人教版物理高二選修3-1第1章第9節(jié)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)同步檢測(cè)卷一、選擇題1．如圖所示，當(dāng)平行板電容器充電后，在極板間有一個(gè)用絕緣的細(xì)繩拴著帶正電的小球，小球的質(zhì)量為m，電荷量為q。現(xiàn)在向右偏θ角度；電源的電動(dòng)勢(shì)為ε,內(nèi)阻為r。閉合電建S后，則求兩極板間的距離d為（）A．B．C．D．答案：A解析：解答：

對(duì)帶電小球受力分析如圖：根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件可得電場(chǎng)力，又因?yàn)槁?lián)立可得解得，故A正確；故選A分析：本題關(guān)鍵是分析清楚受力情況，利用共點(diǎn)力平衡條件列出方程可求解。2．如圖所示，水平面絕緣且光滑，一絕緣的輕彈簧左端固定，右端有一帶正電荷的小球，小球與彈簧不相連，空間存在著水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，帶電小球在電場(chǎng)力和彈簧彈力的作用下靜止，現(xiàn)保持電場(chǎng)強(qiáng)度的大小不變，突然將電場(chǎng)反向，若將此時(shí)作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，則下列描述速度與時(shí)間、加速度與位移之間變化關(guān)系的圖像正確的是（）A.B.C.D.答案：AC解析：解答：

保持電場(chǎng)強(qiáng)度的大小不變，突然將電場(chǎng)反向時(shí)，小球受向右的電場(chǎng)力和向右的彈力作用，向右做加速運(yùn)動(dòng)，隨彈力的減小加速度逐漸減小，當(dāng)彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí)，彈力為零，小球在恒定向右的電場(chǎng)力作用下向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，故v-t中A正確；在小球離開彈簧之前，根據(jù)牛頓定律，當(dāng)小球脫離彈簧后，只在電場(chǎng)力作用下做勻加速運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤；故選AC分析：圖像問題是考試的熱點(diǎn)，需要引起注意。3．示波器可以用來觀察電信號(hào)隨時(shí)間變化的情況，其核心部件是示波管，其原理圖如下，為水平偏轉(zhuǎn)電極，為豎直偏轉(zhuǎn)電極。以下說法正確的是（）A．加圖3波形電壓、不加信號(hào)電壓，屏上在兩個(gè)位置出現(xiàn)亮點(diǎn)B．加圖2波形電壓、加圖1波形電壓，屏上將出現(xiàn)兩條豎直亮線C．加圖4波形電壓、加圖2波形電壓，屏上將出現(xiàn)一條豎直亮線D．加圖4波形電壓、加圖3波形電壓，屏上將出現(xiàn)圖1所示圖線答案：A解析：解答：加圖3波形電壓、不加信號(hào)電壓，則電子將在兩個(gè)不同方向的電壓一定的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)發(fā)生兩個(gè)大小相同方向相反的位移，故在屏上水平方向的兩個(gè)位置出現(xiàn)亮點(diǎn)，選項(xiàng)A正確；加圖2波形電壓、加圖1波形電壓，屏上將出現(xiàn)一條豎直亮線，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；加圖4波形電壓、加圖2波形電壓，屏上將出現(xiàn)一條水平亮線，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；加圖4波形電壓、加圖3波形電壓，屏上將出現(xiàn)圖3所示圖線，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選A分析：本題考查示波器原理，搞清楚兩個(gè)電壓的作用是關(guān)鍵。4．如圖所示，M和N是帶有異種電荷的帶電金屬導(dǎo)體，P和Q是M表面上的兩點(diǎn)，S是N表面上的一點(diǎn)，在M和N之間的電場(chǎng)中畫有三條等勢(shì)線。現(xiàn)有一個(gè)帶正電的粒子（重力不計(jì)）在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示，不計(jì)帶電粒子對(duì)原電場(chǎng)的影響，不計(jì)空氣阻力，則以下說法正確的是（）A．P和Q兩點(diǎn)的電勢(shì)不相等B．S點(diǎn)的電勢(shì)高于P點(diǎn)的電勢(shì)C．帶電粒子在F點(diǎn)的電勢(shì)能大于在E點(diǎn)的電勢(shì)能D．帶電粒子應(yīng)該由W點(diǎn)射入經(jīng)F點(diǎn)到E點(diǎn)答案：C解析：解答：

