2019届高~考-物理(人教版~)第一轮预习复习课时作业x3-1-6-3电容器带电粒子在电场中地运动.doc
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1、#*第 3 课时 电容器 带电粒子在电场中的运动基本技能练1.如图 1 所示,先接通 S 使电容器充电,然后断开 S。当增大两极板间距离时,电容器所带电荷量 Q、电容 C、两极板间电势差 U、两极板间场强 E 的变化情况是( )图 1AQ 变小,C 不变,U 不变,E 变小BQ 变小,C 变小,U 不变,E 不变CQ 不变,C 变小,U 变大,E 不变DQ 不变,C 变小,U 变小,E 变小解析 电容器充电后再断开 S,则电容器所带的电荷量 Q 不变,由 C可rSd知,d 增大时,C 变小;又 U ,所以 U 变大;由于QCE ,U ,所以 E,故 d 增大时,E 不变,选项 C 正确。UdQ
2、C4kdQrS4kQrS答案 C2. (2014安徽六校联考)如图 2 所示,六面体真空盒置于水平面上,它的 ABCD 面与 EFGH 面为金属板,其他面为绝缘材料。ABCD 面带正电,EFGH 面带负电。从小孔 P 沿水平方向以相同速度射入三个质量相同的带正电液滴A、B、C,最后分别落在 1、2、3 三点。则下列说法正确的是( )#*图 2A三个液滴在真空盒中都做平抛运动B三个液滴的运动时间不一定相同C三个液滴落到底板时的速率相同D液滴 C 所带电荷量最多解析 三个液滴具有相同的水平初速度,但除了受重力以外,还受水平方向的电场力作用,不是平抛运动,选项 A 错误;在竖直方向上三个液滴都做自由
3、落体运动,下落高度又相同,运动时间必相同,选项 B 错误;在相同的运动时间内,液滴 C 水平位移最大,说明它在水平方向的加速度最大,它受到的电场力最大,故它所带电荷量也最多,选项 D 正确;因为电场力对液滴 C做功最多,它落到底板时的速率最大,选项 C 错误。答案 D3(多选)2015广州市综合测试(一)如图 3 所示的阴极射线管,无偏转电场时,电子束加速后打到荧屏中央形成亮斑。如果只逐渐增大 M1M2之间的电势差,则( )图 3A在荧屏上的亮斑向上移动#*B在荧屏上的亮斑向下移动C偏转电场对电子做的功增大D偏转电场的电场强度减小解析 电子束在偏转电场中做类平抛运动,沿垂直电场方向做匀速运动,
4、故在电场中运动时间不变。电子在偏转电场中受向上的电场力,故向上偏转,A 项正确,B 项错误;沿电场方向上,电子束做匀变速直线运动,两板间电压增大,偏转电场的场强增大,D 项错误;电子所受电场力增大,因此加速度增大,由位移规律可知,电子在电场中侧移量增大,由功的定义式可知,电场力做功增大,C 项正确。答案 AC4.如图 4 所示,平行板电容器与电动势为 E 的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地。一带电油滴位于电容器中的 P 点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离,则( )图 4A带电油滴将沿竖直方向向上运动BP 点的电势将降低C带电油滴的电势能将减小D电容器的电容
5、减小,而极板带电荷量将增大解析 电容器始终与电源连接,其两端的电压 U 始终保持不变,上极板向上移动一小段距离,意味着板间距离 d 增大,由 E 可知 E 减小,带电油滴受Ud到的电场力 FqE 也减小且小于重力,所以油滴将向下运动,选项 A 错误;#*设 P 点离下极板距离为 x,则 ,可知其电势降低,选项 B 正确;电势Uxd能 Epq 不仅和电势的高低有关,还和电荷的正负及电荷量有关,由题意分析知油滴带负电,则 降低,Ep反而要增加,选项 C 错误;由 C可知rS4kd电容 C 减小,由 QCU 可知极板带电量 Q 也将减小,选项 D 错误。答案 B5. (多选)(2014长春模拟)如图
6、 5 所示,在正方形 ABCD 区域内有平行于 AB 边的匀强电场,E、F、G、H 是各边中点,其连线构成正方形,其中 P 点是 EH 的中点。一个带正电的粒子(不计重力)从 F 点沿 FH 方向射入电场后恰好从 D 点射出。下列说法正确的是( )图 5A粒子的运动轨迹一定经过 P 点B粒子的运动轨迹一定经过 PE 之间某点C若将粒子的初速度变为原来的一半,粒子会由 E、D 之间某点(不含 E、D)射出正方形 ABCD 区域D若将粒子的初速度变为原来的一半,粒子恰好由 E 点射出正方形 ABCD区域解析 粒子从 F 点沿 FH 方向射入电场后恰好从 D 点射出,其轨迹是抛物线,则过 D 点作速
7、度的反向延长线一定与水平位移交于 FH 的中点,而延长线又经过 P 点,所以粒子轨迹一定经过 PE 之间某点,选项 B 正确;由平抛知识可知,当竖直位移一定时,水平速度变为原来的一半,则水平位移也变为原#*来的一半,选项 D 正确。答案 BD6. (多选)如图 6 所示,水平放置的平行板电容器,上板带负电,下板带正电,断开电源,带电小球以速度 v0水平射入电场,且沿下板边缘飞出。若下板不动,将上板上移一小段距离,小球仍以相同的速度 v0从原处飞入,则带电小球( )图 6A将打在下板中央B仍沿原轨迹运动由下板边缘飞出C不发生偏转,沿直线运动D若上板不动,将下板上移一段距离,小球可能打在下板的中央
8、解析 由题意可知电容器所带电荷量不变,因 E ,所以上板上UdQCd4kQrS移一小段距离,电容器产生的场强不变,以相同速度入射的小球仍将沿原轨迹运动由下板边缘飞出,选项 B 正确,A、C 错误;若上板不动,将下板上移一段距离,小球可能打在下板的中央,选项 D 正确。答案 BD7.如图 7 所示,在竖直向上的匀强电场中,一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球,另一端固定于 O 点,小球在竖直平面内做匀速圆周运动,最高点为 a,最低点为 b。不计空气阻力,则下列说法正确的是( )#*图 7A小球带负电B电场力跟重力平衡C小球在从 a 点运动到 b 点的过程中,电势能减少D小球在运动过程中机
9、械能守恒解析 由于小球在竖直平面内做匀速圆周运动,速率不变化,由动能定理可知,外力做功为零,绳子拉力不做功,电场力和重力做的总功为零,所以电场力和重力的合力为零,电场力跟重力平衡,B 正确;由于电场力的方向与重力方向相反,电场方向向上,所以小球带正电,A 错误;小球在从 a 点运动到 b 点的过程中,电场力做负功,由功能关系得,电势能增加,C 错误;在整个运动过程中,除重力做功外,还有电场力做功,小球在运动过程中机械能不守恒,D 错误。答案 B8. (多选)美国物理学家密立根通过研究平行板间悬浮不动的带电油滴,比较准确地测定了电子的电荷量。如图 8,平行板电容器两极板 M、N 相距 d,两极板
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