临沂市高中物理高二物理上学期精选试卷检测题

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临沂市高中物理高二物理上学期精选试卷检测题
一、第九章 静电场及其应用选择题易错题培优(难)
1.如图,真空中x 轴上关于O 点对称的M 、N 两点分别固定两异种点电荷,其电荷量分别为1Q +、2Q -,且12Q Q >。

取无穷远处电势为零,则( )
A .只有MN 区间的电场方向向右
B .在N 点右侧附近存在电场强度为零的点
C .在ON 之间存在电势为零的点
D .MO 之间的电势差小于ON 之间的电势差 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】
AB .1Q +在N 点右侧产生的场强水平向右,2Q -在N 点右侧产生的场强水平向左,又因为
12Q Q >,根据2Q
E k
r
=在N 点右侧附近存在电场强度为零的点,该点左右两侧场强方向相反,所以不仅只有MN 区间的电场方向向右,选项A 错误,B 正确;
C .1Q +、2Q -为两异种点电荷,在ON 之间存在电势为零的点,选项C 正确;
D .因为12Q Q >,MO 之间的电场强度大,所以MO 之间的电势差大于ON 之间的电势差,选项D 错误。

故选BC 。

2.如图所示,内壁光滑的绝缘半圆容器静止于水平面上,带电量为q A 的小球a 固定于圆心O 的正下方半圆上A 点;带电量为q ,质量为m 的小球b 静止于B 点,其中∠AOB =30°。

由于小球a 的电量发生变化,现发现小球b 沿容器内壁缓慢向上移动,最终静止于C 点(未标出),∠AOC =60°。

下列说法正确的是( )
A .水平面对容器的摩擦力向左
B .容器对小球b 的弹力始终与小球b 的重力大小相等
C .出现上述变化时,小球a 的电荷量可能减小
D .出现上述变化时,可能是因为小球a 的电荷量逐渐增大为32
(23)A q
【答案】BD
【解析】 【分析】 【详解】
A .对整体进行受力分析,整体受到重力和水平面的支持力,两力平衡,水平方向不受力,所以水平面对容器的摩擦力为0,故A 错误;
B .小球b 在向上缓慢运动的过程中,所受的外力的合力始终为0,如图所示
小球的重力不变,容器对小球的弹力始终沿半径方向指向圆心,无论小球a 对b 的力如何变化,由矢量三角形可知,容器对小球的弹力大小始终等于重力大小,故B 正确; C .若小球a 的电荷量减小,则小球a 和小球b 之间的力减小,小球b 会沿半圆向下运动,与题意矛盾,故C 错误;
D .小球a 的电荷量未改变时,对b 受力分析可得矢量三角形为顶角为30°的等腰三角形,此时静电力为
22sin15A qq mg k
L
︒= a 、b 的距离为
2sin15L R =︒
当a 的电荷量改变后,静电力为
2A qq mg k
L '='
a 、
b 之间的距离为
L R '=
由静电力
122
'q q F k
L = 可得
32
23A A q q -=
-'() 故D 正确。