金屬導(dǎo)體M是等勢(shì)體，表面是等勢(shì)面，故P和Q兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由正電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡可知，正電荷受向下的電場(chǎng)力，故電場(chǎng)線由M指向N，則S點(diǎn)的電勢(shì)低于P點(diǎn)的電勢(shì)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；因F點(diǎn)電勢(shì)高于E點(diǎn)，故帶電粒子在F點(diǎn)的電勢(shì)能大于在E點(diǎn)的電勢(shì)能，選項(xiàng)C正確；帶電粒子由W點(diǎn)射入經(jīng)F點(diǎn)到E點(diǎn)，或者由E點(diǎn)射入經(jīng)F點(diǎn)到W點(diǎn)，均有可能，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C分析：導(dǎo)體達(dá)到靜電平衡后是一個(gè)等勢(shì)體。5．圖中虛線是某電場(chǎng)中的一簇等勢(shì)線。兩個(gè)帶電粒子從P點(diǎn)均沿等勢(shì)線的切線方向射入電場(chǎng)，粒子運(yùn)動(dòng)的部分軌跡如圖中實(shí)線所示。若粒子僅受電場(chǎng)力的作用，下列說法中正確的是（）A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小關(guān)系Ea<EbB．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系Ua>UbC．粒子從P運(yùn)動(dòng)到a的過程中，電勢(shì)能增大D．粒子從P運(yùn)動(dòng)到b的過程中，動(dòng)能增大答案：AD解析：解答：由虛線的等勢(shì)線可以看出，這是一個(gè)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)，a處離點(diǎn)電荷較遠(yuǎn)，b處離點(diǎn)電荷較近，故這現(xiàn)兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系為，a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于b點(diǎn)，選項(xiàng)A正確；由于不確定點(diǎn)電荷的性質(zhì)，電場(chǎng)線的方向也就不明確，故無法判斷a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由于粒子僅在電場(chǎng)力的作用下運(yùn)動(dòng)的，故電場(chǎng)力對(duì)粒子都做正功，兩種粒子的電勢(shì)能都減小，動(dòng)能增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。故選AD

分析：靜電力做正功，電勢(shì)能減小，動(dòng)能增大；靜電力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，動(dòng)能減小；6．如圖所示，A板發(fā)出的電子經(jīng)加速后，水平射入水平放置的兩平行金屬板間，金屬板間所加的電壓為U。電子最終打在熒光屏P上，關(guān)于電子的運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是（）A．滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)時(shí)，電子打在P上的位置上升B．滑動(dòng)觸頭向左移動(dòng)時(shí)，電子打在P上的位置上升C．電壓U增大時(shí)，電子從發(fā)出到打在P上的時(shí)間不變D．電壓U增大時(shí)，電子打在P上的速度大小不變答案：BC解析：解答：

由題意知，電子在加速電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)：；電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，加速度大小，偏轉(zhuǎn)位移為；垂直電場(chǎng)方向，故。滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)時(shí)，U1變大，y變小，因?yàn)殡娮酉蛏掀D(zhuǎn)，故在屏上的位置下降，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；滑動(dòng)觸頭向左移動(dòng)時(shí)，U1變小，y變大，在屏上的位置上升，選項(xiàng)B正確；偏轉(zhuǎn)電壓增大時(shí)，電子在垂直電場(chǎng)方向的運(yùn)動(dòng)時(shí)間不變，選項(xiàng)C正確；電子打在P上的動(dòng)能，故U增大時(shí)，vP變大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選BC分析：帶電粒子在平行極板間做類平拋運(yùn)動(dòng)，垂直電場(chǎng)方向勻速直線運(yùn)動(dòng)，沿電場(chǎng)方向勻加速直線運(yùn)動(dòng)，出極板時(shí)間由極板長(zhǎng)度決定。7．如圖所示，平行金屬板A、B水平正對(duì)放置，分別帶等量異號(hào)電荷。一帶電粒子水平射入板間，在重力和電場(chǎng)力共同作用下運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖中虛線（直線）所示。則下列說法正確的是（）A．若微粒帶正電荷，則A板一定帶正電荷B．若微粒帶正電荷，則B板一定帶正電荷C．微粒運(yùn)動(dòng)過程中動(dòng)能一定增加D．微粒運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能一定增加答案：B解析：解答：

粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡是一條直線，而粒子只受豎直方向的電場(chǎng)力和重力作用，所以合力必然為零，電場(chǎng)力豎直向上，若微粒帶正電荷，則B板一定帶正電荷，A錯(cuò)誤，B正確；運(yùn)動(dòng)過程中，重力和電場(chǎng)力都不做功，所以動(dòng)能和機(jī)械能不變，CD錯(cuò)誤。故選B分析：重力和電場(chǎng)力都不做功，沒有能量轉(zhuǎn)化，即所以動(dòng)能和機(jī)械能不變。8．如圖所示，帶箭頭的線表示某一電場(chǎng)的電場(chǎng)線。在電場(chǎng)力作用下，一帶電粒子（不計(jì)重力）經(jīng)A點(diǎn)飛向B點(diǎn)，徑跡如圖中虛線所示，下列說法正確的是（）A．粒子帶正電B．粒子在A點(diǎn)加速度大C．粒子在B點(diǎn)電勢(shì)能較大D．粒子通過B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能大答案：C解析：解答：粒子受到的電場(chǎng)力方向應(yīng)指向軌跡的內(nèi)側(cè)，所以電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)線方向相反，即粒子帶負(fù)電，A錯(cuò)誤；電場(chǎng)線越密電場(chǎng)強(qiáng)度越大，所以在B點(diǎn)的加速度較大，B錯(cuò)誤；從A點(diǎn)到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，動(dòng)能減小，故C正確，D錯(cuò)誤。

故選C分析：粒子運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線，所以粒子受到的電場(chǎng)力方向應(yīng)指向軌跡的內(nèi)側(cè)；正電荷所示電場(chǎng)力與電場(chǎng)方向相同，負(fù)電荷所受電場(chǎng)力與電場(chǎng)方向相反；電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，反之減小。9．如圖所示，重原子核位于O點(diǎn)，實(shí)線表示α粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡，M、N和Q為軌跡上的三點(diǎn)，N點(diǎn)離核最近，Q點(diǎn)比M點(diǎn)離核更遠(yuǎn)，則（）A．α粒子在M點(diǎn)的速率比在Q點(diǎn)的大B．三點(diǎn)中，α粒子在N點(diǎn)的電勢(shì)能最大C．在重核產(chǎn)生的電場(chǎng)中，M點(diǎn)的電勢(shì)比Q點(diǎn)的低D．α粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，電場(chǎng)力對(duì)它做的總功為負(fù)功答案：B解析：解答：

α粒子在運(yùn)動(dòng)過程中，受到重原子核的排斥作用，離重原子核越近，電勢(shì)能越大，動(dòng)能越小，速率越小，三點(diǎn)中，N點(diǎn)離核最近，Q點(diǎn)比M點(diǎn)離核更遠(yuǎn)，所以α粒子在M點(diǎn)的速率比在Q點(diǎn)的小，在N點(diǎn)的電勢(shì)能最大，A錯(cuò)，B對(duì)；把位于O點(diǎn)的重原子核看成點(diǎn)電荷，其周圍的電場(chǎng)為由O點(diǎn)指向無窮遠(yuǎn)，且離O點(diǎn)越近，場(chǎng)強(qiáng)越大，電勢(shì)越高，Q點(diǎn)比M點(diǎn)離核更遠(yuǎn)，故M點(diǎn)的電勢(shì)比Q點(diǎn)的高，C錯(cuò)；α粒子從M點(diǎn)到Q點(diǎn)，電勢(shì)能減小，動(dòng)能增大，電場(chǎng)力對(duì)它做的總功為正功，D錯(cuò)；故選B分析：靜電力做正功，電勢(shì)能減小；靜電力做負(fù)功，電勢(shì)能增加。10．如圖所示，帶等量異號(hào)電荷的兩平行金屬板在真空中豎直放置，M、N為板間同一電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)。一帶電粒子（不計(jì)重力）以速度vM經(jīng)過M點(diǎn)沿電場(chǎng)線向右運(yùn)動(dòng)，且未與右側(cè)金屬板接觸，一段時(shí)間后，粒子以速度vN向左經(jīng)過N點(diǎn)。則（）NNMvMvNA．電場(chǎng)中M點(diǎn)的電勢(shì)一定高于N點(diǎn)的電勢(shì)B．粒子受到電場(chǎng)力一定由M指向N點(diǎn)C．粒子在M點(diǎn)速度一定比在N點(diǎn)的速度大D．粒子在M點(diǎn)電勢(shì)能一定比在N點(diǎn)的電勢(shì)能大答案：C解析：解答：

