五年高考物理 高校自主招生试题物理精选分类解析 专题17 带电粒子在电场中的运动.docx

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五年高考物理高校自主招生试题物理精选分类解析专题17带电粒子在电场中的运动

2009-2013五年高考物理高校自主招生试题物理精选分类解析专题17带电粒子在电场中的运动

一.2013年

1．（14分）（2013北约自主招生）如图所示，在水平O-xy坐标平面的第1象限上，有一个内外半径几乎同为R、圆心位于x=R、y=0处的半圆形固定细管道，坐标平面上有电场强度为E，沿着y轴方向的匀强电场。

带电质点P在管道内，从x=0、y=0位置出发，在管道内无摩擦地运动，其初始动能为Eko。

P运动到x=R、y=R位置时，其动能减少了二分之一。

（1）试问P所带电荷是正的，还是负的?

为什么?

（2）P所到位置可用该位置的x坐标来标定，试在2R≥x≥0范围内导出P的动能Ek随x变化的函数。

（3）P在运动过程中受管道的弹力N也许是径向朝里的（即指向圆心的），也许是径向朝外的（即背离圆心的）。

通过定量讨论，判定在2R≥x≥0范围内是否存在N径向朝里的x取值区域，若存在，请给出该区域；继而判定在2R≥x≥0范围内是否存在N径向朝外的x取值区域，若存在，请给出该区域。

二．2012年

1．（2012卓越自主招生）在如图所示的坐标系内，带有等量负电荷的两点电荷

、

固定在

轴上，并相对于

轴对称，在

轴正方向上的

点处有一带正电的检验电荷由静止开始释放。

若不考虑检验电荷的重力，那么检验电荷运动到

点的过程中

A．电势能逐渐变小

B．电势能先变大后变小，最后为零

C．先做加速运动后做减速运动

D．始终做加速运动，到达

点时加速度为零

2．（2012年北约）两个相同的电容器A和B如图连接，它们的极板均水平放置。

当它们都带有一定电荷并处于静电平衡时，电容器A中的带电粒子恰好静止。

现将电容器B的两极板沿水平方向移动使两极板错开，移动后两极板仍然处于水平位置，且两极板的间距不变。

已知这时带电粒子的加速度大小为g/2，求B的两个极板错开后正对着的面积与极板面积之比。

设边缘效应可忽略。

三．2011年

1.（2011华约自主招生）如图所示，带电质点P1固定在光滑的水平绝缘桌面上，在桌面上距离P1一定距离有另一个带电质点P2，P2在桌面上运动，某一时刻质点P2的速度沿垂直于P1P2的连线方向，则

A．若P1、P2带同种电荷，以后P2一定做速度变大的曲线运动

B．若P1、P2带同种电荷，以后P2一定做加速度变大的曲线运动

C．若P1、P2带异种电荷，以后P2的速度大小和加速度大小可能都不变

D．若P1、P2带异种电荷，以后P2可能做加速度、速度都变小的曲线运动

2.（2011同济大学）如图所示，半径为R的光滑半圆环竖直放置，圆环最低点固定一个电荷量为Q（Q>0）的点电荷.质量为m，电荷量为q（q>0）的小圆环从右侧最高点由静止释放。

距离带电荷量Q的点电荷距离为r的点电势可以表示为：

φ=kQ/r。

（1）推出小圆环达到最大速度时小圆环与O点的连线与水平方向的夹角θ满足的方程。

3.（2011北约自主招生）不计重力，空间有匀强电场E。

质量均为m的小球A、B，A带电，q>0，B不带电。

t=0时，两球静止，且相距L。

AB方向与电场E方向相同。

t=0时刻，A开始受电场力作用而运动。

AB之间发生弹性正碰而无电荷转移。

求第8次正碰到第9次正碰之间需要的时间。

4、（2011年卓越自主招生）如图所示，一半径为R，位于竖直面内的绝缘光滑轨道上静止着两个相同的带电小球A和B（可视为质点），两球质量均为m，距离为R。

用外力缓慢推左球A使其到达圆周最低点C，求此过程中外力所做的功。

四．2010年

1.（14分）（2010清华大学等五校自主招生）如图，三个面积均为S的金属板A、B、C水平放置，A、B相距d1，B、C相距d2，A、C接地，构成两个平行板电容器。

上板A中央有小孔D。

B板开始不带电。

质量为m、电荷量为q（q>0）的液滴从小孔D上方高度为h处的P点由静止一滴一滴落下。

假设液滴接触B板可立即将电荷全部传给B板。

油滴间的静电相互作用可忽略，重力加速度取g。

（1）若某带电液滴在A、B板之间做匀速直线运动，此液滴是从小孔D上方落下的第几滴？

（2）若发现第N滴带电液滴在B板上方某点转为向上运动，求此点与A板的距离H。

（以空气为介质的平行板电容器电容C=S/（4πkd），式中S为极板面积，d为极板间距，k为静电力常量。

）

14.（2009北大）四块等距并排的平行板（可视为无限大的平行板，忽略边缘效应），从左到右的电荷量依次为q、2q、3q、4q，现将第一和第四块板接地，问：

（1）这两块板流入地面的电荷量各为多少？

（2）求板中的电场强度。

（补充知识：

两块无穷大平行板之间电场强度E=σ/ε0）