静电场难题新题1(含答案).pdf

2015 浙江浙江-16）如图所示为静电力演示仪，两金属极板分别固定于绝缘支架上，且正对平行放置。工作时两板分别接高压直流电源的正负极，表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在金属极板中间，则A 乒乓球的左侧感应出负电荷B 乒乓球受到扰动后，会被吸在左极板上C 乒乓球共受到电场力，重力和库仑力三个力的作用D 用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触，放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞【答案】D【解析】试题分析：从图中可知金属板右侧连接电源正极，所以电场水平向左，故乒乓球上的电子移动到右侧，即乒乓球的右侧感应出负电荷，A 错误；乒乓球右侧带负电，受到的电场力向右，乒乓球左侧带正电，受到的电场力向左，因为左右两侧感应出的电荷量相等，所以受到的电场力相等，乒乓球受到扰动后，最终仍会静止，不会吸附到左极板上，B 错误；乒乓球受到重力和电场力作用，库仑力即为电场力，C 错误；用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触，乒乓球带正电，在电场力作用下，与左极板接触，然后乒乓球带负电，又在电场力作用下，运动到右极板，与右极板接触后乒乓球带正电，在电场力作用下，运动到左极板，如此重复，即乒乓球会在两极板间来回碰撞，D 正确；考点：考查了库仑力，静电感应9.(多选)(2014长春市调研测试)有三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的小球，从左上同一点以相同的水平速度先后射入匀强电场中，A、B、C 三个小球的运动轨迹如图 9 所示，A、B 小球运动轨迹的末端处于同一竖直线上，则如图运动轨迹对应的过程()图 9A小球 A 带负电，B 不带电，C 带正电B三小球运动的时间 tAtBtCC小球 B 和小球 C 的末动能可能相等D小球 A 和小球 C 的电势能变化绝对值可能相等解析小球水平方向不受力，做匀速运动，竖直方向做匀加速运动，由水平位移公式xv0t，因初速度相同，xAxBxC，知 tAtBtC，则选项 B 错误；由竖直位移公式y at2，而 yAyB，得：aAaB；又 yAyC，tAtC，得：aAaC，同理 aBaC，因场12强方向向下，可以判定小球 A 带负电，B 不带电，C 带正电，则选项 A 正确；因aBaC，得：合力 maBmaC，由动能定理有：F合yEkEktEk0，而初动能 Ek0 mv12相同，又 yBQ2BO 点电势比 D 点电势高C负检验电荷在 C 点的电势能大于在 D 点的电势能D在 C 点由静止释放一带正电的检验电荷，检验电荷将沿此电场线运动到 D 点【答案】AB考点：电场线、电场强度，电势能的概念等。6.【2015淮安市高三第五次调研测试物理试题】回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的 D 形金属盒半径为 R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为 B 的匀强磁场与盒面垂直。A 处粒子源产生质量为 m、电荷量为+q 的粒子，在加速电压为 U 的加速电场中被加速。所加磁场的磁感应强度、加速电场的频率可调，磁场的磁感应强度最大值为 Bm和加速电场频率的最大值 fm。则下列说法正确的是A粒子第 n 次和第 n+1 次半径之比总是1nnB粒子从静止开始加速到出口处所需的时间为UBRt22C若 fm，则粒子获得的最大动能为mqBm22()2mkmqB REm【答案】BCD考点：考查了回旋加速器12【江苏省扬州中学 2014-2015 学年第一学期质量检测高三物理试题】如图所示，带正电的金属圆环竖直放置，AB 是轴线上相对于圆心的对称点.