11.如图甲所示，真空中相距d＝5 cm的两块平行金属板A、B与电源连接(图中未画出)，其中B板接地(电势为零)，A板电势变化的规律如图乙所示.将一个质量m＝2.0×10^－27 kg、电量q＝+1.6×10^－19 C的带电粒子从紧临B板处释放，不计重力.求

(1)在t＝0时刻释放该带电粒子，释放瞬间粒子加速度的大小.

(2)若A板电势变化周期T＝1.0×10^－5 s，在t＝0时将带电粒子从紧临B板处无初速度释放，粒子到达A板时动量的大小.

(3)A板电势变化频率多大时，在t＝到t＝时间内从紧临B板处无初速度释放该带电粒子，粒子不能到达A板.

[2006年高考·北京理综卷]

解析：(1)电场强度 E＝

带电粒子所受电场力F＝qE＝，F＝ma

a＝＝4.0×10⁹ m/s².

(2)粒子在0-时间内走过的距离为

a()²＝5.0×10^－2 m

故带电粒子在t＝时恰好到达A板

根据动量定理，此时粒子动量

p＝Ft＝4.0×10^－23 kg·m/s.

(3)带电粒子在t＝至t＝向A板做匀加速运动，在t＝至t＝向A板做匀减速运动，速度减为零后将返回.粒子向A 板运动可能的最大位移

s＝2×a()²＝aT²

要求粒子不能到达A板，有s＜d

由f＝，电势变化频率应满足

f＞＝5×10⁴ Hz.

答案：(1)4.0×10⁹ m/s²　(2)4.0×10^－23 kg·m/s

(3)f＞5×10⁴ Hz

10.如图所示，一带正电小球的质量m＝1×10^－2 kg，电荷量q＝1×10^－6 C，置于光滑绝缘水平面上的A点.当空间存在着斜向上的匀强电场时，该小球从静止开始始终沿水平面做匀加速直线运动，当运动到B点时，测得其速度v_B＝1.5 m/s，此时小球的位移s＝0.15 m.求此匀强电场场强E的取值范围.(取g＝10 m/s²)

某同学求解如下：设电场方向与水平面之间夹角为θ，由动能定理qEs·cos θ＝mv－0，得E＝＝ V/m.由题意可知θ＞0，所以当E＞7.5×10⁴ V/m时小球将始终沿水平面做匀速直线运动.

经检查，计算无误.该同学所得结论是否有不完善之处？若有请予以补充.[2005年高考·上海物理卷]

解析：为使小球始终沿水平面运动，电场力在竖直方向的分力必须小于等于重力.即qEsin θ≤mg

所以tan θ≤＝＝＝

E≤＝ V/m＝1.25×10⁵ V/m

即7.5×10⁴ V/m＜E≤1.25×10⁵ V/m.

该同学所得结论有不完善之处.

答案：有不完善之处，7.5×10⁴ V/m＜E≤1.25×10⁵ V/m

9.图甲中给出器材为：

电源E(电动势为12 V，内阻不计)，木板N(板上从下往上依次叠放白纸、复写纸、导电纸各一张)，两个金属条A、B(平行放置在导电纸上，与导电纸接触良好，用作电极)，滑动变阻器R(其总阻值小于两平行电极间导电纸的电阻)，直流电压表(量程为6 V，内阻很大，其负接线柱与B极相连，正接线柱与探针P相连)，开关K.

现要用图中仪器描绘两平行金属条AB间电场中的等势线.AB间的电压要求取为6 V.

(Ⅰ)在图中连线，画成实验电路原理图.

(Ⅱ)下面是主要的实验操作步骤，将所缺的内容填写在横线上方.

a.接好实验电路.

b.　　　　　　　　.

c.合上S，并将探针P与A相接触.

d.　　　　　　　　.

e.用探针压印的方法把A、B的位置标记在白纸上.画一线段连接AB两极，在连线上选取间距大致相等的5个点作为基准点，用探针把它们的位置印在白纸上.

f.将探针与某一基准点相接触，　　，这一点是此基准点的等势点.用探针把这一点的位置也压印在白纸上.用相同的方法找出此基准点的其它等势点.

g.重复步骤f，找出其他4个基准点的等势点.取出白纸画出各条等势线.[2004年高考·全国理综卷]

　分析：首先思考三个问题：(1)AB间的电压要求取6 V，而电源电动势为12 V且滑动变阻器总阻值小于平行板间导电纸的电阻，应如何将变阻器连入电路？(2)使AB间获得6 V电压，应如何调节变阻器？怎样才能知道AB间的电压为6 V？(3)用电压表寻找等势点的原理是什么？

解析：(Ⅰ)据题意，必须运用滑动变阻器分压接法才能使两平行板间获得6 V电压.

(Ⅱ)根据规范操作要求，合上K之前，滑动头应在D端附近；合上K后应向上移动滑动头，将探针P接电极A；直到指示示数为6 V，停止移动滑动头.电压表探针移动时，读数相同的点即为等势点.

答案：(Ⅰ)连接线路图如图乙所示.

(Ⅱ)把变阻器的滑动触头移到靠近D端处.

调节R，使电压表读数为6 V，记下电压表读数，在导电纸上移动探针，找出电压表读数相同的另一点.