故选BD 。

3.如图所示,质量相同的A 、B 两物体放在光滑绝缘的水平面上,所在空间有水平向左的匀强电场,场强大小为E ,其中A 带正电,电荷量大小为q ,B 始终不带电。

一根轻弹簧一
端固定在墙面上,另一端与B物体连接,在电场力作用下,物体A紧靠着物体B,一起压缩弹簧,处于静止状态。

现在A物体上施加一水平向右的恒定外力F。

弹簧始终处于弹性限度范围内,下列判断正确的是()
A.若F = qE,则弹簧恢复到原长时A、B两物体分离
B.若F = qE,则弹簧还未恢复到原长时A、B两物体分离
C.若F > qE,则弹簧还未恢复到原长时A、B两物体分离
D.若F < qE,则A、B两物体不能分离,且弹簧一定达不到原长位置
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】
AB.若F = qE,A物体所受合力为0,在弹簧处于压缩状态时,B物体由于弹簧的作用向右加速运动,而A物体将被迫受到B物体的作用力以相同的加速度一起向右加速运动,A、B 两物体未能分离,当弹簧恢复到原长后,B物体在弹簧的作用下做减速运动,A物体做匀速直线运动,则B物体的速度小于A物体的速度,A、B两物体将分离,故A正确,B错误;
C.若F > qE,A物体将受到水平向右恒力F A = F− qE的作用,弹簧在恢复到原长之前,对B 物体的弹力逐渐减小,则B物体的加速度逐渐减小,当A、B两物体刚要分离时,A、B两物体接触面的作用力刚好为0,此时弹簧对B物体的作用力所产生的加速度与恒力F A对A 物体产生的加速度相等(a B = a A≠ 0),此时弹簧还未恢复到原长,故C正确;
D.若F < qE,A物体将受到水平向左恒力F A = qE− F的作用,如果F A比较小,那么A、B 两物体还是可以分离的,并且在超过弹簧原长处分离,故D错误。

故选AC。

t=时,甲静止,乙以4.如图()a所示,光滑绝缘水平面上有甲、乙两个点电荷.0
6m/s的初速度向甲运动.此后,它们仅在静电力的作用下沿同一直线运动(整个运动过程中没有接触),它们运动的v t-图像分别如图()b中甲、乙两曲线所示.则由图线可知( )
A .两电荷的电性一定相反
B .甲、乙两个点电荷的质量之比为2:1
C .在20t ~时间内,两电荷的静电力先减小后增大
D .在30t ~时间内,甲的动能一直增大,乙的动能先减小后增大 【答案】BD 【解析】 【详解】
A .由图象0-t 1段看出,甲从静止开始与乙同向运动,说明甲受到了乙的排斥力作用,则知两电荷的电性一定相同,故A 错误.
B .由图示图象可知:v 甲0=0m/s ,v 乙0=6m/s ,v 甲1=v 乙1=2m/s ,两点电荷组成的系统动量守恒,以向左为正方向,由动量守恒定律得:
+=+m v m v m v m v 甲甲0乙乙0甲甲1乙乙1
代入数据解得:
m 甲:m 乙=2:1
故B 正确;
C .0~t 1时间内两电荷间距离逐渐减小,在t 1~t 2时间内两电荷间距离逐渐增大,由库仑定律得知,两电荷间的相互静电力先增大后减小,故C 错误.
D .由图象看出,0~t 3时间内,甲的速度一直增大,则其动能也一直增大,乙的速度先沿原方向减小,后反向增大,则其动能先减小后增大,故D 正确.
5.如图,质量分别为m A 和m B 的两小球带有同种电荷,电荷量分别为q A 和q B ,用绝缘细线悬挂在天花板上。

平衡时,两小球恰处于同一水平位置,细线与竖直方向间夹角分别为θ1与θ2(θ1>θ2)。

两小球突然失去各自所带电荷后开始摆动,最大速度分别为v A 和v B ,最大动能分别为E k A 和E k B 。

则( )
A .m A 一定大于m
B B .q A 一定小于q B
C .v A 一定大于v B
D .
E k A 一定大于E k B 【答案】CD 【解析】 【详解】
A .对小球A 受力分析,受重力、静电力、拉力,如图所示:
根据平衡条件,有:
1tan A F
m g
θ=
故:
1tan A F
m g θ=

同理,有:
2
tan B F
m g θ=

由于θ1>θ2,故m A <m B ,故A 错误;
B .两球间的库仑力是作用力与反作用力,一定相等,与两个球是否带电量相等无关,故B 错误;
C .设悬点到AB 的竖直高度为h ,则摆球A 到最低点时下降的高度:
111
1
(1)cos cos h h h h θθ∆=
-=- 小球摆动过程机械能守恒,有
2
12
A A A A m g h m v ∆=
解得:
2A A v g h =⋅∆由于θ1>θ2,A 球摆到最低点过程,下降的高度△h A >△h B ,故A 球的速度较大,故C 正确;
D .小球摆动过程机械能守恒,有
mg △h =E K

(1cos )(1cos )tan k FL
E mg h mgL θθθ
=∆=-=
- 其中L cos θ相同,根据数学中的半角公式,得到:
1cos (1cos )cos ()cos tan tan sin 2
k FL E FL FL θθ
θθθθθ-=
-==⋅
其中FL cos θ相同,故θ越大,动能越大,故E kA 一定大于E kB ,故D 正确。

