名师备选题库（六）.doc

1.

(2012·巢湖模拟)如图所示，在等势面沿竖直方向的匀强电场中，一带负电的微粒以一定初速度射入电场，并沿直线AB运动，由此可知(　　)
A．电场中A点的电势低于B点的电势
B．微粒在A点时的动能大于在B点时的动能，在A点时的电势能小于在B点时的电势能
C．微粒在A点时的动能小于在B点时的动能，在A点时的电势能大于在B点时的电势能
D．微粒在A点时的动能与电势能之和等于在B点时的动能与电势能之和
解析：选B.一带负电的微粒以一定初速度射入电场，并沿直线AB运动，其受到的电场力F只能垂直等势面水平向左，场强则水平向右，如图所示：

所以电场中A点的电势高于B点的电势，A错；微粒从A向B运动，则合外力做负功，动能减小，电场力做负功，电势能增加，C错，B对；微粒的动能、重力势能、电势能三种能量的总和保持不变，所以D错．

2.

(2012·温州模拟)一带电小球悬挂在平行板电容器内部，闭合开关S，电容器充电后，悬线与竖直方向夹角为θ，如图所示．下列方法中能使夹角θ减小的是(　　)
A．保持开关闭合，使两极板靠近一些
B．保持开关闭合，使滑动变阻器滑片向右移动
C．保持开关闭合，使两极板远离一些
D．断开开关，使两极板靠近一些
解析：选C.保持开关闭合，两极板间电压不变，使两极板靠近一些，板间场强变大，夹角θ增大，A错；保持开关闭合，使滑动变阻器滑片向右移动，不会影响板间电压，夹角θ不变，B错；保持开关闭合，使两极板远离一些，由E＝U/d可知，场强减小，夹角θ减小，C对；断开开关，使两极板靠近一些，板间场强不变，夹角θ不变，D错．
3．(2012·福州模拟)在如图所示的实验装置中，平行板电容器的极板B与一灵敏静电计相接，极板A接地．下列操作中可以观察到静电计指针张角变大的是(　　)

A．极板A上移
B．极板A右移
C．极板间插入一定厚度的金属片
D．极板间插入一云母片
解析：选A.平行板电容器的电量不变，灵敏静电计测的是板间电压，由U＝，要使电压变大，减小电容器电容即可，要注意的是，极板间插入一定厚度的金属片相当于减小板间距离，再由公式C＝，可判断A对．
4．(2012·江苏南通一模)如图所示，BCDG是光滑绝缘的圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为R，下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中．现有一质量为m、带正电的小滑块(可视为质点)置于水平轨道上，滑块受到的电场力大小为mg，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g.

(1)若滑块从水平轨道上距离B点s＝3R的A点由静止释放，滑块到达与圆心O等高的C点时速度为多大？
(2)在(1)的情况下，求滑块到达C点时受到轨道的作用力大小；
(3)改变s的大小，使滑块恰好始终沿轨道滑行，且从G点飞出轨道，求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度大小．
解析：本题解题的关键是要有等效场的思想，求轨道与物块之间作用力时要找准向心力的来源．
(1)设滑块到达C点时的速度为v，由动能定理得
qE(s＋R)－μmgs－mgR＝mv2－0，
而qE＝，
解得v＝.
(2)设滑块到达C点时受到轨道的作用力大小为F，则
F－qE＝m，
解得F＝mg.
(3)要使滑块恰好始终沿轨道滑行，则滑至圆轨道DG间某点，由电场力和重力的合力提供向心力，此时的速度最小(设为vn)，则有＝m，
解得vn＝.
答案：见解析
5．如图所示，固定在水平地面上的绝缘平板置于匀强电场中，电场方向与平板平行．在绝缘平板上，放置一个带负电的物体(可视为质点)，物体与平板间的动摩擦因数为0.5.现让物体以10 m/s的初速度平行于电场方向运动，物体沿电场方向运动的最远距离为4 m．已知物体所受电场力大于其最大静摩擦力，平板足够大，规定物体在出发点时的电势能为零，重力加速度g取10 m/s2.求：

