2021屆高考物理二輪復(fù)習(xí)專題強(qiáng)化雙擊訓(xùn)練 專題九 帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng) A卷1.關(guān)于靜電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)線，下列說法正確的是(   )A.在一個(gè)以點(diǎn)電荷為中心、r為半徑的球面上，各處的電場(chǎng)強(qiáng)度都相同B.僅適用于真空中點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)C.電場(chǎng)強(qiáng)度的方向就是放入電場(chǎng)中的電荷受到的電場(chǎng)力的方向D.當(dāng)電荷的初速度為零時(shí)，放入電場(chǎng)中的電荷在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡一定與電場(chǎng)線重合2.甲、乙兩個(gè)完全相同的金屬球帶電荷量分別為和，甲、乙相距d時(shí)（甲、乙可視為點(diǎn)電荷），它們間庫(kù)侖力大小為F?，F(xiàn)將甲、乙兩球接觸后分開，仍使甲、乙相距d，則甲、乙間庫(kù)侖力大小為(   )A. B. C. D.3.一勻強(qiáng)電場(chǎng)方向平行于平面,如圖所示.平面內(nèi)三點(diǎn)的坐標(biāo)分別為,三點(diǎn)的電勢(shì)分別為10 V、12 V、6 V,則該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為(   )A.50 V/m B. C.25 V/m D.75 V/m4.如圖所示，水平光滑的絕緣細(xì)管中有兩形狀相同的帶電金屬小球，質(zhì)量滿足，兩球相向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它們相距L時(shí)，A的加速度大小為a，已知A球帶電荷量為，B球帶電荷量為.當(dāng)兩球相碰后（不計(jì)能量損失）再次相距為L時(shí)，則(   )A.A球、B球加速度大小分別為，B.A球、B球加速度大小分別為，C.A球、B球加速度大小分別為，D.A球、B球加速度大小分別為a，5.如圖所示，兩個(gè)帶電荷量為q的點(diǎn)電荷分別位于帶電的半徑相同的球殼和球殼的球心，這兩個(gè)球殼上電荷均勻分布且電荷的密度相同，若圖甲中帶電的球殼對(duì)點(diǎn)電荷的庫(kù)侖力的大小為F，則圖乙中帶電的球殼對(duì)點(diǎn)電荷的庫(kù)侖力的大小為(   )A. B. C. D.F6.某一電場(chǎng)的電場(chǎng)線如圖所示，為電場(chǎng)線上的三個(gè)點(diǎn)，則是同一電場(chǎng)線上兩點(diǎn).下列判斷不正確的是(   )A.只受電場(chǎng)力作用時(shí)，同一負(fù)電荷在N點(diǎn)的加速度最大B.三點(diǎn)中N點(diǎn)的電勢(shì)最高C.正電荷從M點(diǎn)自由釋放，不可能沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)D.只受電場(chǎng)力作用時(shí)，同一正電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能7.如圖所示，等量異種點(diǎn)電荷A和B位于同一水平線上，O點(diǎn)為兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，p為位于O點(diǎn)左側(cè)的一點(diǎn)，q為連線垂直平分線上的一點(diǎn)，若選無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，則下列說法正確的是(   )A.O點(diǎn)的電勢(shì)以及電場(chǎng)強(qiáng)度均為零B.p點(diǎn)的電勢(shì)以及電場(chǎng)強(qiáng)度均大于q點(diǎn)的電勢(shì)及電場(chǎng)強(qiáng)度C.帶正電粒子在q點(diǎn)的電勢(shì)能大于零D.帶負(fù)電粒子在O點(diǎn)的電勢(shì)能小于在p點(diǎn)的電勢(shì)能8.如圖甲為一對(duì)長(zhǎng)度為L的平行金屬板，在兩板之間加上如圖乙所示的電壓.現(xiàn)沿兩板的中軸線從左端向右端連續(xù)不斷射入初速度為的相同帶電粒子（重力不計(jì)），且所有粒子均能從平行金屬板的右端飛出，若粒子在兩板之間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間均為T，則粒子最大偏轉(zhuǎn)位移與最小偏轉(zhuǎn)位移的大小之比是(   )A.1:1 B.2:1 C.3:1 D.4:19.如圖，場(chǎng)強(qiáng)大小為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一矩形區(qū)域，水平邊長(zhǎng)為s，豎直邊長(zhǎng)為h。質(zhì)量均為m、帶電荷量分別為和的兩粒子，由兩點(diǎn)先后沿和方向以速率進(jìn)入矩形區(qū)（兩粒子不同時(shí)出現(xiàn)在電場(chǎng)中）。