由題意可知，粒子從M點(diǎn)向右做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度減到零時(shí)反向加速，故粒子所受的電場(chǎng)力向左，即由N指向M點(diǎn)，B錯(cuò)；粒子由M到N電場(chǎng)力做負(fù)功，動(dòng)能減少，電勢(shì)能增加，故M點(diǎn)的電勢(shì)能小于N點(diǎn)的電勢(shì)能，但是由于粒子的電性不確定，故無法比較MN兩點(diǎn)的電勢(shì)高低，C對(duì)，A、D錯(cuò)；故選C分析：有粒子運(yùn)動(dòng)情況可判斷粒子電場(chǎng)力方向；根據(jù)靜電力做正功，電勢(shì)能減小，動(dòng)能增加；靜電力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，動(dòng)能減小判斷M、N兩點(diǎn)電勢(shì)高低；11．在高能粒子研究中，往往要把一束含有大量質(zhì)子和α粒子的混合粒子分離開，如圖初速度可忽略的質(zhì)子和α粒子，經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速后，進(jìn)入分離區(qū)。如果在分離區(qū)使用勻強(qiáng)電場(chǎng)或勻強(qiáng)磁場(chǎng)把粒子進(jìn)行分離，所加磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，所加電場(chǎng)方向豎直向下，則下列可行的方法是（）A．只能用電場(chǎng)B．只能用磁場(chǎng)C．電場(chǎng)和磁場(chǎng)都可以D．電場(chǎng)和磁場(chǎng)都不可以答案：B解析：解答：

當(dāng)粒子離開加速電場(chǎng)時(shí)的速度為v，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓為。粒子加速過程中，由動(dòng)能定理得則。電子偏轉(zhuǎn)過程中，水平方向，側(cè)移量得。所以電性相同的質(zhì)子和α粒子經(jīng)過同一電場(chǎng)加速后進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)軌跡相同，利用勻強(qiáng)電場(chǎng)無法分離，故只能利用磁場(chǎng)分離，選項(xiàng)B正確。故選B分析：帶電粒子在平行極板間做類平拋運(yùn)動(dòng)，垂直電場(chǎng)方向勻速直線運(yùn)動(dòng)，沿電場(chǎng)方向勻加速直線運(yùn)動(dòng)，出極板時(shí)間由極板長(zhǎng)度決定。通過分析得出帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡與自身所帶電荷量無關(guān)，即不能用電場(chǎng)分離。12．圖中虛線為一組間距相等的同心圓，圓心處固定一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷。一帶電粒子以一定初速度射入電場(chǎng)，實(shí)線為粒子僅在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b、c三點(diǎn)是實(shí)線與虛線的交點(diǎn)．則該粒子（）A．帶負(fù)電B．在c點(diǎn)受力最大C．在b點(diǎn)的電勢(shì)能大于在c點(diǎn)的電勢(shì)能D．由a點(diǎn)到b點(diǎn)的動(dòng)能變化小于由b點(diǎn)到c點(diǎn)的動(dòng)能變化答案：AC解析：解答：負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)，電場(chǎng)線方向均沿半徑方向向內(nèi)，該粒子運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線，根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)合力指向曲線內(nèi)側(cè)可判斷，電場(chǎng)力沿電場(chǎng)線反方向，所以該粒子帶負(fù)電，選項(xiàng)A對(duì)；根據(jù)庫侖力可知c點(diǎn)離場(chǎng)源電荷最遠(yuǎn)，庫侖力最小，選項(xiàng)B錯(cuò)；從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，即在b點(diǎn)的電勢(shì)能大于在c點(diǎn)的電勢(shì)能，選項(xiàng)C對(duì)；整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程只有電場(chǎng)力做功，所以動(dòng)能變化量等于電場(chǎng)力做功。從a點(diǎn)到b點(diǎn)和從b點(diǎn)到c點(diǎn)的電勢(shì)差相等，根據(jù)電場(chǎng)力做功，電勢(shì)差相等，電場(chǎng)力做功相等，動(dòng)能變化量相等，選項(xiàng)D錯(cuò)；故選AC