6.如图所示,在竖直放置的半径为R 的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O 处固定一点电荷,将质量为m ,带电量为+q 的小球从圆弧管的水平直径端点A 由静止释放,小球沿细管滑到最低点B 时,对管壁恰好无压力,已知重力加速度为g ,则下列说法正确的是( )
A .小球在
B 时的速率为2gR B .小球在B 时的速率小于2gR
C .固定于圆心处的点电荷在AB 弧中点处的电场强度大小为3mg/q
D .小球不能到达C 点(C 点和A 在一条水平线上) 【答案】AC 【解析】
试题分析:由A 到B ,由动能定理得:0
102
mgr mv =
-,解得2v gr =,A 正确,B 错误,在B 点,对小球由牛顿第二定律得:2
qE mg v m r
-=,将B 点的速度带入可得
3mg
E q
=
,C 正确,从A 到C 点过程中电场力做功为零,所以小球能到达C 点,D 错误, 考点:动能定理和牛顿定律综合的问题
点评:小球沿细管滑到最低点B 时,对管壁恰好无压力.并不是电场力等于重力,而是电场力与重力提供向心力去做圆周运动.当是点电荷的电场时,由于电场力与支持力均于速度方向垂直,所以只有重力做功.
7.真空中相距L 的两个固定点电荷E 、F 所带电荷量大小分别是Q E 和Q F ,在它们共同形成的电场中,有一条电场线如图中实线所示,实线上的箭头表示电场线的方向.电场线上标出了M 、N 两点,其中N 点的切线与EF 连线平行,且∠NEF >∠NFE .则( )
A .E 带正电,F 带负电,且Q E > Q F
B .在M 点由静止释放一带正电的检验电荷,检验电荷将沿电场线运动到N 点
C .过N 点的等势面与EF 连线垂直
D.负检验电荷在M点的电势能大于在N点的电势能
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
根据电场线的指向知E带正电,F带负电;N点的场强是由E、F两电荷在N点产生场强的叠加,电荷E在N点电场方向沿EN向上,电荷F在N点产生的场强沿NF向下,合场强水平向右,可知F电荷在N点产生的场强大于E电荷在N点产生的场强,而,所
以由点电荷场强公式知,A错误;只有电场线是直线,且初速度为0或初
速度的方向与电场平行时,带电粒子的运动轨迹才与电场线重合.而该电场线是一条曲线,所以运动轨迹与电场线不重合.故在M点由静止释放一带正电的检验电荷,不可能沿电场线运动到N点,B错误;因为电场线和等势面垂直,所以过N点的等势面与过N点的切线垂直,C正确;沿电场线方向电势逐渐降低,,再根据,q为负电荷,知,D错误;故选C.
【点睛】
只有电场线是直线,且初速度为0或初速度的方向与电场平行时,带电粒子的运动轨迹才与电场线重合.电场线和等势面垂直.N点的切线与EF连线平行,根据电场线的方向和场强的叠加,可以判断出E、F的电性及电量的大小.先比较电势的高低,再根据,比较电势能.
8.如图所示,导体球A与导体球壳B同心,原来都不带电,也不接地,设M、N两点的场强大小为E M和E N,下列说法中正确的是
A.若使A带电,则E M≠0,E N=0
B.若使B带电,则E M≠0,E N≠0
C.若使A,B两球分别带上等量异种电荷,则E M≠0,E N=0
D.若使A球带电,B球接地,则E M=0,E N=0
【答案】C
【解析】
【详解】
A.如果A带电,则会感应B内部带异种电荷,外部电性与A相同,那么E M≠0,E N≠0;故A错误;
B.如果B带电,由于同种电荷的排斥,电荷只分布在外表面E内=0,即E M=0,E N≠0,B 错误;
C.如果A、B带等量异种电荷,A与B的静电感应使B外表面恰好无电荷量,则E M≠0,E N=0,故C正确;
D.如使A球带电,B球接地,是接地屏蔽,E M≠0,E N=0,D错误。

