选修1易错高频考点阶段清三

1、选修 3-1 易错高频考点阶段清（三） （时间：40 分钟） 一、单项选择题 1. （2018 北京理综，18）某空间存在匀强磁场和匀强电场。 一个带电粒子（不计重力） 以一定初速度射入该空间后，做匀速直线运动；若仅撤除电场，则该粒子做匀速 圆周运动。下列因素与完成上述两类运动无关的是 （ ） A. 磁场和电场的方向 B.磁场和电场的强弱 C 粒子的电性和电量 D.粒子入射时的速度 解析 在匀强磁场和匀强电场的叠加区域内，一个带电粒子射入后做匀速直线运 动，贝 U 它受的洛伦兹力和电场力大小相等、方向相反，即 qvB = qE，故v= B，若 2 仅撤除电场，粒子做匀速圆周运动，需满足洛伦兹力

2、充当向心力，即 qvB= m*， 因此粒子的电性和电量与完成上述两类运动均无关，故选项 C 正确。 答案 C 2. （2018 海南高考）如图 1，一绝缘光滑固定斜面处于匀强磁场中， 磁场的磁感应强 度大小为 B,方向垂直于斜面向上，通有电流 I 的金属细杆水平静止在斜面上。 若电流变为 0.5I，磁感应强度大小变为 3B,电流和磁场的方向均不变，则金属细 杆将（） 正确。 答案 A 3. 如图 2 所示，D 是一只二极管，它的作用是只允许电流从 a 流向 b,不允许电流 从b 流向 a,平行板电容器 AB 内部原有电荷 P 处于静止状态，当两极板 A 和 B 的间距稍增大一些的瞬间（两极板仍

3、平行）,P 的运动情况将是（） A. 沿斜面加速上滑 B. 沿斜面加速下滑 C. 沿斜面匀速上滑 D. 仍静止在斜面上 解析 原来，BIl =mgsin 0,后来 a = 1.5BII mgsin B ，沿斜面向上滑动, 图 1 图 2 A. 仍静止不动 B.向下运动 C.向上运动 D.无法判断 解析 当两极板 A 和 B 的间距稍增大一些的瞬间，根据电容的决定式和定义式 rS Q c=4nd= Q 分析得知，d增大，电容C减小，从图中可以看出电源的电动势不变， 不可能通过电源提供超过电动势的电压，这样将导致两极板的电荷量减少，但由 于二极管具有单向导电性，电荷不能按 b 到 a 方向流动，所

4、以电容器的电荷量不 能改变，E=均二CQd=竽，板间场强 E 不变，电荷所受的电场力不变，仍保持 静止状态。 答案 A 4. 如图 3 所示，实线为一匀强电场的电场线，两个带电粒子 qi、q2分别从 A、C 两点以垂直于电场线的初速度射入电场，仅受电场力作用，运动轨迹分别如图中 的ABC、CDA 所示，已知 qi是带正电的粒子。则下列说法正确的是（ ） C JR * 2 _ rr 图 3 A. q2可能也带正电 B. A 点的电势一定低于 C 点的电势 C. 电场力对 qi做正功，对 q2做负功 D. qi、q2的电势能均减少 解析 由图中带电粒子 qi的运动轨迹可知带电粒子 qi受水平向右电

5、场力，则电场 方向水平向右，A 点的电势一定高于 C 点的电势，q2受水平向左的电场力，为负 电荷，则选项 A、B 错误；两粒子的电场力都做正功，电势能均减少，则选项 C 错误，D 正确。 答案 D 5. 白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为 36 W 与 36 V。若把此灯泡接到输出 电压为 18 V 的电源两端，则灯泡消耗的电功率（ ） A.等于 36 W B.小于 36 W,大于 9 W C.等于 9 W D.小于 9 W U 解析 白炽灯在正常工作时的电阻为 R,由 P=盲变形得 R= 36 Q,当接入 18 V 电压时，假设灯泡的电阻也为 II2 182 36 则它消耗的功率为 R -

