发布时间 : 星期三 文章选修31 第六章 第3讲 doc更新完毕开始阅读02ec02e90166f5335a8102d276a20029bd6463ab
答案 BC
8.(2019·江苏省常州市高三模拟)如图7所示，E为电源，R为电阻，D为理想二极管，P和Q构成一理想电容器，M、N为输出端，让薄金属片P以图示位置为中心在虚线范围内左右做周期性往复运动，而Q固定不动。下列说法中正确的是( )
图7
A.P每次向右运动，电容器的电容就会增大 B.P每次向左运动，电容器两极板间的电压就会增大 C.随着P的左右运动，两板间电场强度最终会保持不变 D.随着P的左右运动，输出端会有周期性脉冲电压输出
解析 P向右运动时，两极板间距离变小，电容增大，电容器充电，选项A正确；P向左运动时，两极板间距离变大，电容减小，电容器要放电，但由于二极管的Q
存在，无法放电，故电容器所带电荷量Q不变，由U＝得出两极板间的电压增
CU
大，选项B正确；随着P的左右运动，最终电容器带电荷量不变，根据E＝d＝QQ4πkQ＝＝CdεrSεrS得出场强不变，选项C正确；最终电容器带电荷量不变，电路
4πkdd中没有电流，输出端没有电压输出，选项D错误。 答案 ABC
9.(2018·淮安、宿迁等高三上学期期中)如图8所示，虚线框的真空区域内存在着沿纸面方向的匀强电场(具体方向未画出)，一质子从bc边上的M点以速度v0垂直于bc边射入电场，从cd边上的Q点飞出电场，不计质子重力。下列说法正确的有( )
图8
A.质子到Q点时的速度可能大于v0 B.质子到Q点时的速度可能等于v0
C.质子到Q点时的速度方向可能与cd边平行 D.质子到Q点时的速度方向可能与cd边垂直
解析 若电场强度方向水平向右，则质子从M到Q点电场力做正功，动能变大，此时质子到Q点时的速度大于v0，选项A正确；若电场强度方向垂直于MQ连线向下，则质子从M到Q点电场力不做功，动能不变，此时质子到Q点时的速度等于v0，选项B正确；质子能到达Q点说明电场力有向右的分量，则到达Q点后一定有水平向右的分速度，即质子到Q点时的速度方向不可能与cd边平行，选项C错误；若电场方向斜向右下方，则质子有水平向右的加速度和竖直向下的加速度，当运动到Q点时，竖直速度可能减小为零，而只具有水平向右的速度，此时质子到Q点时的速度方向与cd边垂直，选项D正确。 答案 ABD 三、计算题
10.(2018·淮海中学第二次测试)如图9所示，静止于A处的离子，经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器，从P点垂直CN进入矩形区域的有界匀强电场，电场方向水平向左。静电分析器通道内有均匀辐射分布的电场，已知圆弧虚线的半径为R，其所在处场强为E、方向如图所示；离子质量为m、电荷量为q；QN＝2d、PN＝3d，离子重力不计。
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——
图9
(1)求加速电场的电压U；
(2)若离子恰好能打在Q点上，求矩形区域QNCD内匀强电场场强E0的值。 解析 (1)离子在加速电场中加速，根据动能定理，有
1
qU＝2mv2。
离子在辐射向电场中做匀速圆周运动，电场力提供向心力，根据牛顿第二定律，mv2
有qE＝R 1
联立解得U＝2ER。
(2)离子在匀强电场中做类平抛运动， 1
2d＝vt，3d＝2at2，
3ER
由牛顿第二定律得qE0＝ma，则E0＝2d 13ER
答案 (1)2ER (2)2d
11.(2018·徐州市二模)如图10所示，虚线左侧存在非匀强电场，MO是电场中的某条电场线，方向水平向右，长直光滑绝缘细杆CD沿该电场线放置。质量为m1、电荷量为＋q1的A球和质量为m2、电荷量为＋q2的B球穿过细杆(均可视为点电荷)。t＝0时A在O点以速度v0向左做匀速运动，同时B在O点右侧某处以速度v1也向左运动，且v1＞v0。t＝t0时B到达O点(未进入非匀强电场区域)，A运动到P点，此时两电荷间距离最小，静电力常量为k。
图10
(1)求0～t0时间内A对B球做的功； (2)求杆所在直线上场强的最大值；
(3)某同学计算出0～t0时间内A对B球做的功W1后，用下列方法计算非匀强电场PO两点间电势差：
设0～t0时间内B对A球做的功为W2，非匀强电场对A做的功为W3 根据动能定理W2＋W3＝0 又因为W2＝－W1
W3W1
PO两点间电势差U＝q＝q
1
1
请分析上述解法是否正确，并说明理由。
解析 (1)B球运动过程中水平方向只受A球对它的库仑力作用，当它运动到O点时速度跟A球相同为v0，
此时两电荷间距最小，由动能定理得库仑力做的功为 112W＝2mv2－0
2mv1
(2)因为A球始终做匀速运动时，t0时间内运动的位移 x＝v0t0
q1q2kq1q2
此时的库仑力F＝kx2＝v2t2 00
因为A球始终做匀速运动，所以非匀强电场对它的作用力与B球对它的库仑力是一对平衡力。
当B球到达O点时，两带电小球间的距离最小，库仑力最大。因此，电场对A的作用力也最大，电场强度也最大。 Fkq2E＝q＝v2t2。
1
00
(3)该同学的解法是错误的。
因为B球向A球靠近的过程中，虽然它们的作用力大小相等，但它们运动的位移不等，所以它们之间的相互作用力所做的功W1、W2的大小不相等，即W2＝－W1是错误的。 答案 见解析