9.如图所示,M、N为两个等量同种电荷,在其连线的中垂线上的P点放一静止的点电荷q(负电荷),不计重力,下列说法中正确的是()
A.点电荷从P到O是匀加速运动,O点速度达最大值
B.点电荷在从P到O的过程中,电势能增大,速度越来越大
C.点电荷在从P到O的过程中,加速度越来越大,速度也越来越大
D.点电荷一定能够返回到P点.
【答案】D
【解析】
试题分析:点电荷在从P到O的过程中,所受的电场力方向竖直向下,因场强大小不断变化,电场力不断变化,故做变加速运动,所以速度越来越大,到达C点后向下运动,受电场力向上而作减速运动,故O点速度达最大值,越过O点后,负电荷q做减速运动,速度越来越小,速度减到零后反向运动,返回到P点,选项A错误,D
正确;点电荷在从P到O的过程中,电场力做正功,故电势能减小,选项B错误;因为从O向上到无穷远,电场强度先增大后减小,P到O的过程中,电场强度大小变化不能确定,所以电场力无法确定,加速度不能确定.故C错误.故选D.
考点:带电粒子在电场中的运动.
10.如图所示,光滑绝缘水平面上有三个带电质点A、B、C,A和C围绕B做匀速圆周运动,B恰能保持静止,其中A、C和B的距离分别是L1、L2.仅考虑三质点间的库仑力,则A 和C的
A.线速度之比为2
1
L
L B.加速度之比为
2
1
2
L
L
⎛⎫

⎝⎭
C.电荷量之比1
2
L
L D.质量之比
2
1
L
L
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A .A 和C 围绕
B 做匀速圆周运动,B 恰能保持静止,则AB
C 三者要保持相对静止,所以AC 角速度相等,则线速度之比为
1
2
A B v L v L = 选项A 错误;
C .根据B 恰能保持静止可得
2212
C B A B q q q q k
k L L = 解得
21
22
A C q L q L = 选项C 错误;
A 围绕
B 做匀速圆周运动,根据A 受到的合力提供向心力,
()2122112A C A B
A A A q q q q k
k m m L L L L a ω-==+ C 围绕B 做匀速圆周运动,有
()
2222212C B A C
B C B q q q q k
k m m L L a L L ω-=+= 因为2212
C B A B
q q q q k
k L L =,所以有 A B B A a m m a =
12A C m L m L =
解得
2
1A C m L m L = 1
2
A B A B m L m L a a == 选项B 错误,D 正确。

故选D 。

11.两个等量异种电荷A 、B 固定在绝缘的水平面上,电荷量分别为+Q 和-Q ,俯视图如图所示。

一固定在水平桌面的足够长的光滑绝缘管道与A 、B 的连线垂直,且到A 的距离小于到B 的距离,管道内放一个带负电小球P(可视为试探电荷),现将电荷从图示C 点静止释放,C 、D 两点关于O 点(管道与A 、B 连线的交点)对称。

小球P 从C 点开始到D 点的运动过程中,下列说法正确的是( )
A.先做减速运动,后做加速运动
B.经过O点的速度最大,加速度也最大
C.O点的电势能最小,C、D两点的电势相同
D.C、D两点受到的电场力相同
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.根据电场分布和力与运动的关系可知带电小球先做加速运动,后做减速运动,选项A 错误;
B.经过O点的速度最大,沿着光滑绝缘管道方向上的加速度为零,选项B错误;
C.带电小球P在O点的电势能最小,C、D两点的电势相同,选项C正确;
D.C、D两点受到的电场力方向不同,故电场力不同,选项D错误。

