内容正文:
·物理·
参考答案及解析
(n=0,1,2,…),
根据匀强电场电场强度与电势差的关系可得E=
第二种情况:从N点离开时速度偏向左下方,有
=9二9,解得x=(1+之)d,
d
d
x
goo
4n十30tn=0,1,2…),解得,=4n十3√0
由于动能和电势能之和恒为Z,设粒子在O点的速
(n=0,1,2,…),
1
综合以上两种情况可得带电粒子垂直电场射入左侧
度为v,有一99十2mu5=Z,解得粒子在0点的
电场的速度大小=十a=012,,
速度v。
2(Z+q9)
1/
m
(3)该粒子运动过程中距离O点最远时速度为零,
又vo=a·
4,解得T=4
√/2m(Z十q9o)。
粒子在距离O点x处的电势能Er=一q9.=Z,解
go
得p.=
2
物理(十八)
1.D【解析)根据电容的决定式C=46保持d不
3.C【科学思维】
利用微元将带电圆环、带电平面等分成许多微元电荷,
变,减小S,电容减小,再根据U=
因电荷量Q不
法求解非
每个微元电荷可看成点电荷,先根据库仑定
点电荷的
律求出每个微元电荷产生的场强,再结合对
变,知U增大,所以0变大,故A、B错误。根据电容
电场强度
称性和电场强度叠加原理求出合电场强度
的决定式C-保持S不变,增大d,电容C设
【解析】因为带电圆环A距离∠∠∠∠上
小,再根据U-是知U增大,所以9变大,故C错误。
带电小球较近,故不能将其看成
0
F
点电荷,故不能使用库仑定律求
小球受到的库仑力,故A错误。
根据电容的决定式C=4a,保持S,d不变,极板
把圆环A分成无数小段,取环
间放入塑料板,电容C增大,再根据U=
知U减
上任意一小段,可看作点电荷
ig
小,所以0减小,故D正确。
△g,△g对小球的库仑力为F=k△gX9c0sa,求出圆
【归纳总结】
平行电容器两种典型动态分析
环上各点电荷对小球的库仑力的合力为下角=,
充电后与电源断开,Q不变始终与电源保持相连,U不变
cos3a,故B错误。小球受到的重力竖直向下、静电力
根据C=e,S
方向向右,小球的受力情况如图所示,由平衡条件得
4ka判断电容C的变化
F=ng tan0,故C正确,D错误。
根据C=
判断U的变化
Q
根据C=
判断Q的变化
Q
4.D【解析】由图可知尘埃经过过滤网后被正极吸引,
所以尘埃带负电,带电尘埃所受电场力的方向与电
情况
情况
场方向相反,故A错误。尘埃被吸附到集尘极a的
d或E-4nk
根据E=
判断电场强度E的变化情况
过程中所受电场力做正功,故B错误。因为充电极
b、d接电源负极,集尘极a、c、e接电源正极,所以c、
2.B【解析】金属球在板间处于静电平衡状态,是一个
d两个电极之间的电场方向竖直向下,故C错误。
等势体,所以M点电势与N点电势相等,故A错误。
尘埃在被吸附到集尘极ε的过程中电场力做正功,动
处于静电平衡状态的导体内部合场强为零,有E意十
能增大,故D正确。
E=0,又有Em-号,所以球充上的感应电荷在5。A【解折】设沿士,辅方向的如速度分划为a:、
U
0点产生的场强大小为E。号,故B正确。根据电
aa则L=24,0=t-,,L-
2at2,
势差关系,有U=UAM十UNB,根据电势差与场强关系
不加电场时有L=oot,则F=Eg=
Uw-Ue=E·冬,联立可得UwUu-吕故C。
mva+a+a,联立解得E=23L
t2。
D错误。
6.C【解析】将小球在A点速度沿水平方向和竖直
·41·
高三一轮复习周测卷
·新教材版J·
方向分解,分量分别为vz、vy,将小球的加速度a沿
电势能一直减小,D正确。
水平方向和竖直方向分解,分量分别为ax、a,如图
◆/cm
甲所示,则从A到B点,A到C点,根据匀变速直线
E、
运动规律,水平方向有(0:×1+2a:×1P)m
-3-2材01x/cm
10m,(0,×2+20,×2)m=15m,联立解得a,
¥B【解析】A、D两点放上等量异种电荷,则其连线的
-5m/s2,v.=12.5m/s,从A到B点,A到C点,
中垂面为等势面,电势为零,但C点不在该等势面上,
根据匀变速直线运动规律,竖直方向有(,×1十
故A错误。由对称性可知PB=一PE,PB一一PE,则
PB一Pg=PE一PE,解得UBB=UEE,故B正确。同
20,×1)m=0.(e,×2+20,×2)m=-55m,
样由对称性可知,正电荷在O点与O点产生的电场强
度与负电荷对应在O点与O'点产生的电场强度相同,
联立解得a,=-5√3m/s2,vy=2.53m/s,故加速
则O点与O'点的合电场强度相同,故C错误。A'、D
度大小a=√a十a,=l0m/s2,指向左下方,设与水
两点连线是等势线,试探电荷的电势能不变,故D
平方向成0角,如图乙所示,则tan0==5,故
错误。
a.