某时刻一个电子从 A 点沿轴线向右运动至 B 点，此过程中电子运动的 v-t 图象可能是B A o+e.D.C.B.A.v t O v t O v t O v t O【答案】ABC9.A 10.D 11.D 12.C 13.C 14.BC 15.D16.解析：解析：(1)6(2)白白复写复写导电导电上上(3)因因 A 接电源正极，根据等量异号电荷等势线的分布可知：接电源正极，根据等量异号电荷等势线的分布可知：f 点电势高于点电势高于 d 点电势，点电势，而电流表指针右偏表明电流从红表笔流进，即接高电势点，亦即电流表红表笔接触在而电流表指针右偏表明电流从红表笔流进，即接高电势点，亦即电流表红表笔接触在 f点要使指针不偏转，即要求点要使指针不偏转，即要求 d 点的等势点接点的等势点接 f 点的表笔向低电势点移动即向右移动点的表笔向低电势点移动，即向右移动答案：答案：(1)6(2)白白复写复写导电导电上上(3)f右右10解析：(1)设微粒穿过 B 板小孔时的速度为 v，根据动能定理，有qU mv212解得 v 2qUm(2)微粒进入半圆形金属板后，电场力提供向心力，有qEmmv2R2v2L联立，得 E4UL(3)微粒从释放开始经 t1射出 B 板的小孔，则t1 2d dv22dvm2qU设微粒在半圆形金属板间运动经过 t2第一次到达最低点 P 点，则t2 L4vL4m2qU所以从释放微粒开始，经过(t1t2)微粒第一次到达 P 点；(2dL4)m2qU根据运动的对称性，易知再经过 2(t1t2)微粒再一次经过 P 点；所以经过时间 t(2k1)，k0,1,2，微粒经过 P 点。(2dL4)m2qU答案：(1)(2)E2qUm4UL(3)(2k1)k0,1,2，(2dL4)m2qU4.【2015南通市高三第一次调研测试】（16 分）如图所示，足够大的荧光屏 ON 垂直 xOy坐标面，与 x 轴夹角为 30，当 y 轴与 ON 间有沿+y 方向、场强为 E 的匀强电场时，一质量为 m、电荷量为-q 的离子从 y 轴上的 P 点，以速度 v0、沿+x 轴方向射入电场，恰好垂直打到荧光屏上的 M 点（图中未标出）现撤去电场，在 y 轴与 ON 间加上垂直坐标面向里的匀强磁场，相同的离子仍以速度 v0从 y 轴上的 Q 点沿+x 轴方向射入磁场，恰好也垂直打到荧光屏上的 M 点，离子的重力不计求：（1）离子在电场中运动的时间 t1；（2）P 点距 O 点的距离 y1和离子在磁场中运动的加速度大小 a；（3）若相同的离子分别从 y 轴上的不同位置以速度（，k 为常数）、沿+x 轴vky0y 方向射入磁场，离子都能打到荧光屏上，k 应满足的条件【答案】（1）（2）（3）013mvtqE20152mvyqE2qEam0(2 33)2qEkmv【解析】试题分析：（1）设离子垂直打到荧光屏上的 M 点时，沿 y 方向的分速度大小为 vy，在电场中运动的加速度为 a1，则（1 分）0otan30yvv（1 分）1qEma（1 分）1 1yvat解得 （1 分）013mvtqE（3）如图所示，设从纵坐标为 y 处射入磁场的离子，恰好能打到荧光屏上，对应的圆周运动半径为 r0，则（1 分）00ocos30rry此离子进入磁场时的速度，设运动半径为 r，则vky（1 分）2vqBvmr为使离子能打到荧光屏上应满足 （1 分）0rr而 （1 分）0qBvma解得 （2 分）0(2 33)2qEkmv考点：带点粒子在复合场中的运动13（1）要使小球在竖直平面内做匀速圆周运动，必须满足 F电=Eq=mAg 所以=2103N/C 方向竖直向上（2）由功能关系得，弹簧具有的最大弹性势能 设小球运动到点时速度为，由功能关系得 两球碰后结合为，设的速度为，由动量守恒定律得 （3）加电场后，因 所以不能做圆周运动，而是做类平抛运动，设经过时间 绳子在Q处绷紧，由运动学规律得 可得 即：绳子绷紧时恰好位于水平位置，水平方向速度变为 0，以竖直分速度开始做圆周运动设到最高点时速度为由动能定理得；得在最高点由牛顿运动定律得；求得