6、36 W = 9 W。 但是当灯泡两端接入 18 V 电压时，它的发热功率小，灯丝的温度较正常工作时的 温度低，其电阻率小，所以其电阻要小于 36 Q其实际功率要大于 9 W,故选项 B 正确。 答案 B 二、多项选择题 6. （2018 苏州模拟）如图 4 所示为一直流电路， 电源内阻小于 Ro,滑动变阻器的最 大阻值小于 R。在滑动变阻器的滑片 P 从最右端滑向最左端的过程中，下列说法 中错误的是（） 图 4 A. 电压表的示数一直增大 B. 电流表的示数一直增大 C. 电阻 Ro消耗的功率一直增大 D. 电源的输出功率先减小后增大 解析由于滑动变阻器的最大阻值小于 R，故滑片从最右端向最

7、左端滑动过程中， 总电阻一直变大，总电流变小，B 项错误；内电压和 Ro两端电压都变小，路端电 压变大，电压表示数变大，A 项正确；总电流变小，Ro消耗的功率变小，C 项错 误；由于电源内阻小于 Ro,根据电源的输出功率与外电阻的图象可知电源的输出 功率一直变小， D 项错误。 答案 BCD 7. 如图 5 所示，A、B 为两块平行带电金属板，A 带负电，B 带正电且与大地相接, 两板间 P 点处固定一负电荷，设此时两极间的电势差为 U , P 点场强大小为 E, 电势为 护,负电荷的电势能为 Ep,现将 A、B 两板水平错开一段距离（两板间距不 变），下列说法正确的是（ 解析 根据题意可知两

8、极板间电荷量保持不变，当正对面积减小时，则由 c=4nkd 可知电容减小，由U二 Q 可知极板间电压增大，由E= U 可知，电场强度增大，故 选项 A 正确；P 点的电势为 妒，则由题可知 0护=Ed 是增大的，则 妒一定减 小，由于负电荷在电势低的地方电势能一定较大，所以可知电势能 Ep是增大的， 故选项 C 正确。 答案 AC 8. （2019 淮阴中学月考）如图 6 所示，在真空中有质子、氘核和 a粒子都从 O 点静 止释放，经过相同加速电场和偏转电场后，打在同一与 00 垂直的荧光屏上，使 荧光屏上出现亮点；已知质子、氘核和 a粒子质量之比为 1 : 2 : 4,电荷量之比 为 1 ：

9、 1 ： 2，粒子重力不计。下列说法中正确的是（ ） A. 质子、氘核和a粒子在偏转电场中运动时间相同 B. 三种粒子出偏转电场时的速度相同 C. 在荧光屏上将只出现 1 个亮点 D. 偏转电场对质子、氘核和 a粒子做功之比为 1 ： 1 ： 2 1 解析 在加速电场中，根据动能定理得 qU1 = qmvS 0，则进入偏转电场的速度A.U 变大，E 变大 C.护变小，Ep变大 图 5 B. U 变小，妒变小 D.妒变大，Ep变小 voy2qmUl，因为质子、氘核和a粒子的比荷之比为 2 ： 1 ： 1，则初速度之比为 2 : 1 ： 1，在偏转电场中运动时间 t =L，则知时间之比为 1 ：

10、；2： ；2,故 A错 误；在竖直方向上的分速度 Vy= at= mv，则出电场时的速度v= V0 + /2qUi + qE：，因为粒子的比荷不同，贝q速度的大小不同，故 B 错误；偏转位 讨 m 2mU1 2 2 移 y=2at2=1 qUd Vg=4UuLd，与粒子的电荷量和质量无关，则粒子的偏转位移相 等，荧光屏上将只出现一个亮点，故 C 正确；偏转电场的电场力对粒子做功 W= qEy,因为 E 和 y 相同，电荷量之比为 1 ： 1 ： 2,则电场力做功之比为 1 ： 1 ： 2, 故 D正确。 答案 CD 9. 如图 7 所示，质量为m、带电荷量为+ q 的 P 环套在固定的水平长直

