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1、 A.保持U不变,将d变为原来的两倍, 则E变为原来的两倍 B.保持E不变,将d变为原来的一半, 则U变为原来的两倍 C.保持d不变,将Q变为原来的两倍, 则U变为原来的一半 D.保持d不变,将Q变为原来的一半, 则E变为原来的一半 答案：D解析:由E=  知,当U不变,d变为原来的两倍时,E变为原来的一半,选项A错误;当E不变,d变为原来的一半时,U变为原来的一半,选项B错误;当d不变时,C不变,由C= 知,当Q变为原来的两倍时,U变为原来的两倍,当Q变为原来的一半时,U变为原来的一半,则E变为原来的一半,选项C错误,D正确.2、如图所示,在水平向右的匀强电场中有一个粗糙的绝缘斜面,现有一带电金属块沿斜面加速下滑.设金属块的机械能和电势能分别为E1、E2,则金属块在下滑过程中( )
A.如果E1减小,E2一定减小 B.如果E1减小,E2一定增大 C.如果E1增大,E2一定增大 D.如果E1增大,E2一定减小 答案：D解析:带电金属块在沿粗糙绝缘斜面下滑的过程中,重力、摩擦力、电场力做功,根据功能关系,机械能的改变取决于摩擦力与电场力做功的和,即Wf+W电=ΔE1,由于Wf为负,如果机械能E1减小,电场力可能做正功(其数值小于摩擦力做的功),也可能做负功,因此不能确定电势能是增大还是减小,选项A、B错误;如果机械能E1增大,则电场力一定做正功,电势能一定减小,选项C错误,D正确. 3、如图所示,将平行板电容器两极板分别与电池正、负极相接,两板间一带电液滴恰好处于静止状态.现贴着下板插入一定厚度的金属板,则在插入过程中( ) A.电容器的带电荷量不变 B.电路将有顺时针方向的电流 C.带电液滴仍将静止 D.带电液滴将向上做加速运动 答案：D解析:现贴着下板插入一定厚度的金属板,则在插入过程中,两极板之间电压不变,插入一定厚度的金属板,电容增大,根据C=Q/U可知带电荷量Q增大,电容器充电,电路将有逆时针方向的电流,选项A、B错误;由于极板之间距离减小,极板之间的电场强度增大,带电液滴所受电场力增大,带电液滴将向上加速运动,选项D正确,C错误. 4、水平放置的平行板电容器两板间的电压为U,板间距离为d,一个质量为m,电荷量为q的带电粒子从该电容器的正中央沿与匀强电场的电场线垂直的方向射入,不计重力.粒子的入射初速度为v0时,它恰好能穿过电场而不碰到金属板.现在使该粒子以v0/2的初速度以同样的方式射入电场,下列情况正确的是( ) A.该粒子将碰到金属板而不能飞出 B.该粒子仍将飞出金属板,在金属板内的运动时间将变为原来的2倍 C.该粒子动能的增量将不变 D.该粒子动能的增量将变大 答案：AC解析:使该粒子以v0/2的初速度以同样的方式射入电场,由  = at2,a= 知,粒子在电场中运动时间不变,由x= t知,x小于L,故该粒子将碰到金属板而不能飞出,选项A正确,B错误;电场力做功相同,由qU=ΔEk知,该粒子动能的增量将不变,选项C正确,D错误.5、如图所示,在绝缘光滑水平面上固定两个等量同种电荷A、B,在AB连线上的P点由静止释放一带电滑块,则滑块会在A、B之间往复运动,则以下判断正确的是( )
A.滑块一定带的是与A、B异种的电荷 B.滑块一定带的是与A、B同种的电荷 C.滑块在由P向B运动过程中,电势能一定是先增大后减小 D.滑块的动能与电势能之和一定减小 答案：B解析:根据从P点由静止释放的带电滑块在A、B之间往复运动可以判断,开始时A对滑块向右的作用力大于B对滑块向左的作用力,所以滑块一定带与A、B相同的电荷,选项A错误,B正确;由于A、B带等量同种电荷,所以其连线中点场强为零,滑块在由P向B运动过程中,电场力先做正功后做负功,电势能一定是先减小后增大,选项C错误;在整个运动过程中只有电场力做功,所以滑块的动能与电势能之和一定不变,选项D错误. 6、如图所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地.一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态.现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离,则( ) A.带电油滴将沿竖直方向向上运动 B.P点的电势将降低 C.带电油滴的电势能将减少 D.若电容器的电容减小,则极板带电荷量将增大 答案：B解析:上极板向上移动一小段距离后,板间电压不变,故电场强度将减小,油滴所受电场力减小,故油滴将向下运动,选项A错误;P点的电势大于0,且P点与下极板间的电势差减小,电势降低,选项B正确;油滴向下运动时电场力做负功,油滴的电势能增加,选项C错误;电容器的电容C由于d增大而减小,极板带电荷量Q=CU将减小,选项D错误. 