2019-2020年高二物理上學(xué)期 獨(dú)立作業(yè)（2）.doc

2019-2020年高二物理上學(xué)期 獨(dú)立作業(yè)（2）一、選擇題：（每小題分，共40分，請將每小題正確答案的字母填入答卷的表格內(nèi)）P1、一平行板電容器中存在勻強(qiáng)電場，電場沿豎直方向。兩個比荷（即粒子的電荷量與質(zhì)量之比）不同的帶正電的粒子a和b，從電容器邊緣的P點(diǎn)（如圖）以相同的水平速度射入兩平行板之間。測得a和b與電容器的撞擊點(diǎn)到入射點(diǎn)之間的水平距離之比為12。若不計(jì)重力，則a和b的比荷之比是 （ ） A12 B11C21 D412、如圖所示，實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場線，若帶電粒子q（|Q|>>|q|）由a運(yùn)動到b，電場力做正功。已知在a、b兩點(diǎn)粒子所受電場力分別為Fa、Fb，則下列判斷正確的是 （ ）A若Q為正電荷，則q帶正電，F(xiàn)aFbB若Q為正電荷，則q帶正電，F(xiàn)aFbC若Q為負(fù)電荷，則q帶正電，F(xiàn)aFb D若Q為負(fù)電荷，則q帶正電，F(xiàn)aFb 3、電容器是一種常用的電子元件。對電容器認(rèn)識正確的是 （ ）A電容器的電容表示其儲存電荷能力B電容器的電容與它所帶的電量成正比C電容器的電容與它兩極板間的電壓成正比D電容的常用單位有F和pF，1 F103 pFADBC4、勻強(qiáng)電場中的三點(diǎn)A、B、C是一個三角形的三個頂點(diǎn)，AB的長度為1 m，D為AB的中點(diǎn)，如圖所示。已知電場線的方向平行于ABC所在平面，A、B、C三點(diǎn)的電勢分別為14 V、6 V和2 V。設(shè)場強(qiáng)大小為E，一電量為1106 C的正電荷從D點(diǎn)移到C點(diǎn)電場力所做的功為W，則 （ ） AW8106 J，E8 V/m BW6106 J，E6 V/m CW8106 J，E8 V/m DW6106 J，E6 V/mE球1球25、兩個質(zhì)量相同的小球用不可伸長的細(xì)線連結(jié)，置于場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，小球1和小球2均帶正電，電量分別為q1和q2（q1q2）。將細(xì)線拉直并使之與電場方向平行，如圖所示。若將兩小球同時從靜止?fàn)顟B(tài)釋放，則釋放后細(xì)線中的張力T為（不計(jì)重力及兩小球間的庫侖力） （ ）A B abcd20 V 24 V 4 V C D6、a、b、c、d是勻強(qiáng)電場中的四個點(diǎn)，它們正好是一個矩形的四個頂點(diǎn).電場線與矩形所在平面平行。已知a點(diǎn)的電勢為20 V，b點(diǎn)的電勢為24 V，d點(diǎn)的電勢為4 V，如圖，由此可知c點(diǎn)的電勢為A4 VB8 VC12 VD24 V7、如圖所示，固定在Q點(diǎn)的正點(diǎn)電荷的電場中有M、N兩點(diǎn)，已知。下列敘述正確的是 （ ）QMNA若把一正的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn)，則電場力對該電荷做功，電勢能減少 B若把一正的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn)，則該電荷克服電場力做功，電勢能增加C若把一負(fù)的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn)，則電場力對該電荷做功，電勢能減少D若把一負(fù)的點(diǎn)電荷從M點(diǎn)沿直線移到N點(diǎn)，再從N點(diǎn)沿不同路徑移回到M點(diǎn)，則該電荷克服電場力做的功等于電場力對該電荷所做的動，電勢能不變8、如圖所示的勻強(qiáng)電場E的區(qū)域內(nèi)，由A、B、C、D、A、B、C、D作為頂點(diǎn)構(gòu)成一正方體空間，電場方向與面ABCD垂直。下列說法正確的是 （ ）ABCDEA/B/C/D/AAD兩點(diǎn)間電勢差UAD與A A兩點(diǎn)間電勢差UAAB帶正電的粒子從A點(diǎn)沿路徑ADD移到D點(diǎn)，電場力做正功C帶負(fù)電的粒子從A點(diǎn)沿路徑ADD移到D點(diǎn)，電勢能減小D帶電的粒子從A點(diǎn)移到C點(diǎn)，沿對角線A C與沿路徑ABBC電場力做功相同9、一點(diǎn)電荷僅受電場力作用，由A點(diǎn)無初速釋放，先后經(jīng)過電場中的B點(diǎn)和C點(diǎn)。點(diǎn)電荷在A、B、C三點(diǎn)的電勢能分別用EA、EB、EC表示，則EA、EB和EC間的關(guān)系可能是 （ ） AEAEBECBEAEBEC CEAECEB DEAECEB10、如圖所示，某區(qū)域電場線左右對稱分布，M、N為對稱線上兩點(diǎn)。下列說法正確的是（ ）AM點(diǎn)電勢一定高于N點(diǎn)電勢BM點(diǎn)場強(qiáng)一定大于N點(diǎn)場強(qiáng)C正電荷在M點(diǎn)的電勢能大于在N點(diǎn)的電勢能D將電子從M點(diǎn)移動到N點(diǎn)，電場力做正功二實(shí)驗(yàn)與探究：（11小題5分、12小題15分共20分把答案填在相應(yīng)的橫線上或按題目要求作答.）11、由絕緣介質(zhì)隔開的兩個同軸的金屬圓筒構(gòu)成圓柱形電容器，如圖所示。