知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷，距离为\(d\)，电荷量分别为\(+Q\)和\(-Q\)，在它们连线的竖直中垂线上固定一根长为\(L\)、内壁光滑的绝缘细管，有一带电荷量为\(+q\)的小球以初速度\(v_{0}\)从上端管口射入，重力加速度为\(g\)，静电力常量为\(k\)，则小球\((\)　　\()\)

A．下落过程中加速度始终为\(g\)

B．受到的库仑力先做正功后做负功

C．速度先增大后减小，射出时速度仍为\(v_{0}\)

D．管壁对小球的弹力最大值为\(8k \dfrac {qQ}{d^{2}}\)

难度：较易

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2．
如图所示，在竖直平面内有一直角坐标系\(O-xy\)，在该平面内有一平行\(y\)轴的匀强电场，大小为\(E\)，方向竖直向下\(.\)一过坐标原点与\(x\)轴成\(θ=60^{\circ}\)角的无穷大的平板与竖直平面垂直\(.\)在\(y\)轴上某点有一质量为\(m\)、电量为\(+q\)的粒子以某一速度垂直电场射入电场，经过时间\(t_{1}\)时，在该平面内再另加一匀强电场\(E_{1}\)，粒子再经过时间\(t_{2}\)且\(t_{1}=t_{2}=t\)时，恰好垂直接触平板，且接触平板时速度为零\(.\)忽略粒子所受重力，求：
\((1)\)粒子射入电场时的速度大小和在\(y\)轴上的位置；
\((2)E_{1}\)的大小和与\(y\)轴之间的夹角\(α\)．

难度：中等

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3．

如图为一有界匀强电场，场强方向为水平方向\((\)方向未标明\()\)，一带电微粒以某一角度\(θ\)从电场的\(a\)点斜向上方射入，沿直线运动到\(b\)点，可以肯定\((\)　　\()\)

A．电场中\(a\)点的电势低于\(b\)点的电势

B．微粒在\(a\)点的加速度小于在\(b\)点的加速度

C．微粒在\(a\)点的电势能小于在\(b\)点的电势能

D．从\(a\)到\(b\)的过程中，微粒电势能变化的绝对值小于其动能变化的绝对值

难度：较易

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4．
如图，真空中竖直放置的两块平行金属板间加上恒定电压\(U_{0}\)，一质量为\(m\)，电荷量为\(q\)的正点电荷\(A\)从左板处由静止释放，从右板的小孔水平射出后，进入一个两板水平放置的平行板电容器，进入时点电荷贴着上极板，经偏转后从下极板边缘飞出。已知电容器的电容值为\(C\)，极板的间距为\(d\)，长度为\(kd\)，两板间电压恒定。不计点电荷的重力，求：
\((1)\)粒子进入水平放置电容器时的速度大小；
\((2)\)水平放置的电容器极板所带电荷量大小；
\((3)A\)穿过水平放置电容器的过程中电势能的增量。

难度：较易

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5．
示波器的核心部件是示波管，其内部抽成真空，图是它内部结构的简化原理图。它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成。炽热的金属丝可以连续发射电子，电子质量为\(m\)，电荷量为\(e.\)发射出的电子由静止经电压\(U_{1}\)加速后，从金属板的小孔\(O\)射出，沿\(OO′\)进入偏转电场，经偏转电场后打在荧光屏上。偏转电场是由两个平行的相同金属极板\(M\)、\(N\)组成，已知极板的长度为\(l\)，两板间的距离为\(d\)，极板间电压为\(U_{2}\)，偏转电场极板的右端到荧光屏的距离为\(L.\)不计电子受到的重力和电子之间的相互作用。
\((1)\)求电子从小孔\(O\)穿出时的速度大小\(v_{0}\)；
\((2)\)求电子离开偏转电场时沿垂直于板面方向偏移的距离\(y\)；
\((3)\)若将极板\(M\)、\(N\)间所加的直流电压\(U_{2}\)改为交变电压\(u=U_{m}\sin \dfrac {2π}{T}t\)，电子穿过偏转电场的时间远小于交流电的周期\(T\)，且电子能全部打到荧光屏上，求电子打在荧光屏内范围的长度\(s\)。

难度：中等

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6．

如图所示，水平绝缘粗糙的轨道\(AB\)与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道\(BC\)平滑连接，半圆形轨道的半径\(R=0.4m\)。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场线与轨道所在的平面平行，电场强度\(E=1.0×10^{4}N/C.\)现有一电荷量\(q=+1.0×10^{-4}C\)，质量\(m=0.1kg\)的带电体\((\)可视为质点\()\)，与水平面间的动摩擦因数\(μ=0.5\)，现让带电体从水平轨道上的\(P\)点由静止释放，带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点\(C\)，然后落至水平轨道上的\(D\)点，取\(g=10m/s^{2}.(\)　　\()\)

