高考物理一轮复习第七章静电场课时规范练24电容器带电粒子在电场中的运动新人教版.doc
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1、1 / 14【2019【2019 最新最新】精选高考物理一轮复习第七章静电场课时规范练精选高考物理一轮复习第七章静电场课时规范练2424 电容器带电粒子在电场中的运动新人教版电容器带电粒子在电场中的运动新人教版基础巩固组基础巩固组1.1.(平行板电容器的动态分析)(2017山西大同联考)如图所示的装置,可以探究影响平行板电容器电容的因素,关于下列操作及出现的现象的描述正确的是( )A.电容器与电源保持连接,左移电容器左极板,则静电计指针偏转角增大B.电容器充电后与电源断开,上移电容器左极板,则静电计指针偏转角增大C.电容器充电后与电源断开,在电容器两极板间插入玻璃板,则静电计指针偏转角增大D.
2、电容器充电后与电源断开,在电容器两极板间插入金属板,则静电计指针偏转角增大答案 B2 / 14解析电容器与电源保持连接,左移电容器左极板,电容器板间电压不变,则静电计指针偏转角不变,故 A 错误。电容器充电后与电源断开,电容器带的电荷量不变,上移电容器左极板,极板正对面积减小,电容减小,由电容的定义式 C=知,Q 不变,C 减小,则 U 增大,因此静电计指针偏转角增大,故 B 正确。电容器充电后与电源断开,电容器带的电荷量不变,在电容器两极板间插入玻璃板,电容增大,由电容的定义式 C=知 U 减小,因此静电计指针偏转角减小,故 C 错误。若在两极板间插入金属板,相当于板间距离减小,可知电容增大
3、,而电容器的带电荷量不变,由电容的定义式 C=知板间电压 U 减小,则静电计指针偏转角减小,故 D 错误。2.2.(平行板电容器的动态分析)(2017陕西镇安中学月考)如图所示,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、两极板间电场强度 E 的变化情况是( )A.Q 变小,C 不变,U 不变,E 变小B.Q 变小,C 变小,U 不变,E 不变C.Q 不变,C 变小,U 变大,E 不变D.Q 不变,C 变小,U 变小,E 变小3 / 14答案 C解析电容器与电源断开,电荷量 Q 保持不变,增大两极板间距离时,根据 C=,知电容
4、C 变小,根据 U=,知两极板间的电势差 U 变大,根据 E=,知电场强度 E不变,C 正确。3.3.(平行板电容器的动态分析)(2017湖南永州一模)如图所示,平行板电容器与电动势为 E 的直流电源(内阻不计)连接,电容器下极板接地。一带电油滴位于电容器中的 P 点且恰好处于静止状态,现将平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离,下列说法正确的是( )A.带电油滴将竖直向上运动B.P 点的电势将降低C.电容器的电容增大,极板带电荷量不变D.电容器的电容增大,极板带电荷量减小答案 A4 / 14解析将上极板竖直向下移动时,d 减小,电容器两端的电压 U 不变,由 E=分析得知,板间电场强度增
5、大,则油滴所受电场力增大,油滴将竖直向上运动,故 A 正确;P 点到下极板的距离不变,而 E 增大,由 U=Ed 知,P 点与下极板间电势差增大,P 点的电势大于零,则 P 点的电势升高,故 B 错误;d 减小,由C=知,电容 C 增大,U 不变,由 C=分析可知电容器所带电荷量增加,故 C、D错误。导学号 064003314.4.(多选)(带电粒子在匀强电场中的直线运动)(2017黑龙江齐齐哈尔期末)如图所示,一质量为 m、电荷量为 q 的小球在电场强度为 E、区域足够大的匀强电场中,以初速度 v0 沿 ON 在竖直面内做匀变速直线运动。ON 与水平面的夹角为 30,重力加速度为 g,且 m