(1)物体所受电场力与其所受重力的比值；
(2)物体在离出发点多远处动能与电势能相等？
解析：(1)设物体带电荷量为q，运动的最大位移为sm，由动能定理得
－qEsm－μmgsm＝－mv
得＝.
(2)设物体运动到离出发点距离为s处动能与电势能相等，
即mv2＝qEs
在此过程中，由动能定理得－qEs－μmgs＝mv2－mv
代入数据解得s＝2.5 m
设物体在返回过程中经过距出发点距离为s′处动能与电势能再次相等，即mv′2＝qEs′
由动能定理得qE(sm－s′)－μmg(sm－s′)＝mv′2
解得s′＝1 m.
答案：见解析
6．如图所示为示波器的原理图，电子枪中炽热的金属丝可以发射电子，初速度很小，可视为零．电子枪的加速电压为U0，紧挨着是偏转电极YY′、XX′，设偏转电极的极板长均为L1，板间距离均为d，偏转电极XX′的右端到荧光屏的距离为L2，电子电量为e，质量为m(不计偏转电极YY′和XX′之间的间距)．在YY′、XX′偏转电极上不加电压时，电子恰能打在荧光屏上的坐标原点．

求：(1)若只在YY′偏转电极上加电压UYY′＝U1(U1>0)，则电子到达荧光屏上的速度多大？
(2)在第(1)问中，若再在XX′偏转电极上加上UXX′＝U2(U2>0)，试在荧光屏上标出亮点的大致位置，并求出该点在荧光屏上坐标系中的坐标值．
解析：(1)加速：eU0＝mv　偏转：t1＝　v1＝at1＝t1
v＝
(2)电子在YY′中偏转的位移为y1
y1＝t离开YY′后的运动时间为t2，侧向的位移为y2　y2＝v1t2　t2＝
解得y＝y1＋y2＝(3L1＋2L2)
同理可以得到x＝x1＋x2＝(L1＋2L2)．
答案：见解析
7．(2012·福州一中模拟)如图甲所示为某仪器内部结构图，由O1处静止释放的电子经加速电压U1加速后沿横截面为正方形的金属盒中轴线O2O3射入金属盒，O2为金属盒左端面的中心，金属盒由上下两个水平放置、前后两个竖直放置，长为L1、宽为L0的金属薄板组成(它们不相连)，金属盒横截面如图乙，距盒右端面L2处有一面积足够大并与O2O3相垂直的接收屏，屏中心为O，O1、O2、O3、O在同一水平直线上．屏上所设直角坐标轴的x轴垂直纸面向外．仪器可在盒前、后两面及上、下两面加如图丙所示的UXX′－t扫描电压及UYY′－t的正弦交流电压．设电子的质量为m，带电量为e，图中U0、T均为已知量．设所有入射的电子均能到达屏，不计电子所受重力、电子间的相互作用及电子由静止释放到O2的运动时间．在每个电子通过电场的极短时间内，电场可视作恒定的．

(1)如仪器只提供 UXX′－t扫描电压，请定性说明t＝时刻入射的电子在盒内及离盒后各做什么运动；
(2)如仪器只提供UXX′－t扫描电压，试计算t＝时刻入射的电子打在屏上的坐标；

(3)如果在盒内同时具有UXX′－t扫描电压和UYY′－t的正弦交流电压，请在提供的坐标图上标出t＝T/2至t＝3T/2时间段入射的电子打在屏上所留下的痕迹示意图，其中坐标图上每单位长度为(不要求计算过程)
解析：(1)在盒内做类平抛运动，离盒后做匀速直线运动．
(2)设离盒时x方向的侧位移为x1，在盒内运动时间为t1，离盒后到屏运动时间为t2，最终打在屏上x轴坐标为x2.
eU1＝mv－0
x1＝at　eE＝ma
E＝/L0
t1＝L1/v0　t2＝L2/v0
x2＝x1＋Δx
Δx＝a1t1t2
由以上各式可得：x2＝
所以打在屏上的坐标为：.
(3)痕迹示意图如图所示：

答案：见解析