2019年度高考-物理(人教出版)第一轮复习材料课时作业x3-1-6-3电容器带电粒子在电场中的运动.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可知,d增大时,C变小;又U,所以U变大;由于E,U,所以E,故d增大时,E不变,选项C正确。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
2、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
3、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,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
4、,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
5、知其电势降低,选项B正确;电势能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
6、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
7、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解析由题意可知电容器所带电荷量不变,因E,所以上板上移一小段距离,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
8、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。
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