11、绝缘杆上， 整个装置处在垂直于杆的水平匀强磁场中，磁感应强度大小为 B。现给环一向右 的初速度 vo vo器，则（ A. 环将向右减速，最后匀速 B. 环将向右减速，最后停止运动 一 1 2 C. 从环开始运动到最后达到稳定状态，损失的机械能是 2mv2 解析 由题意可知 qvoB mg,受力分析如图所示。水平方向 P 环 做减速运动，f=卩F = KqvB mg）。当 qvB= mg,即卩v =黑时， FN= 0,之后 P 环做匀速直线运动，此过程中，损失的机械能是AE =mv0 2m mg，故选项 A、D 正确，B、C 错误 答案 ADD.从环开始运动到最后达到稳定状态，损失的机械能是 1

12、mv0 2m mg qB n1申H /严* X X 耳 三、计算题 10. 如图 8 所示，一个带正电的粒子以平行于 x 轴正方向的初速度 vo从 y 轴上 a 点射入第一象限内，为了使这个粒子能经过 x 轴上定点 b,可在第一象限的某区 域内加一方向沿 y 轴负方向的匀强电场。已知所加电场的场强大小为 E,电场区 域沿 x 方向的宽度为 s, Oa= L, Ob= 2s,粒子的质量为 m,带电荷量为 q,重力 不计，试讨论电场的左边界与 b 的可能距离。 解析 设电场左边界到 b 点的距离为Ax,已知电场宽度为 s, Ob = 2s,分以下两 种情况讨论： 若粒子在离开电场前已到达 b 点，

13、如图甲所示，即 s,则 则 s= vot y=2m*，出电场时速度方向与水平方向夹角为 9 由几何关系知tan注牛二兴 2 2mt 联立解得 2mv2L 、qE (2)若粒子离开电场后做匀速直线运动到达 b 点，如图乙所示，即 sAx 2s, mvoL s 联立解得 +_o qEs 2 答案见解析 11. 如图 9 所示，两水平边界 M、N 之间存在竖直向上的匀强电场。一根轻质绝缘 竖直细杆上等间距地固定着 A、B、C 三个带正电小球，每个小球质量均为 m. A、 B 带电荷量为 q、C 带电荷量为 2q，相邻小球间的距离均为 L。A 从边界 M 上方 某一高度处由静止释放，已知 B 球进入电

14、场上边界时的速度是 A 球进入电场上边 界时速度的 2 倍，且 B 球进入电场后杆立即做匀速直线运动， C 球进入电场时 A 球刚好穿出电场。整个运动过程中杆始终保持竖直，重力加速度为 g。求: L E .图 9 匀强电场的电场强度 E; A 球进入电场上边界的速度 vo； (3)C 球经过边界 N 时的速度。 解析(1)B 球进入电场后杆立即做匀速直线运动 有 3mg= 2Eq A 球进入电场到 B 球进入电场过程中，运用动能定理 3mgL EqL = *(3m)(2vo)2 - |(3m)vo (3)由受力分析可知，C 球在电场中先减速再匀速，设 C 球经过边界 N 时的速度为 vi，从

15、A 球进入电场到 C 球穿出电场的过程，运用动能定理 3mg 4L4Eq 2L=*(3m)v2 |(3m)vo 得vi =号 答案習g3g3 12. (2018 南京调研)如图 10 所示，在 xOy 平面内 y 轴左侧(含 y 轴)有一沿 y 轴负向 得 vo = 的匀强电场，一质量为 m,电荷量为 q 的带正电粒子从 x 轴上 P 处以速度 vo沿 x 轴正向进入电场，从 y 轴上 Q 点离开电场时速度方向与 y 轴负向夹角 廿 30 Q 点坐标为(0, d),在 y 轴右侧某区域内(图中未画出)有一与坐标平面垂直的有界 匀强磁场，磁场磁感应强度大小 Bqd，粒子能从坐标原点0沿 x 轴负向再进 入电场。不计粒子重力，求： i,y 卩r 1 图 10 (1) 电场强度大小 E; (2) 粒子在有界磁场中做圆周运动的半径 r 和时间 t; (3) 如果有界匀强磁场区域为半圆形，求磁场区域的最小面积 S。 解析(1)设粒子从 Q 点离开电场时速度大小为 v，由粒子在匀强电场中做类平抛 运动得v = 2vo 由动能定理得 qEd= 2mv2 *mv2 加/曰 l 3mv2 解得E二丽 (2)设粒子从 M 点进入有界匀强磁场，从 N 点离开匀强磁场区域