故选C。

12.已知均匀带电球壳内部电场强度处处为零,电势处处相等.如图所示,正电荷均匀分布在半球面上,Ox为通过半球顶点与球心O的轴线.A、B为轴上的点,且OA=OB.C、D 为直径上的两点,且OC=OD.则下列判断正确的是( )
A.A点的电势与B点的电势相等
B.C点的电场强度与D点的电场强度不相同
C.A点的电场强度与B点的电场强度相同
D.在A点由静止开始释放重力不计的带正电粒子,该粒子将沿AB做匀加速直线运动【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
试题分析:由题意可知半球面右边的电场线是水平向右的,沿电场线方向电势逐渐降低,A 点电势高于B 点电势,A 错误;有对称性原理及电场叠加可知C 点和D 点场强一样;B 错误;B 错误;均匀带电半球相当于一个均匀带正电的球和半个均匀带负电的球,这个半球放在图的另一边.然后看AB 两点,可以看到,AB 两点在在上述涉及到的正电半球和负电半球中的相同的位置上.而由题目给出的条件,正电球在AB 两点产生的电场为零.所以,A 点正电半球产生的电场强度相当于负电半球产生的电场强度,而与B 点的环境比较,唯一的区别是电荷符号相反,从而电场大小相同,只有可能有方向的区别,而分析可知,方向是相同的,故电场强度相等,C 正确;电场线方向水平向右,所以在A 点释放静止带正电的微粒(重力不计),微粒将作加速运动,距离远后电场力减小,所以是变加速运动,D 错误;
二、第十章 静电场中的能量选择题易错题培优(难)
13.如图所示,真空中有一个边长为L 的正方体,正方体的两个顶点M 、N 处分别放置电荷量都为q 的正、负点电荷.图中的a 、b 、c 、d 是其他的四个顶点,k 为静电力常量.下列表述正确是( )
A .a 、b 两点电场强度大小相等,方向不同
B .a 点电势高于b 点电势
C .把点电荷+Q 从c 移到d ,电势能增加
D .同一个试探电荷从c 移到b 和从b 移到d ,电场力做功相同
【答案】D
【解析】
A 、根据电场线分布知,a 、b 两点的电场强度大小相等,方向相同,则电场强度相同.故A 错误.
B 、ab 两点处于等量异种电荷的垂直平分面上,该面是一等势面,所以a 、b 的电势相等.故B 错误.
C 、根据等量异种电荷电场线的特点,因为沿着电场线方向电势逐渐降低,则c 点的电势大于d 点的电势.把点电荷+Q 从c 移到d ,电场力做正功,电势能减小,故C 错误.
D 、因cb bd U U 可知同一电荷移动,电场力做功相等,则D 正确.故选
D .
【点睛】解决本题的关键知道等量异种电荷周围电场线的分布,知道垂直平分线为等势线,沿着电场线方向电势逐渐降低.
14.空间某一静电场的电势φ在x 轴上的分布如图所示,图中曲线关于纵轴对称。

在x 轴上取a 、b 两点,下列说法正确的是( )
A.a、b两点的电场强度在x轴上的分量都沿x轴正向
B.a、b两点的电场强度在x轴上的分量都沿x轴负向
C.a、b两点的电场强度在x轴上的分量大小E a<E b
D.一正电荷沿x轴从a点移到b点过程中,电场力先做正功后做负功
【答案】C
【解析】
【详解】
A B.因为在O点处电势最大,沿着x轴正负方向逐渐减小,电势顺着电场强度的方向减小,所以a、b两点的电场强度在x轴上的分量方向相反。