不計(jì)重力。若兩粒子軌跡恰好相切，則等于(   )A. B. C. D.10.如圖所示,豎直方向上固定一光滑絕緣細(xì)桿,兩電荷量相等的帶正電的固定點(diǎn)電荷關(guān)于細(xì)桿對(duì)稱.兩電荷連線中點(diǎn)為O,帶正電的小球套在細(xì)桿上,從距中點(diǎn)O高為處的P點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)過時(shí)間運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn).此過程中小球加速度的大小a、速度的大小v、動(dòng)能、電勢(shì)能(無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零)隨時(shí)間t或下降距離h的變化圖像可能正確的有(   )A.  B. C. D.11.如圖，平面直角坐標(biāo)系內(nèi)有三點(diǎn)，位置如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)平行于坐標(biāo)平面。將電子從a點(diǎn)分別移到坐標(biāo)原點(diǎn)和b點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力做功均為2 eV，已知a點(diǎn)電勢(shì)為2 V，以下說法正確的是（   ）A.b點(diǎn)電勢(shì)為0B.電場(chǎng)強(qiáng)度大小為200 V/mC.電子在c點(diǎn)的電勢(shì)能為– 8 eVD.將電子從a點(diǎn)移到b點(diǎn)和從b點(diǎn)移到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做功相同12.如圖所示，半徑為R的均勻帶電球殼帶電荷量為.已知半徑為R的均勻帶電球殼在球殼的外部產(chǎn)生的電場(chǎng)與一個(gè)位于球心O點(diǎn)的、電荷量相等的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)相同.靜電力常量為k，下列說法正確的是(   )A.球心O處的場(chǎng)強(qiáng)為B.在球殼外距球殼為r處的電場(chǎng)強(qiáng)度為C.球殼的表面為等勢(shì)面D.若取無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，則球殼表面處的電勢(shì)小于零13.如圖所示，真空中四個(gè)點(diǎn)電荷分別位于棱長(zhǎng)為L的正四面體的頂點(diǎn)上，電荷量分別為為正三角形面的中心，E為棱的中點(diǎn).下列說法正確的是(   )A.O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零B.O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向垂直正三角形面向下C.E點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向平行于D.A點(diǎn)的點(diǎn)電荷在E點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為14.如圖所示，在光滑定滑輪C正下方與C相距h的A處固定一電荷量為的點(diǎn)電荷，電荷量為q的帶正電小球B用絕緣細(xì)線拴著，細(xì)線跨過定滑輪，另一端用適當(dāng)大小的力F拉住，使B處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)B與A點(diǎn)的距離為和C之間的細(xì)線與垂直，長(zhǎng)為L.若B所受的重力為G，緩慢拉動(dòng)細(xì)線（始終保持B平衡）直到B接近定滑輪，靜電力常量為k，環(huán)境可視為真空，電荷量為Q的點(diǎn)電荷與B均可視為質(zhì)點(diǎn)，則下列說法正確的是(   )A.F逐漸減小  B.F逐漸增大C.B受到的庫(kù)侖力大小不變 D.B受到的庫(kù)侖力逐漸增大

                 
答案以及解析1.答案：B解析：在一個(gè)以點(diǎn)電荷為中心、r為半徑的球面上，各處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小都相等，但方向不同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；僅適用于真空中點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)，選項(xiàng)B正確；電場(chǎng)強(qiáng)度的方向就是放入電場(chǎng)中的正電荷受到的電場(chǎng)力的方向，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若電場(chǎng)線是曲線，則電荷受力的方向?qū)l(fā)生變化，其運(yùn)動(dòng)軌跡不可能與電場(chǎng)線重合，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.2.