2020高考物理一轮二轮三轮复习:专题七静电场7-3含解析

1.如图,两平行的带电金属板水平放置。若在两板中间a点从静止释放一带电微粒,微粒恰好保持静止状态。现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°,再由a点从静止释放一同样的微粒,该微粒将( )

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A.保持静止状态 B.向左上方做匀加速运动 C.向正下方做匀加速运动 D.向左下方做匀加速运动 答案 D

解析 两平行金属板水平放置时,微粒恰好保持静止状态,其合力为零,对其受力分析,如图1所示,设电容器两板间的电场强度为E,微粒受到竖直向下的重力G和竖直向上的电场力qE,且G=qE;两平行金属板逆时针旋转45°时,对微粒受力分析,如图2所示,由平行四边形定则可知,微粒所受合力方向斜向左下方,且为恒力,所以微粒向左下方做匀加速运动,选项D正确,选项A、B、C错误。

2.(多选)如图所示,氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速地飘入电场线水平向右的加速电场E1,之后进入电场线竖直向下的匀强电场E2发生偏转,最后打在屏上。整个装置处于真空中,不计粒子重力及其相互作用,那么( )

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A.偏转电场E2对三种粒子做功一样多 B.三种粒子打到屏上时的速度一样大 C.三种粒子运动到屏上所用时间相同 D.三种粒子一定打到屏上的同一位置 答案 AD

12

解析 设加速电场两板间距离为d,则qE1d=mv0,粒子在偏转电场中偏转,设

21qE2?L?2E2L2

侧移量为y,偏转电场两板的长度为L,则y=m?v?=,在偏转电场中偏转电

2?0?4E1d

2

qE22L

场对粒子做的功W=qE2y=,由于三种粒子的电荷量相等,因此偏转电场对三种

4E1d

12

粒子做的功相等,A项正确;三种粒子射出偏转电场时的速度v满足qE1d+qE2y=mv,

2

由于质量不同,因此速度v大小不同,B项错误;三种粒子运动到屏上的时间t= +x

2dmqE1m

,x为加速电场右极板到屏的距离,由于质量不同,因此运动时间不同,C2qE1d

项错误;由于粒子从同一位置射出偏转电场,射出电场时的速度的反向延长线均交于偏转电场中线的中点,因此粒子会打在屏上同一位置,D项正确。

3.(多选)如图甲,两水平金属板间距为d,板间电场强度的变化规律如图乙所示。T

t=0时刻,质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间,0~时间内微粒匀速

3运动,T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出。微粒运动过程中未与金属板接触。重力加速度的大小为g。关于微粒在0~T时间内运动的描述,正确的是( )

A.末速度大小为2v0 B.末速度沿水平方向 1

C.重力势能减少了mgd

2D.克服电场力做功为mgd 答案 BC

TT2T

解析 0~微粒做匀速直线运动,则E0q=mg。~没有电场作用,微粒做平抛

3332T

运动,竖直方向上a=g。~T,由于电场作用,F=2E0q-mg=mg=ma′,a′=g,

3方向竖直向上。由于两段时间相等,故到达金属板边缘时,微粒速度为v0,方向水平,d

选项A错误,选项B正确;从微粒进入金属板间到离开,重力做功mg,重力势能减211

少mgd,选项C正确;由动能定理知WG-W电=0,W电=mgd,选项D错误。 22

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