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2012~2021十年高考匯編·專題29 電學(xué)綜合1 選擇題（解析版）.doc
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專題29 電學(xué)綜合1選擇題
（2012-2021）

1.（2021河北）如圖，兩光滑導(dǎo)軌水平放置在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)軌間距最窄處為一狹縫，取狹縫所在處O點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，狹縫右側(cè)兩導(dǎo)軌與x軸夾角均為 ，一電容為C的電容器與導(dǎo)軌左端相連，導(dǎo)軌上的金屬棒與x軸垂直，在外力F作用下從O點(diǎn)開始以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，忽略所有電阻，下列說法正確的是（　　）


A. 通過金屬棒的電流為
B. 金屬棒到達(dá) 時(shí)，電容器極板上的電荷量為
C. 金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中，電容器的上極板帶負(fù)電
D. 金屬棒運(yùn)動(dòng)過程中，外力F做功的功率恒定
【答案】A
【解析】C．根據(jù)楞次定律可知電容器的上極板應(yīng)帶正電，C錯(cuò)誤；
A．由題知導(dǎo)體棒勻速切割磁感線，根據(jù)幾何關(guān)系切割長度為
L = 2xtanθ，x = vt
則產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為
E = 2Bv2ttanθ
由題圖可知電容器直接與電源相連，則電容器的電荷量為
Q = CE = 2BCv2ttanθ
則流過導(dǎo)體棒的電流
I = = 2BCv2tanθ
A正確；
B．當(dāng)金屬棒到達(dá)x0處時(shí)，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為
E′ = 2Bvx0tanθ
則電容器的電荷量為
Q = CE′ = 2BCvx0tanθ
B錯(cuò)誤；
D．由于導(dǎo)體棒做勻速運(yùn)動(dòng)則
F = F安 = BIL
由選項(xiàng)A可知流過導(dǎo)體棒 電流I恒定，但L與t成正比，則F為變力，再根據(jù)力做功的功率公式
P = Fv
可看出F為變力，v不變則功率P隨力F變化而變化；
D錯(cuò)誤；
故選A。
2.（2021河北）如圖，距離為d的兩平行金屬板P、Q之間有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 ，一束速度大小為v的等離子體垂直于磁場(chǎng)噴入板間，相距為L的兩光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在與導(dǎo)軌平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 ，導(dǎo)軌平面與水平面夾角為 ，兩導(dǎo)軌分別與P、Q相連，質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒 垂直導(dǎo)軌放置，恰好靜止，重力加速度為g，不計(jì)導(dǎo)軌電阻、板間電阻和等離子體中的粒子重力，下列說法正確的是（　　）

A. 導(dǎo)軌處磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平面向上，
B. 導(dǎo)軌處磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平面向下，
C. 導(dǎo)軌處磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平面向上，
D. 導(dǎo)軌處磁場(chǎng) 方向垂直導(dǎo)軌平面向下，
【答案】B
【解析】等離子體垂直于磁場(chǎng)噴入板間時(shí)，根據(jù)左手定則可得金屬板Q帶正電荷，金屬板P帶負(fù)電荷，則電流方向由金屬棒a端流向b端。等離子體穿過金屬板P、Q時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì) 滿足

由歐姆定律 和安培力公式 可得

再根據(jù)金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，恰好靜止，可得

則

金屬棒ab受到的安培力方向沿斜面向上，由左手定則可判定導(dǎo)軌處磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平面向下。
故選B。
3.（2021湖南）兩個(gè)完全相同的正方形勻質(zhì)金屬框，邊長為 ，通過長為 的絕緣輕質(zhì)桿相連，構(gòu)成如圖所示的組合體。距離組合體下底邊 處有一方向水平、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。磁場(chǎng)區(qū)域上下邊界水平，高度為 ，左右寬度足夠大。把該組合體在垂直磁場(chǎng)的平面內(nèi)以初速度 水平無旋轉(zhuǎn)拋出，設(shè)置合適的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小 使其勻速通過磁場(chǎng)，不計(jì)空氣阻力。下列說法正確的是（　　）