*A【解析】小球向下运动到速度最大时,根据平衡条
0=60°,几何关系可知,加速度方向刚好从B点指向
件可得弹簧的弹力大小为F弹=mg十gE=8N,故A
AC连线的中点,由于小球带正电,加速度方向与电
正确。不加电场时,由平衡条件可得mg=kx1,解得初
场强度E(或电场线)方向同向,所以AC为等势线,
始时弹簧的压缩量为x1=0.1m,当小球向下运动到速
所以AC电势相等,根据E,=qP,可知带电小球在A
度最大时撤去电场,此时由平衡条件可得mg十qE=
处电势能等于C处电势能,故A、B错误。小球在A
kx2,弹簧的压缩量为x2=0.2m,根据功能关系可知
点的速度大小v=√o十o=√I7万m/s,设小球在
小球从开始运动到再回到初位置的过程中机械能的
增加量等于电场力对小球做的功,有△E机=W电=
A点的速度方向与水平方向成a角,则tanQ=-
qE(x2一x1)=0.4J,故C错误。小球从开始运动到
,带电小球的最小速度为u=uc0s(a十30,解
3
再回到初位置的过程中,根据动能定理可得qE(x2
x,)-?m心2-0.4小,小球回到初位置继续向上运动,
得vmn=5√3m/s,故C正确。电场线方向由B点指
设小球可以运动到弹簧恢复原长位置,根据动能定理
向AC连线中点,故D错误。
可得mg匹+W弹=7m人
一2m,由于此过程弹
Ux
簧弹力对小球做正功,可得1>0,即小球可以运动到
弹簧恢复原长位置,且速度仍大于0,故B错误。设小
、C
球向下运动时的速度最大值为m,根据动能定理可得
乙
gE(x,x)+mg(x,-x)-1十(,-x1)=
2
7D【解析】向题意可得瓷-公记,且U=.一
1
mo,解得vm-1m/s,小球向上运动到初位置时,
Uo=go-pe,可得9o=10.5V,A错误。电子从a
向上运动时的速度达到最大,根据以上分析可得
到b电场力做的功为Wb=一eUb=4eV,B错误。
1
设x轴上电势为10V的位置为M点,则由几何关
m02=0.4J,解得v=巨m/s,则小球向下运动时的
1
系可知其横坐标为x=一3cm,即bM为匀强电场
速度最大值与向上运动时的速度最大值之比为”“一
中的一条等势线,如图所示,过a作bM的垂线,垂足
为N,电场方向沿Na方向,由几何关系可得tan0=
之,放D错误。
3,即sm0-8Y,有aN-4
7cm,电场强度
8.1)C0(2)g(3)2R√2gR
4gR2
E-U-②v/cm,C错误。由上述分析知,电场
【解析】(1)由题意,小球由A到B的过程满足能量守
aN 3
线方向由N指向a,故将电子沿直线从b移动到c,
包有上袋女袋-gX级-mgR,解得m一0
4gR29
·42.