分析：離場(chǎng)源電荷越遠(yuǎn)，庫侖力越小，由動(dòng)能定理可知?jiǎng)幽茏兓康扔陔妶?chǎng)力做功。13．，真空中有兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷A、B，M、N、O是AB連線的垂線上點(diǎn)，且BO＞AO。一質(zhì)子僅在電場(chǎng)力作用下，其運(yùn)動(dòng)軌跡如下圖中實(shí)線所示。設(shè)M、N兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小分別為EM、EN，電勢(shì)分別為φM、φN。下列判斷中正確的是（）AABOMNA．A點(diǎn)電荷一定帶正電B．EM＞ENC．φM＞φND．若質(zhì)子從N運(yùn)動(dòng)到M，電場(chǎng)力做正功答案：C解析：解答：

由質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)軌跡可知，質(zhì)子受到A的吸引力、B的排斥力作用，故A點(diǎn)電荷一定帶負(fù)電，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由電場(chǎng)線分布情況可知，N處電場(chǎng)線比M處密集，則EN＞EM,選項(xiàng)B錯(cuò)誤；因過N處的等勢(shì)面更靠近負(fù)電荷A，故φM＞φN，選項(xiàng)C正確；若質(zhì)子從N運(yùn)動(dòng)到M，電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C分析：電場(chǎng)線密集的地方電場(chǎng)強(qiáng)度大；沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低。14．質(zhì)子(eq\o\al(1,1)H)、α粒子(eq\o\al(4,2)He)、鈉離子(Na＋)三個(gè)粒子分別從靜止?fàn)顟B(tài)經(jīng)過電壓為U的同一電場(chǎng)加速后，獲得動(dòng)能最大的是()A．質(zhì)子(eq\o\al(1,1)H)B．α粒子(eq\o\al(4,2)He)C．鈉離子(Na＋)D．都相同答案：B解析：解答：由可知：當(dāng)U相同，α粒子帶2個(gè)單位的正電荷，電荷量最大，所以α粒子獲得的動(dòng)能最大。故選B分析：考查動(dòng)能定理的應(yīng)用。15．—個(gè)初動(dòng)能為EK的帶電粒子（重力不計(jì)），垂直電場(chǎng)線方向飛入帶電的平行板電容器，飛出時(shí)帶電粒子動(dòng)能為飛入時(shí)動(dòng)能的2倍．如果使粒子的初速度變?yōu)樵瓉淼?倍，那么當(dāng)它飛出電容器時(shí)，動(dòng)能為()A．4EKB．4．25EKC．5EKD．8EK答案：C解析：解答：