A. 與 無關(guān)，與 成反比
B. 通過磁場(chǎng)的過程中，金屬框中電流的大小和方向保持不變
C. 通過磁場(chǎng)的過程中，組合體克服安培力做功的功率與重力做功的功率相等
D. 調(diào)節(jié) 、 和 ，只要組合體仍能勻速通過磁場(chǎng)，則其通過磁場(chǎng)的過程中產(chǎn)生的熱量不變
【答案】CD
【解析】A．將組合體以初速度v0水平無旋轉(zhuǎn)拋出后，組合體做平拋運(yùn)動(dòng)，后進(jìn)入磁場(chǎng)做勻速運(yùn)動(dòng)，由于水平方向切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相互低消，則有
mg = F安 = ，vy =
綜合有
B =
則B與 成正比，A錯(cuò)誤；
B．當(dāng)金屬框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)金屬框 磁通量增加，此時(shí)感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向，當(dāng)金屬框剛出磁場(chǎng)時(shí)金屬框的磁通量減少，此時(shí)感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，B錯(cuò)誤；
C．由于組合體進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速運(yùn)動(dòng)，由于水平方向的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相互低消，有
mg = F安 =
則組合體克服安培力做功的功率等于重力做功的功率，C正確；
D．無論調(diào)節(jié)哪個(gè)物理量，只要組合體仍能勻速通過磁場(chǎng)，都有
mg = F安
則安培力做的功都為
W = F安3L
則組合體通過磁場(chǎng)過程中產(chǎn)生的焦耳熱不變，D正確。
故選CD。
4.（2020海南）如圖，足夠長的間距 的平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間存在一個(gè)寬度 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 ，方向如圖所示．一根質(zhì)量 ，阻值 的金屬棒a以初速度 從左端開始沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，穿過磁場(chǎng)區(qū)域后，與另一根質(zhì)量 ，阻值 的原來靜置在導(dǎo)軌上的金屬棒b發(fā)生彈性碰撞，兩金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，則（ ）

A. 金屬棒a第一次穿過磁場(chǎng)時(shí)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)
B. 金屬棒a第一次穿過磁場(chǎng)時(shí)回路中有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流
C. 金屬棒a第一次穿過磁場(chǎng)區(qū)域的過程中，金屬棒b上產(chǎn)生的焦耳熱為
D. 金屬棒a最終停在距磁場(chǎng)左邊界 處
【答案】BD
【解析】A．金屬棒a第一次穿過磁場(chǎng)時(shí)受到安培力的作用，做減速運(yùn)動(dòng)，由于速度減小，感應(yīng)電流減小，安培力減小，加速度減小，故金屬棒a做加速度減小的減速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)右手定則可知，金屬棒a第一次穿過磁場(chǎng)時(shí)回路中有逆時(shí)針方向的感應(yīng)電流，故B正確；
C．電路中產(chǎn)生的平均電動(dòng)勢(shì)為

平均電流為

金屬棒a受到的安培力為

規(guī)定向右為正方向，對(duì)金屬棒a，根據(jù)動(dòng)量定理得

解得對(duì)金屬棒第一次離開磁場(chǎng)時(shí)速度

金屬棒a第一次穿過磁場(chǎng)區(qū)域的過程中，電路中產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒a機(jī)械能的減少量，即

聯(lián)立并帶入數(shù)據(jù)得

由于兩棒電阻相同，兩棒產(chǎn)生的焦耳熱相同，則金屬棒b上產(chǎn)生的焦耳熱

故C錯(cuò)誤；
D．規(guī)定向右為正方向，兩金屬棒碰撞過程根據(jù)動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒得