·物理·
参考答案及解析
(2)对小球刚释放的瞬间应用牛顿第二定律,有mg
长为)=,解得a=:
方向上满足先加速后减速到0,有号-24×(召),
根据牛顿第二定律,有2eE。=ma,
(3)设小球运动到离Q为r处时速度最大,此时加速
eUo
度为0,在该处受力平衡,有k-mg=0,解得
又因R,-受,可解符d=T√
m
2
(2)在AB电场中,沿水平方向有L=T,所以oo
x=2R,
小球从A位置到速度最大位置,应用能量守恒定律有
,在MN电场中,粒子均水平人射,做类平抛运
L
mg4R-2R)=k祭崇+m解得=2eR。
动,只有一半的粒子能射出,所以从中线入射的粒
2R
子从极板边缘射出,沿水平方向,有L。=oot,竖直
9.(1)14.8N(2)2m/s(3)E2<125N/C或E2>
01
275N/C
方向有2
2at2,
【解析】(1)滑块从A运动到B过程中,由动能定理
有mgR(1-cos53)-gE,Rsin53°=1,
根据牛顿第二定律,有2E=ma,又因E=Uw,
2 mvB-0,
L。
mI2
可解得Uw=2eT2
在B点时,由牛顿第二定律Fx一mg=mR,联立解
得FN=14.8N,
(3)粒子从M,N间电场射出时,有ana=马=ao
00U0
由牛顿第三定律可得,滑块对轨道的压力大小为14,8N。
1,所以粒子是沿斜向右上方45°方向射出的,由于
(2)滑块从B点运动到C点过程中,由牛顿第二定律
射出后沿直线运动,所以电场线与粒子运动速度方
qE1十umg=ma,
00
由速度位移公式v后一v2=2aL1,联立解得v=2m/s。
向共线,所以v一c0s4行=2,
(3)当qE2<mg时,设滑块恰能与竖直墙壁底部E
电场反向时,在PQ右侧沿水平方向,有
点碰撞,由牛顿第二定律u(mg一qEz)=maz,
1
由速度位移公式o2=2aL2,解得E2=125N/C,
x=0c0s45°·ti+2a,i,
当qE2>mg时,设滑块恰能与墙壁顶部F点碰撞,CF
在竖直方向上,有0=osin45°-a,t1,
过程做类平抛运动,水平方向L2=t1,竖直方向h=
根据牛顿第二定律,有gE1cos45°=maz,gE1sin45°-
1
ma,,
a,,9E,-mg=ma,解得E,=275N/C,
综上,电场强度E2的范围为E2<125N/C或E2>
可解得x=
v2mud
2gE
275N/C。
1e.(LT
(2)mL
、3√2mv
在电扬未反向时,由动能定理,有B,0。=B。
2eT?
(3)2qE1
Am Ti
2m02,可解得Ek=4m
2
T2
【解析】(1)t=0时刻进入AB板间的粒子,在竖直
物理(十九)
1.B【解析】时间t内流过该金属导线横截面的电荷
I,根据闭合电路欧姆定律可得E=U+Ir,可得
量为g=It,而电流的大小未知,故A错误。由电流
3V=U+12I,在“LED”的伏安特性曲线中作出对应
的微观表达式【=newS,可知o二5,故B正确。当
的U-I关系图线,如图所示,由图中交点可知,发光二
极管两端的电压约为2.4V,发光二极管中的工作电
该金属导线中通电时,定向移动的电荷是电子,电子
流约为42mA,则发光二极管的功率约为P=2.4×
带负电,所以电流方向与自由电子定向移动的方向
42mW=100.8mW,故B正确,C、D错误。
相反,故C错误。金属的电阻率随温度的升高而变
2s0t /mA
大,所以该金属导线接入电路后,随着温度的升高,
200
其电阻变大,故D错误。
150
2.B【解析】根据题图可知,当“LED”两端电压为2.0V
100
以下时,“LED”的电流几乎为零,“LED”的电阻几乎
无穷大,故A错误。如果把发光二极管和核电池组
0
1
22.530W
成闭合回路,设发光二极管的电压和电流分别为U、3.D【解析】锂电池的电动势为3.6V,该电池充当电
·43·null