兩個(gè)過程中帶電粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向勻速直線，豎直方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。設(shè)粒子第一次飛入的初速度為v，電場(chǎng)寬度為L(zhǎng)，初動(dòng)能為Ek=第一次：由動(dòng)能定理得；第二次：，初動(dòng)能為；由動(dòng)能定理得所以解得故選C分析：帶電粒子在平行極板間做類平拋運(yùn)動(dòng)，垂直電場(chǎng)方向勻速直線運(yùn)動(dòng)，沿電場(chǎng)方向勻加速直線運(yùn)動(dòng)，出極板時(shí)間由極板長(zhǎng)度決定。二、填空題16．如圖所示，帶箭頭的線表示某一電場(chǎng)的電場(chǎng)線．在電場(chǎng)力作用下，一帶電粒子（不計(jì)重力）經(jīng)A點(diǎn)飛向B點(diǎn)，徑跡如圖中虛線所示，試判斷：粒子帶電；粒子在點(diǎn)加速度大；粒子在點(diǎn)動(dòng)能大；A、B兩點(diǎn)相比，點(diǎn)電勢(shì)高．答案：負(fù)|B|A|A解析：解答：

（1）由粒子運(yùn)動(dòng)軌跡可知，粒子帶負(fù)電；（2）B點(diǎn)的電場(chǎng)線密集，故場(chǎng)強(qiáng)較大，粒子所受的電場(chǎng)力較大，故粒子在B點(diǎn)加速度大；（3）粒子從A到B電場(chǎng)力做負(fù)功，故動(dòng)能減小，故在A點(diǎn)動(dòng)能大；（4）順著電場(chǎng)線電勢(shì)降低，故A、B兩點(diǎn)相比，A點(diǎn)電勢(shì)高．分析：正電荷所示電場(chǎng)力與電場(chǎng)方向相同，負(fù)電荷所受電場(chǎng)力與電場(chǎng)方向相反；電場(chǎng)線密集的地方場(chǎng)強(qiáng)大；沿電場(chǎng)線方向，電勢(shì)降低；電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加。17．如圖所示，在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一根不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線長(zhǎng)度為L(zhǎng)，一端拴一個(gè)質(zhì)量為m電荷量為q的帶負(fù)電小球，另一端固定在O點(diǎn)．把小球拉到使細(xì)線水平伸直的位置A然后將小球由靜止釋放，小球沿弧線運(yùn)動(dòng)到細(xì)線與水平方向成θ=60°的位置B時(shí)速度為零．則電場(chǎng)強(qiáng)度E=，小球運(yùn)動(dòng)過程中的最大速率為.答案：|解析：解答：

由動(dòng)能定理得，解得；設(shè)小球在運(yùn)動(dòng)中細(xì)線與水平方向的夾角為α，則對(duì)任一時(shí)刻應(yīng)有：；解得：當(dāng)時(shí)，v最大，為分析：考查動(dòng)能定理的應(yīng)用18．如圖所示，在點(diǎn)電荷+Q的電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，將兩正電荷a和b，其中他們的質(zhì)量4ma=mb，電量2qa=qb，分別從A點(diǎn)由靜止釋放到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，它們的速度大小之比為．答案：解析：解答：

由動(dòng)能定理可知，，代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得．分析：考查動(dòng)能定理的應(yīng)用。19．如圖所示，水平放置的兩平行金屬板間距為d，電壓大小為U，上板中央有孔，在孔正下方的下板表面上有一個(gè)質(zhì)量為m、電量為－q的小顆粒，將小顆粒由靜止釋放，它將從靜止被加速，然后沖出小孔，則它能上升的最大高度h=。答案：解析：解答：小顆粒由靜止釋放，電場(chǎng)力對(duì)它做正功，重力做負(fù)功，從小顆粒由靜止釋放到最高點(diǎn)過程，根據(jù)動(dòng)能定理得所以；

分析：動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律的綜合應(yīng)用。20．如圖是示波管的原理圖，它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極（XX'和YY'）、熒光屏組成，管內(nèi)抽成真空。給電子槍通電后，如果在偏轉(zhuǎn)電極XX'和YY'上都沒有加電壓，電子束將打在熒光屏的中心O點(diǎn)，在那里產(chǎn)生一個(gè)亮斑。要想讓亮斑移到熒光屏的正上方，需在偏轉(zhuǎn)電極（選填“XX'”或“YY'”）上加電壓，且板電勢(shì)高（選填“X”、“X'”、“Y”或“Y'”）。要想在熒光屏上出現(xiàn)一條沿水平方向展開的正弦曲線，需在偏轉(zhuǎn)電極（選填“XX'”或“YY'”）上加掃描電壓、在偏轉(zhuǎn)電極（選填“XX'”或“YY'”）上加按照正弦規(guī)律變化的電壓。答案：YY’|Y|XX’|YY’解析：解答：