聯(lián)立并帶入數(shù)據(jù)解得金屬棒a反彈的速度為

設(shè)金屬棒a最終停在距磁場(chǎng)左邊界 處，則從反彈進(jìn)入磁場(chǎng)到停下來的過程，電路中產(chǎn)生的平均電動(dòng)勢(shì)為

平均電流為

金屬棒a受到的安培力為

規(guī)定向右為正方向，對(duì)金屬棒a，根據(jù)動(dòng)量定理得

聯(lián)立并帶入數(shù)據(jù)解得

故D正確。
故選BD。
5.（2020全國2）CT掃描是計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描技術(shù)的簡稱，CT掃描機(jī)可用于對(duì)多種病情的探測(cè)。圖（a）是某種CT機(jī)主要部分的剖面圖，其中X射線產(chǎn)生部分的示意圖如圖（b）所示。圖（b）中M、N之間有一電子束的加速電場(chǎng)，虛線框內(nèi)有勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)；經(jīng)調(diào)節(jié)后電子束從靜止開始沿帶箭頭的實(shí)線所示的方向前進(jìn)，打到靶上，產(chǎn)生X射線（如圖中帶箭頭的虛線所示）；將電子束打到靶上的點(diǎn)記為P點(diǎn)。則（　　）

A. M處的電勢(shì)高于N處的電勢(shì)
B. 增大M、N之間的加速電壓可使P點(diǎn)左移
C. 偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向外
D. 增大偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小可使P點(diǎn)左移
【答案】D
【解析】A．由于電子帶負(fù)電，要在MN間加速則MN間電場(chǎng)方向由N指向M，根據(jù)沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低可知M的電勢(shì)低于N的電勢(shì)，故A錯(cuò)誤；
B．增大加速電壓則根據(jù)

可知會(huì)增大到達(dá)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的速度；又根據(jù)在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中洛倫茲力提供向心力有

可得

可知會(huì)增大在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)半徑，由于磁場(chǎng)寬度相同，故根據(jù)幾何關(guān)系可知會(huì)減小偏轉(zhuǎn)的角度，故P點(diǎn)會(huì)右移，故B錯(cuò)誤；
C．電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，向下偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則可知磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，故C錯(cuò)誤；
D．由B選項(xiàng)的分析可知，當(dāng)其它條件不變時(shí)，增大偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度會(huì)減小半徑，從而增大偏轉(zhuǎn)角度，使P點(diǎn)左移，故D正確。
故選D。
6.（2019天津）筆記本電腦機(jī)身和顯示屏對(duì)應(yīng)部位分別有磁體和霍爾元件。當(dāng)顯示屏開啟時(shí)磁體遠(yuǎn)離霍爾元件，電腦正常工作；當(dāng)顯示屏閉合時(shí)磁體靠近霍爾元件，屏幕熄滅，電腦進(jìn)入休眠狀態(tài)。如圖所示，一塊寬為 、長為 的矩形半導(dǎo)體霍爾元件，元件內(nèi)的導(dǎo)電粒子是電荷量為 的自由電子，通入方向向右的電流時(shí)，電子的定向移動(dòng)速度為v。當(dāng)顯示屏閉合時(shí)元件處于垂直于上表面、方向向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，于是元件的前、后表面間出現(xiàn)電壓 ，以此控制屏幕的熄滅。則元件的（ ）

A．前表面的電勢(shì)比后表面的低
B．前、后表面間的電壓 與v無關(guān)
C．前、后表面間的電壓 與 成正比
D．自由電子受到的洛倫茲力大小為
【答案】D
【解析】：由圖知電流從左向右流動(dòng)，因此電子的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)閺挠蚁蜃螅鶕?jù)左手定則可知電子偏轉(zhuǎn)到后面表，因此前表面的電勢(shì)比后表面的高，故A錯(cuò)誤，電子在運(yùn)動(dòng)過程中洛倫茲力和電場(chǎng)力平衡，有 ，故 ，故D正確，由 則電壓 ，故前后表面的電壓與速度有關(guān)，與a成正比，故BC錯(cuò)誤。
7.（2019天津）如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，質(zhì)量為 的帶電小球，以初速度v從 點(diǎn)豎直向上運(yùn)動(dòng)，通過 點(diǎn)時(shí)，速度大小為2v，方向與電場(chǎng)方向相反，則小球從 運(yùn)動(dòng)到 的過程（ ）

