物理必修 第三册第十章 静电场中的能量综合与测试课文内容ppt课件
展开一、单项选择题(每小题3分,共24分)1.一金属容器置于绝缘板上,带电小球用绝缘细线悬挂于容器中,容器内的电场线分布如图所示。容器内表面为等势面,A、B为容器内表面上的两点,下列说法正确的是( )A.A点的电场强度比B点的大B.小球表面的电势比容器内表面的低C.B点的电场强度方向与该处内表面垂直D.将检验电荷从A点沿不同路径移到B点,电场力所做的功不同
2.如图所示,一电子以一定的初速度进入某点电荷Q产生的电场中,仅在电场力作用下沿图中实线轨迹先后经过电场中的M、N两点,其中M点的场强大小为EM,电子在该点受到电场力的方向与MN连线成30°角,N点的场强大小为EN,电子在该点受到电场力的方向与MN连线成45°角。下列说法正确的是( )A.点电荷Q带负电B.电子在M点的加速度大于在N点的加速度C.EM>END.电子从M到N,电势能减小
4.如图所示,M点和N点固定有两个等量正点电荷,O点为其连线的中点,连线上的C、D两点关于O点对称。A、B两点位于连线的中垂线上,一带电粒子(重力忽略不计)以某一初速度从A点开始沿AB做直线运动,到达B点时,速度刚好为0,若规定无穷远处电势为0,下列说法正确的是( )A.O点的电势为0B.C、D两点的电场强度相同C.带电粒子一定带正电D.带电粒子在A点的电势能小于在B点的电势能
6.如图所示,图中虚线为某静电场中的等差等势线,实线为某带电粒子在该静电场中运动的轨迹,a、b、c为粒子的运动轨迹与等势线的交点,粒子只受电场力作用,则下列说法正确的是( )A.粒子在a点的加速度比在b点的加速度小B.粒子在a点的动能比在b点的动能大C.粒子在a点和在c点时速度相同D.粒子在b点的电势能比在c点时的电势能小
7.[2022广东实验中学期中考试]如图所示的电路,图中R1、R2为可变电阻,R0为定值电阻,D为理想二极管,电源电压恒为U0。在平行金属板(可看成电容器)M、N内部左侧中央P点处有一质量为m的带电粒子(重力不计)以水平速度v0射入电场并打在N板上的O点。若保持水平射入电场的速度v0不变,下列说法正确的是( )A.只增大R2,粒子将打在O点右侧B.只增大R1,粒子将打在O点右侧C.只将M板竖直向上平移,粒子还打在O点D.只将M板竖直向下平移,粒子还打在O点
10.一匀强电场的方向平行于xOy平面,平面内a、b、c三点的位置如图所示,三点的电势分别为10 V、17 V、26 V。下列说法正确的是( )A.电场强度的大小为2.5 V/cmB.坐标原点处的电势为1 VC.电子在a点的电势能比在b点的低7 eVD.电子从b点运动到c点,电场力做功为9 eV
11.如图所示,正方体真空盒置于水平面上,它的ABCD面与EFGH面为金属板,其他面为绝缘板。ABCD面带负电,EFGH面带正电,从小孔P沿水平方向以相同速率射入三个带负电的小球a、b、c,最后分别落在1、2、3三点,则下列说法正确的是( )A.三个小球在真空盒中都做类平抛运动B.三个小球在空中运动时间相同C.c球落在平板上的速度最大D.c球所带电荷量最少
12.如图所示,一对水平放置的足够大的平行金属板上均匀分布有等量异种电荷。三个质量相同的小球,从板间某位置以相同的水平速度v0射入两极板间,落在倾斜绝缘板上的A、B、C三点,其中两个球带异种电荷,另一个不带电。不考虑倾斜板对匀强电场的影响及电荷间的相互作用,下列说法正确的是( )A.落在A点的小球带负电,落在C点的小球带正电,落在B点的小球不带电B.落在A、B、C三点的小球在电场中的加速度的关系是aA>aB>aCC.三个小球在电场中运动的时间关系是tA
14.(15分)如图甲所示,在xOy坐标系中,两平行金属板AB、OD水平放置,OD与x轴重合,板的左端与原点O重合,板长L=2 m,板间距离d=1 m,紧靠极板右侧有一荧光屏。两金属板间电压UAO随时间的变化规律如图乙所示,变化周期为T=2×10-3 s,U0=1×103 V,一带正电的粒子从左上角A点,以平行于AB边大小为v0=1 000 m/s的速度射入板间,粒子电荷量为q=1×10-5 C,质量m=1×10-7 kg。不计粒子所受重力。求:(1)粒子在板间运动的时间;(2)粒子打到荧光屏上的纵坐标的范围;(3)粒子打到荧光屏上的动能。
本题两极板间的电场为周期性变化的电场,由题意可知粒子在电场中刚好运动一个周期,所以刚进入电场时就加速,然后再匀速运动,侧向位移最大,刚进入极板无电场,然后在电场中偏转后离开电场,侧向位移最小。
15.(16分)[2022福建师大附中月考]如图所示,一群速率不同的一价离子从A、B两平行极板正中央水平射入偏转电场,离子的初速度设为v0,质量为m,A、B间电压为U,间距为d,金属挡板C高为d,竖直放置并与A、B间隙正对,屏MN足够大。若A、B两极板长为L,C到极板的距离也为L,不考虑离子所受重力及离子间的相互作用力,元电荷为e。(1)写出离子射出A、B板时的侧移距离y的表达式。(2)写出离子通过A、B板时电势能的变化量ΔEp的表达式。(3)求初动能范围是多少的离子才能打到屏MN上。
16.(20分)如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在xOy平面上的ABCD区域内,存在两个场强大小均为E的匀强电场Ⅰ和Ⅱ,两电场的边界均是边长为L的正方形,电子的电荷量为e(不计电子所受重力)。 (1)在该区域AB边的中点处由静止释放电子, 求电子离开ABCD区域的位置坐标。(2)在电场Ⅰ内的适当位置由静止释放电子,电子恰能从ABCD区域左下角D处离开,求所有释放点的位置坐标。(3)在满足(2)的情况下,电子从释放点出发到到达D点所需的最短时间是多少?
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