2020学年高中物理（课堂同步系列一）每日一题 周末培优2（含解析）新人教版选修3-1

2020学年高中物理（课堂同步系列一）每日一题 周末培优2（含解析）新人教版选修3-1

周末培优 ‎ 高考频度：★★★★☆‎ 难易程度：★★★★☆‎ ‎（2020·云南省红河州2020届高三复习统一检测）如图所示，长为L=‎0.5 m、倾角为θ=37°的光滑绝缘斜面处于水平向右的匀强电场中，一带电荷量为+q，质量为m的小球（可视为质点），以初速度v0=‎3 m/s恰能沿斜面匀速上滑，g=‎10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，则下列说法中正确的是 A．水平匀强电场的电场强度大小为3mg/5q B．小球在B点的电势能大于在A点的电势能 C．若电场强度大小加倍，小球运动的加速度大小为‎6 m/s2‎ D．若电场强度大小减半，小球运动到B点时速度为初速度v0的一半 ‎【参考答案】C ‎【试题解析】带电小球从A点到B点匀速上滑，动能不变，由动能定理知重力做功与电场力做功之和为零，即得qELcosθ-mgLsinθ=0，得，A错误。带电小球从A点到B点，电场力做正功，电势能减小，因此B点的电势能小于A点的电势能；故B错误。由题意知电场强度未加倍时，满足mgsinθ=qEcosθ，电场强度加倍后，小球在斜面方向的合力F=2qEcosθ-mgsinθ=ma，所以小球的加速度a=gsinθ=‎6m/s2，故C正确。‎ 电场强度未减半时，满足mgsinθ=qEcosθ，若电场强度减半，小球在斜面方向的合力为：，所以小球的加速度为 ‎，根据速度位移公式，有，代入数据解得；故D错误。‎ ‎【名师点睛】本题是带电体在电场中运动问题，要转换思维，就把电场力当作一般的力，将这类问题当作力学问题去处理。‎ 如图所示，处于真空中的匀强电场水平向右，有一质量为m、带电荷量为–q的小球从P点以大小为v0的初速度水平向右拋出，经过t时间到达Q点（图中未画出）时的速度仍为v0，则小球由P点运动到Q点的过程中，下列判断正确的是 A．Q点在P点正下方 B．小球电势能减少 C．小球重力势能减少量等于 D．Q点应位于P点所在竖直线的左侧 示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示，如果在荧光屏上P户点出现亮斑，那么示波管中的 A．极板x应带正电，极板y应带正电 B．极板x′应带正电，极板y应带正电 C．极板x应带正电，极板y′应带正电 D．极板x′应带正电，极板y′应带正电 ‎（2020·山东省泰安市高二上学期期末）如右图所示是个示波管工作原理的示意图。电子经电压加速后垂直进入偏转电场，离开电场时的偏转量是h，两平行板间的距离为d，电势差为，板长为。为了提高示波管的灵敏度(每单位电压引起的偏转量)，可采用的方法是 A．尽可能使板长长些 B．增大两板间的电势差 C．尽可能使板间距离d大一些 D．使加速电压升高一些 两平行金属板间所加电压随时间变化的规律如图所示，大量质量为m、带电荷量为e的电子由静止开始经电压为U0的电场加速后连续不断地沿两平行金属板间的中线射入，若两板间距恰能使所有电子都能通过。且两极长度使每个电子通过两板均历时3t0，两平行金属板间距为d，电子所受重力不计，求：‎ ‎（1）电子通过两板时侧向位移的最大值和最小值（答案用d表示）；‎ ‎（2）侧向位移最大和最小的电子通过两板后的动能之比。‎ ‎（2020·广东省惠州市第一中学高三期末）如图所示，在水平面MN 的上方存在竖直向下的匀强电场，从空间某点A水平抛出质量为m、带电量为q的带正电粒子，在电场力的作用下经过时间t落到MN上的B点，测得A、B两点间的距离AB=L；若从A点水平抛出时的初速度增大到原来的3倍，则该粒子落到MN上的C点，测得A、C两点间的距离AC=L。不考虑带电粒子的重力和空气阻力，求：‎ ‎（1）电场强度E的大小；‎ ‎（2）带电粒子运动到C点时的速度大小．‎ ‎【参考答案】‎ A 带电粒子加速时应满足：，带电粒子偏转时，由类平抛规律，应满足：L=v0t， ， ，联立以上各式可得，，故A正确，BCD错误。‎ ‎（1） （2）16:13‎ ‎（1）电子进入偏转电场后，在电场中的加速度均为 电子在t=2nt0（其中n= 0、1、2、……）时刻进入电场 电子通过两极的侧向位移最大 ‎，‎ 电子在t=(2n+l)t0（其中n=0、l、2、…）时刻进入电场电子通过两板侧向位移最小 ‎，，‎ 所以 ‎（2）电子离开偏转电场时的动能等于加速电场和偏转电场的电场力做功之和，当电子的侧向位移为最大时，电子在电场中加速（只有加速，电场力才做功）运动的距离为 ‎，所以 同理，电子的侧向位移最小时，电子在电场中加速运动的距离为 侧向位移最大的电子动能为 侧向位移最小的电子动能为 故 ‎ ‎【名师点睛】考查由运动情况来运用位移与时间关系式，并掌握动能定理的应用，搞清不同时段的运动性质，这是解题的关键。‎ ‎（2）设带电粒子运动到C点时的速度大小为，对A→C过程 由动能定理得：‎ 解得