A．動(dòng)能增加 B．機(jī)械能增加
C．重力勢(shì)能增加 D．電勢(shì)能增加
【答案】：C
【解析】：小球的動(dòng)能增加量為 ；故A 錯(cuò)誤；除重力外其它力對(duì)小球做功的大小為小球機(jī)械能的增加量，在本題中電場(chǎng)力對(duì)小球做功的大小為小球機(jī)械能的增加量，在水平方向上研究小球可知電場(chǎng)力對(duì)其做正功，電勢(shì)能減小，可求得電場(chǎng)力對(duì)小球做功大小為小球水平方向動(dòng)能的增量 ；即小球的機(jī)械能增加了 ；電勢(shì)能減小了 ；故B對(duì)，D 錯(cuò)；從M點(diǎn)到N 點(diǎn)對(duì)小球應(yīng)用動(dòng)能定理得： ；又 ；可求得 故C 錯(cuò)；
8.（2017·新課標(biāo)1卷）如圖，空間某區(qū)域存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)方向豎直向上（與紙面平行），磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，三個(gè)帶正電的微粒a、b、c電荷量相等，質(zhì)量分別為ma、mb、mc。已知在該區(qū)域內(nèi)，a在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，b在紙面內(nèi)向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，c在紙面內(nèi)向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)。下列選項(xiàng)正確的是（ ）

A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】由題意知，mag=qE，mbg=qE+Bqv，mcg+Bqv=qE，所以 ，故B正確，ACD錯(cuò)誤。
9.（2016全國1）現(xiàn)代質(zhì)譜儀可用來分析比質(zhì)子重很多倍的離子，其示意圖如圖所示，其中加速電壓恒定。質(zhì)子在入口處從靜止開始被加速電場(chǎng)加速，經(jīng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從出口離開磁場(chǎng)。若某種一價(jià)正離子在入口處從靜止開始被同一加速電場(chǎng)加速，為使它經(jīng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后仍從同一出口離開磁場(chǎng)，需將磁感應(yīng)強(qiáng)度增加到原來的12倍。此離子和質(zhì)子的質(zhì)量比約為（ ）
A. 11 B. 12 C. 121 D. 144
【答案】D
【解析】設(shè)質(zhì)子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別為 、 ，一價(jià)正離子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)為 、 ，對(duì)于任意粒子，在加速電場(chǎng)中，由動(dòng)能定理得：

得 ①
在磁場(chǎng)中應(yīng)滿足 ②
由題意，
由于兩種粒子從同一入口垂直進(jìn)入磁場(chǎng)，從同一出口垂直離開磁場(chǎng)，故在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑應(yīng)相同．
由①②式聯(lián)立求解得
勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑 ，由于加速電壓不變，
故
其中 ，可得
聯(lián)立⑤～⑨式，代入數(shù)據(jù)得
s＝s1＋s2⑩
s＝0.56 m?
10.（2016全國新課標(biāo)1）現(xiàn)代質(zhì)譜儀可用來分析比質(zhì)子重很多倍的離子，其示意圖如圖所示，其中加速電壓恒定。質(zhì)子在入口處從靜止開始被加速電場(chǎng)加速，經(jīng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后從出口離開磁場(chǎng)。若某種一價(jià)正離子在入口處從靜止開始被同一加速電場(chǎng)加速，為使它經(jīng)勻強(qiáng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后仍從同一出口離開磁場(chǎng)，需將磁感應(yīng)強(qiáng)度增加到原來的12倍。此離子和質(zhì)子的質(zhì)量比約為（ ）