C.在a点和b点附近分别取很小的一段d,由图像可知b点段对应的电势差大于a点段对
应的电势差,看作匀强电场
Δ
=
Δ
E
d
,可知E a<E b,故C正确。

D.x轴负方向电场线往左,x轴正方向电场线往右,所以正电荷沿x轴从a点移到b点过程中,电场力先做负功后做正功。

故D错误。

故选C。

15.如图所示,在等边三角形ABC的三个顶点上固定三个点电荷,其中A点位置的点电荷带电量为+Q,B、C两点位置的点电荷带电量均为-Q,在BC边的中垂线上有P、M、N三点,且PA=AM=MN,关于三点的场强和电势(取无穷远处电势为零),下列说法不正确的是( )
A.M点的场强大于P点的场强
B.MN之间某点的场强可能为零
C.N点的场强方向沿中垂线向下
D.P点的电势高于M 点的电势
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A.点电荷的电场如图所示:
正电荷在P、M两点处产生的场强大小相等为
12
Q
E k
d
=(d为PA、AM、MN的距离);而两负电荷在P点处的合场强向下,在M点场强为零;所以M P
E E
>;故A正确,不符合题意;
BC.正电荷在N点的场强
32
4
Q
E k
d
=,两负电荷在N点的场强
43
2
2
33
2cos30
24
()
3
Q Q
E k k E
d
d
=︒=>,故N点合场强向上且可知在M、N之间某点
场强可能为零,故B正确,不符合题意;C错误,符合题意;
D.由场强叠加可知A、M之间的场强均大于A、P之间的场强,所以A M A P
ϕϕϕϕ
->-,所以M P
ϕϕ
<,故D正确,不符合题意.
16.两个质量相同的小球用不可伸长的细线连结,置于场强为E的匀强电场中,小球1和2均带正电,电量分别为和(>).将细线拉直并使之与电场方向平行,如图所示.若将两小球同时从静止状态释放,则释放后细线中的张力T为(不计重力及两小球间的库仑力)
A.T=(-)E
B.T=(-)E
C.T=(+)E
D.T=(+)E
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】
将两个小球看做一个整体,整体在水平方向上只受到向右的电场力,故根据牛顿第二定律可得,对小球2分析,受到向右的电场力,绳子的拉力,由于,球1受到向右的电场力大于球2向右的电场力,所以绳子的拉力向右,根据牛顿第二定律有,联立解得,故A正确;
【点睛】
解决本题关键在于把牛顿第二定律和电场力知识结合起来,在研究对象上能学会整体法和隔离法的应用,分析整体的受力时采用整体法可以不必分析整体内部的力,分析单个物体的受力时就要用隔离法.采用隔离法可以较简单的分析问题
17.如图所示,一弹性轻绳(绳的弹力与其伸长量成正比)一端固定在A点,弹性绳自然长度等于AB,跨过由轻杆OB固定的定滑轮连接一个质量为m的绝缘带正电、电荷量为q
的小球。

空间中还存在着水平向右的匀强电场(图中未画出),且电场强度E=mg
q。

初始
时A、B、C在一条竖直线上,小球穿过水平固定的杆从C点由静止开始运动,滑到E点时速度恰好为零。

已知C、E两点间距离为L,D为CE的中点,小球在C点时弹性绳的拉力
为3
2
mg
,小球与杆之间的动摩擦因数为0.5,弹性绳始终处在弹性限度内。

下列说法正确
的是
A .小球在D 点时速度最大
B .若在E 点给小球一个向左的速度v ,小球恰好能回到
C 点,则v gL C .弹性绳在小球从C 到
D 阶段做的功等于在小球从D 到
E 阶段做的功
D .若保持电场强度不变,仅把小球电荷量变为2q ,则小球到达
E 点时的速度大小v 2gL
【答案】ABD
【解析】
【详解】
A.对小球分析可知,在竖直方向
sin kx θN mg =+
由与sin x θBC =,故支持力为恒力,即12
N mg =,故摩擦力也为恒力大小为 14f μN mg ==
从C 到E ,由动能定理可得
221110422qEL mgL k BE k BC ⎛⎫---= ⎪⎝⎭ 由几何关系可知22
2BE BC L -=,代入上式可得 32
kL mg =
在D 点时,由牛顿第二定律可得 1cos 4
qE k BD θmg ma --= 由1cos 2BD θL =,将32
kL mg =可得,D 点时小球的加速度为 0a =
故小球在D 点时的速度最大,A 正确;
B.从E 到C ,由动能定理可得
222111102242k BE k BC qEL mgL m υ⎛⎫---=- ⎪⎝⎭
解得
υgL =
故B 正确; C.由于弹力的水平分力为cos kx θ,cos θ和kx 均越来越大,故弹力水平分力越来越大,故弹性绳在小球从C 到D 阶段做的功小于在小球从D 到E 阶段做的功,C 错误;
D.将小球电荷量变为2q ,由动能定理可得
222111124222
E qEL mgL k BE k BC m υ⎛⎫---= ⎪⎝⎭ 解得
2E υgL =
故D 正确;
故选ABD 。