答案：A解析：根據(jù)庫(kù)侖定律公式得，開始時(shí)；接觸再分離后所帶電荷量各為，那么。故A正確，BCD錯(cuò)誤。3.答案：A解析：根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)中任一直線上的電勢(shì)勻速變化,而的電勢(shì)差為6 V,把連線三等分,則等分點(diǎn)的坐標(biāo)分別為和,則d點(diǎn)的電勢(shì)為10 V,因?yàn)?/span>a點(diǎn)的坐標(biāo)為,a點(diǎn)的電勢(shì)為10 V,故為等勢(shì)線,等勢(shì)線水平,故電場(chǎng)線沿豎直方向,b到的距離為4 cm，b與a點(diǎn)間的電勢(shì)差為2 V,則,A正確,B、C、D錯(cuò)誤.4.答案：B解析：開始兩球相距L時(shí)，兩球之間的庫(kù)侖力大小為，則A球加速度大小，相碰后兩球電荷量先中和，后平分，帶電荷量均為，兩球再次相距為L時(shí)，庫(kù)侖力大小，則此時(shí)A球加速度大小為，B球加速度大小為，故選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤.5.答案：D解析：本題涉及對(duì)稱法的理解和應(yīng)用.將圖乙中的帶電的球殼分成三個(gè)帶電的球殼，關(guān)于球心對(duì)稱的兩個(gè)帶電的球殼對(duì)點(diǎn)電荷的庫(kù)侖力的合力為零，因此圖乙中帶電的球殼對(duì)點(diǎn)電荷的庫(kù)侖力的大小和圖甲中帶電的球殼對(duì)點(diǎn)電荷的庫(kù)侖力的大小相等，D正確，A、B、C錯(cuò)誤.6.答案：B解析：電場(chǎng)線的疏密反映了電場(chǎng)的強(qiáng)弱，由圖可知，N點(diǎn)處電場(chǎng)線最密，所以N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最大，同一負(fù)電荷在N點(diǎn)的加速度最大，故A正確；順著電場(chǎng)線的方向，電勢(shì)降低，所以M點(diǎn)的電勢(shì)最高，故B錯(cuò)誤；在M點(diǎn)靜止釋放，正電荷在電場(chǎng)力的作用下運(yùn)動(dòng)，但不可能沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，故C正確；根據(jù)可知，正電荷在M點(diǎn)電勢(shì)能大于在N點(diǎn)的電勢(shì)能，故D正確.此題選擇不正確的選項(xiàng)，故選B.7.答案：B解析：兩等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂面為電勢(shì)為零的等勢(shì)面，O點(diǎn)、q點(diǎn)電勢(shì)均為零，粒子在O點(diǎn)、q點(diǎn)的電勢(shì)能均為零，C錯(cuò)；由等量異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布情況可知，O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)不為零，p點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于q點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，所以p點(diǎn)電勢(shì)大于q點(diǎn)電勢(shì)，所以B項(xiàng)正確，A項(xiàng)錯(cuò)誤；帶負(fù)電粒子從O運(yùn)動(dòng)到p，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能降低，故帶負(fù)電粒子在p點(diǎn)的電勢(shì)能小于在O點(diǎn)的電勢(shì)能，D項(xiàng)錯(cuò).8.答案：C解析：設(shè)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)電壓不為零時(shí)，粒子在偏轉(zhuǎn)場(chǎng)中的加速度為a，若粒子在時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)場(chǎng)，則豎直方向上先加速后勻速然后飛出偏轉(zhuǎn)場(chǎng)，此時(shí)粒子偏轉(zhuǎn)位移最大，.若粒子在時(shí)刻進(jìn)入偏轉(zhuǎn)場(chǎng)，則豎直方向上先靜止后加速然后飛出偏轉(zhuǎn)場(chǎng)，此時(shí)粒子偏轉(zhuǎn)位移最小，.則粒子最大偏轉(zhuǎn)位移與最小偏轉(zhuǎn)位移的大小之比是3:1.故C項(xiàng)正確，A、B、D錯(cuò)誤.9.答案：B解析：兩個(gè)粒子都做類平拋運(yùn)動(dòng)。兩個(gè)粒子在豎直方向上都做加速度大小相等的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，因?yàn)樨Q直位移大小相等，所以它們的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等。