8.光滑水平面上有一边长为l的正方形区域处在场强为E的匀强电场中，电场方向与正方形一边平行.一质量为m、带电荷量为q的小球由某一边的中点，以垂直于该边的水平初速度v₀进入该正方形区域.当小球再次运动到该正方形区域的边缘时，具有的动能可能为(　)

A.0　　　B.mv+qEl

C.mv　 D.mv+qEl

解析：

如图所示，设小球带正电.

(1)当它从bc边中点垂直该边以水平初速度v₀进入电场时，由动能定理得：

qEl＝E_k－mv

即E_k＝qEl+mv.

(2)当它从ab边中点垂直该边进入，则可能沿ad边射出，也可能沿cd边射出.

①若从ad边射出，则＝E_k－mv，即

E_k＝+mv；

②若从cd边射出，射出点与射入点沿场强方向的距离为x,0＜x≤，则qEx＝E_k－mv，得：

E_k≤+mv.

(3)若它从ad边中点垂直该边进入电场，则先做匀减速运动.

①若qEl＝mv，则到达bc边时速度为零.故选项A、B正确；

②若qEl＞mv，则未出电场区，之后做反向匀加速运动，返回ad边时，动能仍为mv，故选项C正确、D错误.

答案：ABC

7.质子和中子是由更基本的粒子即所谓“夸克”组成的.两个强作用荷相反(类似于正负电荷)的夸克在距离很近时几乎没有相互作用(称为“渐近自由”)；在距离较远时，它们之间就会出现很强的引力(导致所谓的“夸克禁闭”).作为一个简单的模型，设这样的夸克之间的相互作用力F与它们之间的距离r的关系为：F＝式中F₀为大于零的常量，负号表示引力，用U表示夸克间的势能，令U₀＝F₀(r₂－r₁)，取无穷远为势能零点.下列U－r图象中正确的是[2008年高考·海南物理卷](　)

解析：题中取无穷远处电势能为零；当r＞r₂时F＝0，故∞→r₂时电势能为零，当r₁≤r≤r₂时有引力作用，故r₂→r₁时引力做正功，电势能减小直至－U₀；当0＜r＜r₁时F＝0，故无力做功，电势能不变.

答案：B

6.A、B是一条电场线上的两点，若在A点释放一初速为零的电子，电子仅受电场力作用，并沿电场线从A运动到B，其速度随时间变化的规律如图所示.设A、B两点的电场强度分别为E_A、E_B，电势分别为U_A、U_B，则[2006年高考·上海物理卷](　)

A.E_A＝E_B　　B.E_A＜E_B

C.U_A＝U_B　 D.U_A＜U_B

解析：因负电荷所受电场力与电场强度方向相反，电子带负电，受电场力方向由A指向B，所以电场强度方向由B指向A，则U_A＜U_B；由电子运动的速度时间图象知电子做匀加速直线运动，故F_电＝Eq＝ma，所以电场为匀强电场，故E_A＝E_B；故选项A、D正确，B、C错误.

答案：AD

5.带电粒子M只在电场力作用下由P点运动到Q点，在此过程中克服电场力做了2.6×10^－8 J的功.那么[2006年高考·四川理综卷](　)

A.M在P点的电势能一定小于它在Q点的电势能

B.P点的场强一定小于Q点的场强

C.P点的电势一定高于Q点的电势

D.M在P点的动能一定大于它在Q点的动能

解析：带电粒子克服电场力做功，电势能增加，动能减少，则M在P点的电势能小于在Q点的电势能，选项A、D正确.场强和电势无法确定.选项B、C错误.

答案：AD

4.图中a、b是两个点电荷，它们的电荷量分别为Q₁、Q₂，MN是ab连线的中垂线，P是中垂线上的一点.下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的左侧[2005年高考·全国理综卷Ⅱ](　)

A.Q₁、Q₂都是正电荷，且Q₁＜Q₂

B.Q₁是正电荷，Q₂是负电荷，且Q₁＞|Q₂|

C.Q₁是负电荷，Q₂是正电荷，且|Q₁|＜Q₂

D.Q₁、Q₂都是负电荷，且|Q₁|＞|Q₂|

解析：利用公式E＝k 和平行四边形定则可得.

答案：ACD

3.已知π⁺介子、π^－介子都是由一个夸克(夸克u或夸克d)和一个反夸克(反夸克或反夸克)组成的，它们的带电荷量如下表所示，表中e为元电荷.

下列说法正确的是[2005年高考·全国理综卷Ⅰ](　)

A.π⁺由u和组成　　B.π⁺由d和组成

C.π^－由u和组成　 D.π^－由d和组成

解析：由电荷量之和即可得出结果.

答案：AD

2.水平放置的平行板电容器与一电池相连，在电容器的两板间有一带正电的质点处于静止平衡状态.现将电容器两板间的距离增大，则[2005年高考·全国理综卷Ⅲ](　)

A.电容变大，质点向上运动

B.电容变大，质点向下运动

C.电容变小，质点保持静止

D.电容变小，质点向下运动

解析：一带正电的质点处于静止状态，则Eq＝mg，又极板始终与电池相连，则两极板间电压不变.由E＝可知d变大，E变小.又C＝，d变大，则C变小.故选项D正确.

答案：D