向右,由动能定理有W一FL=0,解
,2c0s60°+k
,,方向竖直向上;同理,中子
e
得W-品故C正确。因重力和电场力的合为方
00s60°+63
3
中心O点的电场强度大小E中=k
·
向水平向右,则将小球从最低点由静止释放,小球只
2e
能运动到最高点后返回,不能在竖直面内做完整的
3
cos60°+k
,,方向竖直向下;所以质子和中子中
e
圆周运动,故D错误。
*AC【解析】带正电粒子从C点移动到A点需克服
心O点的电场强度方向相反,电场强度大小之比为1:1。
电场力做功,所以电场强度竖直向下,上极板带正电,
a端接电源正极,故A正确。由于下极板与电源负极
相连,则C点电势为零,粒子从C点到A点的过程中
E
电场力做功为qUca=一2W,而UcA=Pc一PA,则A
点电势P4=2
。,同理从A点移动到D点需克服电场
质子
力做功W,则qUo=一w,则D点电势PD-3W,
由
8.(1)放电0~0.2s内电容器的放电量不变
(2)575(3)C
于BD=专DC,在匀强电场中有U=3Ue,即9e
【解析】(1)开关S改接2后,电容器相当于电源,进
行的是放电过程;根据g=1t,可知图中在0~0.2s
。=3(PD一96),可解得P。-4W,故B错误。如图所
内用阴影标记的狭长矩形的面积的物理意义是
0~0.2s内电容器的放电量;充完电后电容器所带
示,取BC中点为N,则=Pe_2W,所以AN两
2
的电荷量为Q=CU=CE,如果不改变电路其他参
点电势相同,连接AN,AN为电场中的等势线,与过B
数,只减小电阻R的阻值,则充完电后电容器所带的
电荷量不变,所以放电过程,I-t曲线与坐标轴所围
点的电场线垂直且交于点F,则AB=d,BN=d,由几何
成的面积不变。
关系可知BF=2d,
2,匀强电场电场强度E三西→
(2)整个放电过程中释放的电荷量Q=3.45×
103C,根据Q=CU=CE,可得该电容器的电容为
2√2
”,故C正确。电容器和电源相连,则两极板间电
gd
C=Q-3.45X10
E
6
-F=575uF。
压不变,设电压为U,两极板间距离为√3d,则U=
√3Ed,∠NBF=45°,所以BC沿电场线方向的距离为
(3)根据U-号,可知UQ图线的斜率越大,电容C
越小,故A错误。他从等效的思想出发,认为电容器
BCcos45°=√2d,上极板下移至B点,则两板间距离变
储存的能量等于把电荷从一个极板搬运到另一个极
为d-2d,电场强度变为E,则E=-5E,由几
d-2
板过程中克服电场力所做的功,也等于图像与横轴
何关系可知,AC沿电场线方向的距离为②d,
所围的面积,有E=QU-CU,可知对同一电容
2
,根据U=
器,电容器储存的能量E与两极间电压的平方U2成
Ed可知,粒子从C点移动到A点克服电场力做功
W=√6W,电势能增加√6W,故D错误。
正比,放B错误,根据E=CU一是,可知电容器
电荷量为号时储有的能量为号,故C正确。类比述
度一时间图像与时间轴围成的面积才代表位移,则
U-Q图像与Q轴围成的面积才代表储能,图线跟纵
7.相反1:1【解析】设圆半径为r,质子中心O点的
轴所围成的面积不能表示电容器储能,故D错误。
·40·
·物理·
参考答案及解析
9.1)N,-N2
N1-N2
(2)4V,+N,
.d1
10g
5
种情况,根据对称性,在水平方向均有2=21,
(3)29N,-N2)
M
10
x0十10mgxo
【解析】(I)小球B位于P点时,所受电场力为F。=
+
N1-N2,
故小球A在P点激发的电场场强大小为10E。=
N一V:,解得E,=NN,
9
10q
M
由图像可知球A在点M所激发的电场的场强大小
约为2E。,故点M的场强大小为EM=2E。=
N1-N2
5g
(2)小球B在点M所受电场力为FM=qEM=
N1-N2
第一种情况:从N点离开时速度偏向右下方,有
5
d
故此时电子秤的示数应为NM=N1一FM=
1/q9o
4n十=tn=0,1,2,…),解得1=4m十im
4N1+N2
(n=0,1,2,…),
5
第二种情况:从点离开时速度偏向左下方,有
(3)由图可知,每一个小正方形的面积所代表的电势
差为U。=E。x,
4”13=02t(n=0,1,2,·),解得v2=12/
在0~10x。之间这一段图线与x轴所围成的面积等
于P、Q两点的电势差,查得上述图形中,小正方形数
(n=0,1,2,…),
约29个,故P、Q间电势差为U0=29U。=
综合以上两种情况可得带电粒子垂直电场射入左侧
29(N1-N2)
10g
x03
电场的速度大小=√阳a=01,2.),
2n+1 m
设小球运动到P点时的动能为Ek,对于小球B从Q
(3)该粒子运动过程中距离O点最远时速度为零,
点运动到P点的过程,根据动能定理有qUrQ十
粒子在距离O点x处的电势能Er=一q9x=Z,解
mgh=Ek
得p,=
解得E
29(N1-N2)
10
x0+10mgx0。
根据匀强电场电场强度与电势差的关系可得E=
10.(1)990
2=012…
9-9二9,解得x=(1+乙)d,
md
由于动能和电势能之和恒为Z,设粒子在O点的速
(3(1+Z)A4a2m(Z+g9
度为,有-9,十2m=2,解得粒子在0点的
【解析】(1)由题意分析可知电场强度大小E=:
d
速度v0=
2(Z+q90)
粒子在电场中的加速度大小a=,解得a=99
m
md
又o=a·
4,解得T=4d
(2)由于带电粒子垂直电场射入左侧电场后恰好从
qoo
/2m(Z+qpo)。
N点离开,将MN等分,每份用时为t,可能会有两
物理(十八)
1.C【科学思维】
【解析】因为带电圆环A距离∠∠∠
将带电圆环、带电平面等分成许多微元电
带电小球较近,故不能将其看成
0
利用微元
F
荷,每个微元电荷可看成点电荷,先根据库
点电荷,故不能使用库仑定律求
法求解非
仑定律求出每个微元电荷产生的场强,再结
点电荷的
小球受到的库仑力,故A错误。
合对称性和电场强度叠加原理求出合电场
电场强度
把圆环A分成无数小段,取环
强度
上任意一小段,可看作点电荷
mg
·41