A．带电体在圆形轨道\(C\)点的速度大小为\(4m/s\)

B．释放位置\(P\)点到\(B\)点距离为\(2m\)

C．落点\(D\)与\(B\)点的距离为\(0\)

D．带电体在从\(B\)到\(C\)运动的过程中对轨道最大压力在\(B\)点

难度：较易

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7．

分离同位素时，为提高分辨率，通常在质谐仪内的磁场前加一扇形电场。扇形电场由彼此平行、带等量异号电荷的两圆弧形金属板形成，其间电场沿半径方向。被电离后带相同电荷量的同种元素的同位素离子，从狭缝沿同一方向垂直电场线进入静电分析静电分器，经过两板间静电场后会分成几束，不考虑重力及离子间的相互作用，则\((\)　　\()\)

A．垂直电场线射出的离子速度的值相同

B．垂直电场线射出的离子动量的值相同

C．偏向正极板的离子离开电场时的动能比进入电场时的动能大

D．偏向负极板的离子离开电场时动量的值比进入电场时动量的值大

难度：较易

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8．
带电粒子的电量与质量的比值\(( \dfrac {e}{m})\)称为比荷。汤姆生当年用来测定电子比荷的实验装置如图所示。真空玻璃管内的阴极\(K\)发出的电子经过加速电压加速后，形成细细的一束电子流。当极板\(C\)、\(D\)间不加偏转电压时，电子束将打在荧光屏上的\(O\)点；若在\(C\)、\(D\)间加上电压\(U\)，则电子束将打在荧光屏上的\(P\)点，\(P\)点与\(O\)点的竖直距离为\(h\)；若再在\(C\)、\(D\)极板间加一方向垂直于纸面向里、磁感应强度为\(B\)的匀强磁场，电子束又重新打在了\(O\)点。已知极板\(C\)、\(D\)的长度为\(L_{1}\)，\(C\)、\(D\)间的距离为\(d\)，极板右端到荧光屏的距离为\(L_{2}.\)不计电子重力影响。

\((1)\)求电子打在荧光屏\(O\)点时速度的大小；
\((2)a.\)推导出电子比荷的表达式\((\)结果用题中给定的已知量的字母表示\()\)；
\(b.\)若\(L_{1}=5.00cm\)，\(d=1.50cm\)，\(L_{2}=10.00cm\)，偏转电压\(U=200V\)，磁感应强度\(B=6.3×10^{-4}T\)，\(h=3.0cm\)。估算电子比荷的数量级。
\((3)\)上述实验中，未记录阴极\(K\)与阳极\(A\)之间的加速电压\(U_{0}\)，若忽略电子由阴极\(K\)逸出时的速度大小，根据上述实验数据能否估算出\(U_{0}\)的值？并说明理由。

难度：较易

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9．

如图所示，水平放置的平行板电容器，上板带负电，下板带正电，带电小球以速度\(v_{0}\)水平射入电场，恰好沿下板边缘飞出\(.\)若下板不动，将上板上移一小段距离，小球仍以相同的速度\(v_{0}\)从原处飞入，则带电小球\((\)　　\()\)

A．将打在下板上

B．仍沿原轨迹由下板边缘飞出

C．不发生偏转，沿直线运动

D．小球可能会打到下板的中央

难度：较易

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10．

如图所示，在竖直放置的平行金属板\(AB\)之间加上恒定电压\(U\)，\(A\)、\(B\)两板的中央留有小孔\(O_{1}\)、\(O_{2}\)，在\(B\)板的右侧有平行于极板的匀强电场\(E\)，电场范围足够大，感光板\(MN\)垂直于电场方向放置\(.\)第一次从小孔\(O_{1}\)处从静止释放一个质子\(( \;_{ 1 }^{ 1 }H)\)，第二次从小孔\(O_{1}\)处从静止释放一个\(α\)粒子\(( \;_{ 2 }^{ 4 }He)\)，关于这两个粒子在电场中运动的判断正确的是\((\)　　\()\)

A．质子和\(α\)粒子打到感光板上时的速度之比为\(2\)：\(1\)

B．质子和\(α\)粒子在电场中运动的时间相同

C．质子和\(α\)粒子打到感光板上时的动能之比为\(1\)：\(2\)

D．质子和\(α\)粒子在电场中运动的轨迹重叠在一起

难度：较易

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