A. 11 B.12 C. 121 D.144
【答案】D
【解析】設(shè)質(zhì)子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別為 、 ，一價(jià)正離子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)為 、 ，對(duì)于任意粒子，在加速電場(chǎng)中，由動(dòng)能定理得：

解得： ①
在磁場(chǎng)中應(yīng)滿足 ……②
由題意，
由于兩種粒子從同一入口垂直進(jìn)入磁場(chǎng)，從同一出口垂直離開磁場(chǎng)，故在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑應(yīng)相同．
由①②式聯(lián)立求解得
勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑 ，由于加速電壓不變，
故
其中 ，可得
故一價(jià)正離子與質(zhì)子的質(zhì)量比約為144
11.（2016江蘇）如圖所示，水平金屬板A、B分別與電源兩極相連，帶電油滴處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)將B板右端向下移動(dòng)一小段距離，兩金屬板表面仍均為等勢(shì)面，則該油滴（ ）

A. 仍然保持靜止 B. 豎直向下運(yùn)動(dòng)
C. 向左下方運(yùn)動(dòng) D. 向右下方運(yùn)動(dòng)
【答案】D
【解析】兩極板平行時(shí)帶電粒子處于平衡狀態(tài)，則重力等于電場(chǎng)力，當(dāng)下極板旋轉(zhuǎn)時(shí)，板間距離增大場(chǎng)強(qiáng)減小，電場(chǎng)力小于重力；由于電場(chǎng)線垂直于金屬板表面，所以電荷處的電場(chǎng)線如圖所示，所以重力與電場(chǎng)力的合力偏向右下方，故粒子向右下方運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確.

12.（2016全國1） 如圖，一帶負(fù)電荷的油滴在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，其軌跡在豎直面（紙面）內(nèi)，且相對(duì)于過軌跡最低點(diǎn) 的豎直線對(duì)稱。忽略空氣阻力。由此可知（ ）

A. 點(diǎn)的電勢(shì)比 點(diǎn)高
B. 油滴在 點(diǎn)的動(dòng)能比它在 點(diǎn)的大
C. 油滴在 點(diǎn)的電勢(shì)能比它在 點(diǎn)的大
D. 油滴在 點(diǎn)的加速度大小比它在 點(diǎn)的小
【答案】AB
【解析】由于勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電場(chǎng)力和重力都是恒力，所以合外力為恒力，加速度恒定不變，所以D選項(xiàng)錯(cuò)。由于油滴軌跡相對(duì)于過 的豎直線對(duì)稱且合外力總是指向軌跡彎曲內(nèi)側(cè)，所以油滴所受合外力沿豎直方向，電場(chǎng)力豎直向上。當(dāng)油滴得從 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 時(shí)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；油滴帶負(fù)電，電勢(shì)能減小，電勢(shì)增加，所以 點(diǎn)電勢(shì)高于 點(diǎn)電勢(shì)，A選項(xiàng)正確；在油滴從 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 的過程中，合外力做正功，動(dòng)能增加，所以 點(diǎn)動(dòng)能大于 點(diǎn)，B選項(xiàng)正確；所以選AB。
13.（2014·天津）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．一帶電微粒水平射入板間，在重力和電場(chǎng)力共同作用下運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖中虛線所示，那么( )



A．若微粒帶正電荷，則A板一定帶正電荷
B．微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)電勢(shì)能一定增加
C．微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)動(dòng)能一定增加
D. 微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)機(jī)械能一定增加
【答案】C
【解析】： 本題是對(duì)帶電微粒在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)、動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、受力分析的綜合考查，通過圖像中的運(yùn)動(dòng)軌跡，無法判斷電場(chǎng)力的方向，只能判斷出微粒所受的合外力方向豎直向下，運(yùn)動(dòng)過程中合力的方向與運(yùn)動(dòng)方向的夾角為銳角，合外力做正功，微粒的動(dòng)能增加，A、B錯(cuò)誤，C正確．由于不能判斷出電場(chǎng)力的方向，所以機(jī)械能的變化也不能確定，D錯(cuò)誤．
14.（2014·山東卷）如圖所示，場(chǎng)強(qiáng)大小為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一矩形區(qū)域abcd，水平邊ab長為s，豎直邊ad長為h.質(zhì)量均為m、帶電荷量分別為＋q和－q的兩粒子，由a、c兩點(diǎn)先后沿ab和cd方向以速率v0進(jìn)入矩形區(qū)(兩粒子不同時(shí)出現(xiàn)在電場(chǎng)中)．不計(jì)重力．若兩粒子軌跡恰好相切，則v0等于(　　)