7、一个带正电的粒子,在xOy平面内以速度v0从O点进入一个匀强电场,重力不计.粒子只在电场力作用下继续在xOy平面内沿图中虚线轨迹运动到A点,且在A点时的速度方向与y轴平行,则电场强度的方向可能是( ) A.沿x轴正方向 B.沿x轴负方向 C.沿y轴正方向 D.垂直于xOy平面向里 答案：B解析:在O点粒子速度有水平向右的分量,而到A点时水平分量变为零,说明该粒子所受电场力向左或有向左的分量,又因为粒子带正电,则电场强度的方向可能沿x轴负方向,选项B正确. 8、在真空中水平放置一对金属板,两板间的电压为U,一个电子以水平速度v0沿两板中线射入电场,忽略电子所受的重力.电子在电场中的竖直偏移距离为Y,当只改变偏转电压U(或只改变初速度v0)时,下列图像哪个能正确描述Y的变化规律( )
A.①③ B.②③ C.③④ D.①④ 答案;：B解析:由电子在电场中的运动性质知,在Y方向上,Y=  at2=(其中l为板长,d为板间距离),Y正比于U,反比于(即正比于).当U过大或过大时,电子会打在极板上,不再出来,Y就不随U或的增加而变大了,故选项B正确.9、喷墨打印机的简化模型如图所示. 重力可忽略的墨汁微滴,经带电室带负电后,以速度v垂直匀强电场飞入极板间,最终打在纸上,则微滴在极板间电场中( )
A.向负极板偏转 B.电势能逐渐增大 C.运动轨迹是抛物线 D.运动轨迹与带电荷量无关 答案：C解析:由于忽略重力,所以带负电的微滴在板间仅受向上的电场力,故带电微滴向正极板偏转,故选项A错误;在向正极板偏转过程中,电场力做正功,电势能将减小,选项B错误;微滴水平方向做匀速运动,有x=vt,速度v不变,竖直方向的位移y= at2=··()2=·x2,表明竖直位移y和水平位移x之间的关系曲线为抛物线,且关系式中含有q,选项C正确,D错误.10、电场中某三条等势线如图(甲)实线a、b、c所示.一电子仅在电场力作用下沿直线从P运动到Q,已知电势 a>b>c,这一过程电子运动的vt图像可能是下列图(乙)中的( )
(乙) 答案：A解析:由题图(甲)可知,此电场为非匀强电场,且Q点处电场强度小于P点处电场强度,电子仅在电场力作用下沿直线从P运动到Q,做加速度越来越小的加速运动,这一过程电子运动的v t图像可能是选项A.11、如图所示,在两条平行的虚线内存在着宽度为L、电场强度为E的匀强电场,在与右侧虚线相距也为L处有一与电场平行的屏.现有一电荷量为+q、质量为m的带电粒子(重力不计),以垂直于电场线方向的初速度v0射入电场中,v0方向的延长线与屏的交点为O.试求:
(1)粒子从射入到打到屏上所用的时间; (2)粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值tan α; (3)粒子打到屏上的点到O点的距离Y. 解析:(1)根据题意,粒子在垂直于电场线的方向上做匀速直线运动,所以粒子从射入到打到屏上所用的时间t= (2)设粒子射出电场时沿平行电场线方向的速度为vy,根据牛顿第二定律,粒子在电场中的加速度为:a= 所以vy=a 故粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值为tan α= (3)设粒子在电场中的偏转距离为y,则 y= 解得:Y= 答案:(1) 点评 粒子在右侧竖直虚线与屏之间不受电场力作用,做匀速直线运动. 12、在真空中水平放置平行板电容器,两极板间有一个带电油滴,电容器两板间距为d,当平行板电容器的电压为U0时,油滴保持静止状态,如图所示.当给电容器突然充电使其电压增加ΔU1,油滴开始向上运动;经时间Δt后,电容器突然放电使其电压减少ΔU2,又经过时间Δt,油滴恰好回到原来位置.假设油滴在运动过程中没有失去电荷,充电和放电的过程均很短暂,这段时间内油滴的位移可忽略不计.重力加速度为g.试求:
(1)带电油滴所带电荷量与质量之比; (2)第一个Δt与第二个Δt时间内油滴运动的加速度大小之比; (3)ΔU1与ΔU2之比. 解析:(1)设油滴质量为m,所带电荷量为q,油滴静止时,有mg=q (2)设第一个Δt内油滴的位移为x1,加速度大小为a1,第二个Δt内油滴的位移为x2,加速度大小为a2, 则x1= 且v1=a1Δt,x2=-x1, 解得a1∶a2=1∶3. (3)油滴向上加速运动时,有 q 即q 油滴向上减速运动时,有 q 即q 则 解得 答案:(1) 点评 本题已知条件中有时间Δt,所以从力的角度分析,利用牛顿运动定律和运动学方程列式求解是首选;带电油滴在第二个Δt时间内先上升,再下降,一定不要误认为第一个Δt运动过程结束油滴就立即下降,从而错误列式得出不正确结果. |
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