6、g=qE,则( )A.电场方向竖直向上B.小球运动的加速度大小为 gC.小球上升的最大高度为D.若小球在初始位置的电势能为零,则小球电势能的最大值为答案 BD5 / 14解析由于带电小球在竖直面内做匀变速直线运动,其合力沿 ON 方向,而 mg=qE,由三角形定则,可知电场方向与 ON 方向成 120角,A 错误;由图中几何关系可知,其合力为 mg,由牛顿第二定律可知 a=g,方向与初速度方向相反,B正确;设带电小球上升的最大高度为 h,由动能定理可得-mg2h=0-,解得h=,C 错误;电场力做负功,带电小球的电势能变大,当带电小球速度为零时,其电势能最大,则 Ep=-qE2hcos 120
7、=qEh=mg,D 正确。5.5.(带电粒子在匀强电场中的直线运动)(2017广东七校联考)如图所示,水平放置的平行板电容器两极板间距为 d,带负电的微粒质量为 m、带电荷量为 q,它从上极板的边缘以初速度 v0 射入,沿直线从下极板 N 的边缘射出,则( )A.微粒的加速度不为零B.微粒的电势能减少了 mgdC.两极板的电势差为D.M 板的电势低于 N 板的电势6 / 14答案 C解析带负电的微粒在两极板间受竖直向下的重力,竖直方向的电场力,而微粒沿直线运动,由直线运动条件可知,重力与电场力合力必为零,即电场力方向竖直向上,大小等于重力,即 mg=q,所以两极板之间电势差 U=,A 项错误,
8、C 项正确;而微粒带负电,所以电场方向竖直向下,而电场方向是由高电势指向低电势的,所以 M 板电势高于 N 板电势,D 项错误;微粒由上板边缘运动到下板边缘,电场力方向与位移方向夹角为钝角,所以电场力对微粒做负功,微粒电势能增加,B 项错误。6.6.(带电粒子在匀强电场中的偏转)真空中的某装置如图所示,其中平行金属板 A、B 之间有加速电场,C、D 之间有偏转电场,M 为荧光屏。今有质子、氘核和 粒子均由 A 板从静止开始被加速电场加速后垂直于电场方向进入偏转电场,最后打在荧光屏上。已知质子、氘核和 粒子的质量之比为124,电荷量之比为 112,则下列判断正确的是( )A.三种粒子从 B 板运
9、动到荧光屏经历的时间相同B.三种粒子打到荧光屏上的位置相同C.偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为 1227 / 14D.偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为 124答案 B解析设加速电压为 U1,偏转电压为 U2,偏转极板的长度为 L,板间距离为 d,在加速电场中,由动能定理得 qU1=,解得 v0=,三种粒子从 B 板运动到荧光屏的过程,水平方向做速度为 v0 的匀速直线运动,由于三种粒子的比荷不同,则 v0 不同,所以三种粒子从 B 板运动到荧光屏经历的时间不同,故 A 错误;根据推论 y=、tan =可知,y 与粒子的种类、质量、电荷量无关,故三种粒子偏转距离相同,打到荧光屏上的位置相
10、同,故 B 正确;偏转电场的电场力做功为 W=qEy,则 W 与 q 成正比,三种粒子的电荷量之比为 112,则有电场力对三种粒子做功之比为 112,故 C、D 错误。7.(7.(带电粒子在匀强电场中的偏转带电粒子在匀强电场中的偏转)(2017)(2017陕西西安陕西西安区二模区二模) )有一种电有一种电荷控制式喷墨打印机的打印头的结构简图如图所示。其中墨盒可以喷出极荷控制式喷墨打印机的打印头的结构简图如图所示。其中墨盒可以喷出极小的墨汁微粒小的墨汁微粒, ,此微粒经过带电室后以一定的初速度垂直射入偏转电场此微粒经过带电室后以一定的初速度垂直射入偏转电场, ,再再经偏转电场后打到纸上经偏转电场
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