試根據(jù)你學(xué)到的有關(guān)平行板電容器的知識，推測影響圓柱形電容器電容的因素有 。12、帶電粒子的比荷是一個重要的物理量。某中學(xué)物理興趣小組設(shè)計(jì)了一個實(shí)驗(yàn)，探究電場和磁場對電子運(yùn)動軌跡的影響，以求得電子的比荷，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。他們的主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：A首先在兩極板M1M2之間不加任何電場、磁場，開啟陰極射線管電源，發(fā)射的電子從兩極板中央通過，在熒幕的正中心處觀察到一個亮點(diǎn)；B在M1M2兩極板間加合適的電場：加極性如圖所示的電壓，并逐步調(diào)節(jié)增大，使熒幕上的亮點(diǎn)逐漸向熒幕下方偏移，直到熒幕上恰好看不見亮點(diǎn)為止，記下此時外加電壓為U。請問本步驟目的是什么？C保持步驟B中的電壓U不變，對M1M2區(qū)域加一個大小、方向合適的磁場B，使熒幕正中心重現(xiàn)亮點(diǎn)，試問外加磁場的方向如何？根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)步驟，同學(xué)們正確推算處電子的比荷與外加電場、磁場及其他相關(guān)量的關(guān)系為。一位同學(xué)說，這表明電子的比荷將由外加電壓決定，外加電壓越大則電子的比荷越大，你認(rèn)為他的說法正確嗎？為什么？bacdE13、如圖所示，邊長為L的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在著勻強(qiáng)電場。電量為q、動能為Ek的帶電粒子從a點(diǎn)沿ab方向進(jìn)入電場，不計(jì)重力。若粒子從c點(diǎn)離開電場，求電場強(qiáng)度的大小和粒子離開電場時的動能；若粒子離開電場時動能為Ek，則電場強(qiáng)度為多大？14、（16分）兩個半徑均為R的圓形平板電極，平行正對放置，相距為d，極板間的電勢差為U，板間電場可以認(rèn)為是均勻的。一個粒子從正極板邊緣以某一初速度垂直于電場方向射入兩極板之間，到達(dá)負(fù)極板時恰好落在極板中心。已知質(zhì)子電荷為e，質(zhì)子和中子的質(zhì)量均視為m，忽略重力和空氣阻力的影響，求：極板間的電場強(qiáng)度E；粒子在極板間運(yùn)動的加速度a；粒子的初速度v0。4qqABd15、如圖所示，帶電量分別為4q和q的小球A、B固定在水平放置的光滑絕緣細(xì)桿上，相距為d。若桿上套一帶電小環(huán)C，帶電體A、B和C均可視為點(diǎn)電荷。求小環(huán)C的平衡位置。16、飛行時間質(zhì)譜儀可通過測量離子飛行時間得到離子的荷質(zhì)比q/m，如圖1。帶正電的離子經(jīng)電壓為U的電場加速后進(jìn)入長度為L的真空管AB，可測得離子飛越AB所用時間t1。改進(jìn)以上方法，如圖2，讓離子飛越AB后進(jìn)入場強(qiáng)為E（方向如圖）的勻強(qiáng)電場區(qū)域BC，在電場的作用下離子返回B端，此時，測得離子從A出發(fā)后飛行的總時間t2，（不計(jì)離子重力）忽略離子源中離子的初速度，用t1計(jì)算荷質(zhì)比；用t2計(jì)算荷質(zhì)比。離子源中相同荷質(zhì)比離子的初速度不盡相同，設(shè)兩個荷質(zhì)比都為q/m的離子在A端的速度分別為v和v/（vv/），在改進(jìn)后的方法中，它們飛行的總時間通常不同，存在時間差t，可通過調(diào)節(jié)電場E使t0。求此時E的大小。LBAUO真空管離子源圖1LBAU真空管離子源圖2C E 獨(dú)立作業(yè)（二）參考答案一、選擇題：題號12345678910答案DAAAABADBDADAC二實(shí)驗(yàn)與探究：11、S、R1、R2、（正對面積、板間距離、極板間的介質(zhì)）12、B使電子剛好落在正極板的近熒光屏端邊緣，利用已知量表達(dá)q/m.C垂直電場方向向外（垂直紙面向外）說法不正確，電子的比荷是電子的固有參數(shù)三計(jì)算與簡答：13、 由Lv0t得 所以：qELEktEk 所以：EktqELEk5Ek，若粒子由bc邊離開電場，則：Lv0tEkEk所以： 若粒子由cd邊離開電場，則： qELEk/Ek所以：14、極間場強(qiáng)；粒子在極板間運(yùn)動的加速度 由，得： 15、設(shè)C在AB連線的延長線上距離B為l處達(dá)到平衡，帶電量為Q 由庫侖定律得： 有平衡條件得： 解得：（舍去）； 所以平衡位置為：ld16、 設(shè)離子帶電量為q，質(zhì)量為m，經(jīng)電場加速后的速度為v，則2 離子飛越真空管，在AB做勻速直線運(yùn)動，則Lvt1 解得離子荷質(zhì)比： 離子在勻強(qiáng)電場區(qū)域BC中做往返運(yùn)動，設(shè)加速度為a，則：qEma L2解得離子荷質(zhì)比：或(2)兩離子初速度分別為v、v/，則 l ttt 要使t0，則須 所以：E