A.s22qEmh B.s2qEmh C.s42qEmh D.s4qEmh
【答案】B
【解析】 兩個(gè)粒子都做類平拋運(yùn)動(dòng)．兩個(gè)粒子在豎直方向上都做加速度大小相等的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，因?yàn)樨Q直位移大小相等，所以它們的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等．兩個(gè)粒子在水平方向上都做速度大小相等的勻速直線運(yùn)動(dòng)，因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，所以水平位移大小相等．綜合判斷，兩個(gè)粒子運(yùn)動(dòng)到軌跡相切點(diǎn)的水平位移都為s2，豎直位移都為h2，由h2＝Eq2mt2，s2＝v0t得v0＝s2Eqmh，選項(xiàng)B正確．

15.(2013廣東)噴墨打印機(jī)的簡化模型如圖所示．重力可忽略的墨汁微滴，經(jīng)帶電室?guī)ж?fù)電后，以速度v垂直勻強(qiáng)電場(chǎng)飛入極板間，最終打在紙上，則微滴在極板間電場(chǎng)中(　　)

A．向負(fù)極板偏轉(zhuǎn)
B．電勢(shì)能逐漸增大
C．運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線
D．運(yùn)動(dòng)軌跡與帶電量無關(guān)
【答案：C】
【解析】選C.帶電微滴垂直進(jìn)入電場(chǎng)后，在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的分解——水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．
帶負(fù)電的微滴進(jìn)入電場(chǎng)后受到向上的靜電力，故帶電微滴向正極板偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；帶電微滴垂直進(jìn)入電場(chǎng)受豎直方向的靜電力作用，靜電力做正功，故墨汁微滴的電勢(shì)能減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；根據(jù)x＝v0t，y＝12at2及a＝qEm，得帶電微滴的軌跡方程為y＝qEx22mv20，即運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線，與帶電量有關(guān)，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤．
16.(2013全國1)一水平放置的平行板電容器的兩極板間距為d，極板分別與電池兩極相連，上極板中心有一小孔(小孔對(duì)電場(chǎng)的影響可忽略不計(jì))．小孔正上方d2處的P點(diǎn)有一帶電粒子，該粒子從靜止開始下落，經(jīng)過小孔進(jìn)入電容器，并在下極板處(未與極板接觸)返回．若將下極板向上平移d3，則從P點(diǎn)開始下落的相同粒子將(　　)
A．打到下極板上 B．在下極板處返回 C．在距上極板d2處返回 D．在距上極板25d處返回
【答案】D
【解析】選D.本題應(yīng)從動(dòng)能定理的角度解決問題．帶電粒子在重力作用下下落，此過程中重力做正功，當(dāng)帶電粒子進(jìn)入平行板電容器時(shí)，電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子做負(fù)功，若帶電粒子在下極板處返回，由動(dòng)能定理得mg(d2＋d)－qU＝0；若電容器下極板上移d3，設(shè)帶電粒子在距上極板d′處返回，則重力做功WG＝mg(d2＋d′)，電場(chǎng)力做功W電＝－qU′＝－qd′?d－d3?U＝－q3d′2dU，由動(dòng)能定理得WG＋W電＝0，聯(lián)立各式解得d′＝25d，選項(xiàng)D正確．

發(fā)表評(píng)論