18.如图(a)所示,两平行正对的金属板AB 间加有如图(b)所示的交变电压,将一带正电的粒子从两板正中间的P 点处由静止释放,不计粒子重力,下列说法正确的是
A .在t =0时刻释放该粒子,粒子一定能到达
B 板
B .在4
T t =时刻释放该粒子,粒子一定能到达B 板 C .在04T t <<
期间释放该粒子,粒子一定能到达B 板 D .在42
T T t <<期间释放该粒子,粒子一定能到达A 板 【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】
A .若在t =0时刻释放该粒子,带正电粒子先加速向
B 板运动、再减速运动至零,运动方向一直不变,最终打在B 板上,选项A 正确;
B .若在4
T t =时刻释放该粒子,带正电粒子先加速向B 板运动、再减速运动至零;然后再反方向加速运动、减速运动至零;如此反复运动,每次向左运动的距离等于向右运动的距离,所以若极板间距较大,则粒子可能打不到B 板,B 错误
C .若在04
T t <<期间释放该粒子,带正电粒子先加速向B 板运动、再减速运动至零;然后再反方向加速运动、减速运动至零;如此反复运动,每次向右运动的距离大于向左运动的距离,粒子整体向右运动,最终打在B 板上,C 正确
D .若在42
T T t <<期间释放该粒子,带正电粒子先加速向B 板运动、再减速运动至零;然后再反方向加速运动、减速运动至零;如此反复运动,每次向右运动的距离小于向左运动的距离,粒子整体向A 板运动,一定打在A 板上,若直接加速向B 板,则不会回到A 板,D 错误。

故选AC 。

19.静电场中,一带电粒子仅在电场力的作用下自M 点由静止开始运动,N 为粒子运动轨迹上的另外一点,则
A .运动过程中,粒子的速度大小可能先增大后减小
B .在M 、N 两点间,粒子的轨迹一定与某条电场线重合
C .粒子在M 点的电势能不低于其在N 点的电势能
D .粒子在N 点所受电场力的方向一定与粒子轨迹在该点的切线平行
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】
A .若电场中由同种电荷形成即由A 点释放负电荷,则先加速后减速,故A 正确;
B .若电场线为曲线,粒子轨迹不与电场线重合,故B 错误.
C .由于N 点速度大于等于零,故N 点动能大于等于M 点动能,由能量守恒可知,N 点电势能小于等于M 点电势能,故C 正确
D .粒子可能做曲线运动,故D 错误;
20.如图所示,光滑的水平轨道AB 与半径为R 的光滑的半圆形轨道BCD 相切于B 点,AB 水平轨道部分存在水平向右的匀强电场,半圆形轨道在竖直平面内,B 为最低点,D 为最高点。

一质量为m 、带正电的小球从距B 点x 的位置在电场力的作用下由静止开始沿AB 向右运动,恰能通过最高点,则( )
A.其他条件不变,R越大,x越大
B.其他条件不变,m越大,x越大
C.m与R同时增大,电场力做功增大
D.R越大,小球经过B点后瞬间对轨道的压力越大【答案】ABC
【解析】
【详解】
AB.小球在BCD部分做圆周运动,在D点,有:
mg=m
2
D
v
R

从A到D过程,由动能定理有:
qEx-2mgR=1
2
mv D2,②
由①②得:
2
5
qEx
R
mg =,③
可知,R越大,x越大。

m越大,x越大,故AB符合题意;
C.从A到D过程,由动能定理有:
W-2mgR=1
2
mv D2,⑥
由①⑥解得:电场力做功W=5
2
mgR,可知m与R同时增大,电场力做功越多,故C符合
题意;
D.小球由B到D的过程中,由动能定理有:
-2mgR=1
2
mv D2-
1
2
mv B2,v B5gR
在B点有:
F N-mg=m
2
B
v
R

解得:F N=6mg,则知小球经过B点瞬间轨道对小球的支持力与R无关,则小球经过B点后瞬间对轨道的压力也与R无关,故D不符合题意。

21.真空中,点电荷的电场中某点的电势
kQ
r
ϕ=,其中r为该点到点电荷的距离;在x轴
上沿正方向依次放两个点电荷Q1和Q2;x轴正半轴上各点的电势φ随x的变化关系如图所示;纵轴为图线的一条渐近线,x0和x1为已知,则。

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