在偏轉(zhuǎn)電極XX'和YY'上都沒有加電壓，電子束將打在熒光屏的中心O點(diǎn)，要想讓亮斑移到熒光屏的正上方，即讓粒子在豎直方向上即發(fā)生偏轉(zhuǎn)，需要在方向加偏轉(zhuǎn)電壓，電子槍發(fā)射的電子為負(fù)電荷，要讓負(fù)電荷向上偏轉(zhuǎn)，則上極板帶正電，即板帶正電，所以板電勢(shì)高。要想在熒光屏上出現(xiàn)一條沿水平方向展開的正弦曲線，此為兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，水平方向勻速直線，豎直方向按正弦規(guī)律變化，所以加掃描電壓，加上按正弦規(guī)律變化的電壓。分析：示波管的原理，需要分析清楚兩個(gè)相互垂直電場(chǎng)的具體作用。三、計(jì)算題21．如圖所示，光滑水平細(xì)桿MN、CD，MN、CD在同一豎直平面內(nèi)。兩桿間距離為h，N、C連線左側(cè)存在有界的電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E。質(zhì)量為m的帶正電的小球P，穿在細(xì)桿上，從M端點(diǎn)由靜止向N端點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，在N、C連線中點(diǎn)固定一個(gè)帶負(fù)電的小球，電荷量為Q。在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)恰好回到C點(diǎn)，且小球P與細(xì)桿之間相互絕緣。求：帶正電的小球P的電荷量q，小球P在細(xì)桿MN上滑行的末速度v0；③光滑水平細(xì)桿M、N兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差；答案：

①因帶點(diǎn)小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)可得：Eq=mg，所以②庫侖力提供向心力又因?yàn)閔=2r③在細(xì)桿MN上由動(dòng)能定理解析：解答：

①因帶點(diǎn)小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)可得：Eq=mg，所以②庫侖力提供向心力又因?yàn)閔=2r③在細(xì)桿MN上由動(dòng)能定理分析：本題庫侖力提供向心力，出現(xiàn)的較少，其他的利用動(dòng)能定理求解，都是常見的情形。22．如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的例子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，A、B為其運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn)。已知該粒子在A點(diǎn)的速度大小為v0，方向與電場(chǎng)方向的夾角為60°；它運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度方向與電場(chǎng)方向的夾角為30°。不計(jì)重力。求A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。答案：設(shè)帶電粒子在B點(diǎn)的速度大小為vB，粒子在垂直于電場(chǎng)方向的速度分量不變，即由此得設(shè)A、B兩點(diǎn)間的電熱差為UAB，由動(dòng)能定理得所以解析：解答：設(shè)帶電粒子在B點(diǎn)的速度大小為vB，粒子在垂直于電場(chǎng)方向的速度分量不變，即由此得設(shè)A、B兩點(diǎn)間的電熱差為UAB，由動(dòng)能定理得所以分析：本題主要是動(dòng)能定理在帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用。23．如圖所示，A、B為兩塊足夠大的相距為d的平行金屬板，接在電壓為U的電源上．在A板的中央P點(diǎn)放置一個(gè)電子發(fā)射源．可以向各個(gè)方向釋放電子．設(shè)電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，射出的初速度為v．求電子打在B板上的區(qū)域面積？(不計(jì)電子的重力)答案：打在最邊緣的電子，其初速度方向平行于金屬板，在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，在垂直于電場(chǎng)方向做勻速運(yùn)動(dòng)，即r＝vt①在平行電場(chǎng)方向做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，即②電子在平行電場(chǎng)方向上的加速度③電子打在B板上的區(qū)域面積S＝πr2④由①②③④得解析：解答：

打在最邊緣的電子，其初速度方向平行于金屬板，在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，在垂直于電場(chǎng)方向做勻速運(yùn)動(dòng)，即r＝vt①在平行電場(chǎng)方