兩個(gè)粒子在水平方向上都做速度大小相等的勻速直線運(yùn)動(dòng)，因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，所以水平位移都為，豎直位移都為，由，得，選項(xiàng)B正確。10.答案：BCD解析：若電場(chǎng)強(qiáng)度最大的位置在P點(diǎn)上方，則小球下落過程中電場(chǎng)強(qiáng)度一直減小,由牛頓第二定律得,小球做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng),若電場(chǎng)強(qiáng)度最大的位置在之間,則小球下落過程中電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減小,小球先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)后做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng),也可能先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)再做減速運(yùn)動(dòng)后做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng),B正確,A錯(cuò)誤;圖像的斜率表示合力,小球下落過程中所受合力可能先向下再向上后向下,C正確;圖像的斜率表示小球所受電場(chǎng)力,小球所受的電場(chǎng)力可能一直減小,D正確.11.答案：BC解析：由題意可知，因a點(diǎn)電勢(shì)為2 V，則兩點(diǎn)的電勢(shì)均為4 V，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；場(chǎng)強(qiáng)大小為，選項(xiàng)B正確；與場(chǎng)強(qiáng)方向平行，則，則c點(diǎn)的電勢(shì)為8 V，電子在c點(diǎn)的電勢(shì)能為–8 eV，選項(xiàng)C正確；由于兩點(diǎn)和兩點(diǎn)的電勢(shì)差不相等，則將電子從a點(diǎn)移到b點(diǎn)和從b點(diǎn)移到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做功不相同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。12.答案：BC解析：由對(duì)稱性可知，球心O處的場(chǎng)強(qiáng)為零，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在球殼外距球殼為r處的電場(chǎng)強(qiáng)度為，選項(xiàng)B正確；由題意知，等效點(diǎn)電荷在球殼處產(chǎn)生的電勢(shì)處處相等，則球殼表面為等勢(shì)面，選項(xiàng)C正確；因球殼帶電荷量為正，則若取無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，則球殼表面處的電勢(shì)大于零，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.13.答案：BCD解析：解答本題的關(guān)鍵是要理解點(diǎn)電荷電場(chǎng)疊加的特點(diǎn)，三點(diǎn)處的點(diǎn)電荷在O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度疊加為零，但A處點(diǎn)電荷在O處還有電場(chǎng)，所以A錯(cuò)誤，B正確；處兩點(diǎn)電荷在E點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度疊加為零，兩處的點(diǎn)電荷在E點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)的方向平行于，C正確；根據(jù)點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式知A點(diǎn)的點(diǎn)電荷在E點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，D正確.14.答案：AC解析：對(duì)B進(jìn)行受力分析，如圖所示，根據(jù)幾何關(guān)系和三力平衡可得，則，且，當(dāng)L逐漸減小時(shí)，F逐漸減小，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；在B緩慢移動(dòng)的過程中，設(shè)B與A點(diǎn)的距離為x，在整個(gè)過程中，x都滿足，對(duì)比，得，即B與點(diǎn)電荷間的距離不變，B受到的庫(kù)侖力大小不變，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤.




 

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