高考物理一輪復習 第七章 靜電場 第三講 電容器與電容 帶電粒子在電場中的運動課時作業(yè)

1、第三講 電容器與電容 帶電粒子在電場中的運動 a組·基礎題一、單項選擇題1.(2017·江西上饒鉛山一中、橫峰中學、弋陽一中、德興一中四校聯考)如圖所示是模擬避雷針作用的實驗裝置，金屬板m、n間有兩個等高的金屬體a、b，a為尖頭、b為圓頭將金屬板m、n接在高壓電源上，逐漸升高電源電壓，將首先觀察到()aa放電bb放電ca、b一起放電 da、b之間放電解析：當金屬板m、n接在高壓電源上，因末端越尖越容易放電，故首先觀察到a放電答案：a2(2017·東北師大附中、吉林一中、長春11高、松原實驗中學等五校聯考)如圖所示，在勻強電場中有四條間距均為d的平行等勢線1、2、3

2、、4，各條線上的電勢分別為0、0、20、30；有一個帶電粒子，質量為m(不計重力)，電荷量為q，從a點與等勢線4成角以初速度v0射入電場中，到達等勢線2上的b點時，速度方向恰好水平向左，則勻強電場場強的大小為()a. b.c. d.解析：帶電粒子在勻強電場中做類斜拋運動，水平方向做速度為vxv0cos 的勻速直線運動，豎直方向做初速度為vyv0sin ，加速度為a的勻減速直線運動，對運動過程應用動能定理有eq·2dmvx2mv02，解得e，a正確答案：a3(2017·合肥聯考)如圖所示，正方體真空盒置于水平面上，它的abcd面與efgh面為金屬板，其他面為絕緣材料abcd面

3、帶正電，efgh面帶負電從小孔p沿水平方向以相同速率射入三個質量相同的帶正電液滴a、b、c，最后分別落在1、2、3三點，則下列說法正確的是()a三個液滴在真空盒中都做平拋運動b三個液滴的運動時間不一定相同c三個液滴落到底板時的速率相同d液滴c所帶電荷量最多解析：三個液滴在水平方向受到電場力作用，水平方向不是勻速直線運動，所以三個液滴在真空盒中不是做平拋運動，選項a錯誤由于三個液滴在豎直方向做自由落體運動，三個液滴的運動時間相同，選項b錯誤三個液滴落到底板時豎直分速度相等，而水平分速度不相等，所以三個液滴到底板時的速率不相同，選項c錯誤由于液滴c在水平方向位移最大，說明液滴c在水平方向加速度最大

4、，所帶電荷量最多，選項d正確答案：d4.(2016·江西南昌二模)如圖所示，一個平行板電容器，板間距離為d，當對其加上恒定電壓后，a、b兩板的電勢分別為和，下列結論正確的是()a電容器兩極板間可形成勻強電場，電場強度大小eb電容器兩極板間各點的電勢均不相同c若只減小兩極板間的距離d，極板上帶的電荷量q也會增加d若有一個電子射入并穿越兩極板之間的電場，則電子的電勢能一定會減小解析：兩板間的電勢差u2，電場強度e，a錯誤；電容器兩板間是勻強電場，等勢線與板平行，等勢線上各點電勢相等，b錯誤；由c知，減小d，電容c增大，電荷量qcu增大，c正確；若有一個電子射入并穿過兩板間的電場，由于未知

5、電子的初速度和運動情況，所以電勢能如何變化無法確定，d錯誤答案：c二、多項選擇題5(2017·江西贛中南五校聯考)兩塊大小、形狀完全相同的金屬平板平行放置，構成平行板電容器，與它相連接的電路如圖所示，接通開關s，電源即給電容器充電，則()a保持s接通，減小兩極板間的距離，則兩極板間電場的電場強度減小b保持s接通，在兩極板間插入一塊電介質，則極板上的電荷量增大c斷開s，減小兩極板間的距離，則兩極板間的電勢差減小d斷開s，在兩極板間插入一塊電介質，則極板上的電勢差增大解析：保持s接通，則兩板間的電勢差不變，因d減小，由e可知，兩極板間的電場的場強增大，故a錯誤；保持s接通，兩板間的電勢差

6、不變，在兩極板間插入電介質后，電容增大，由quc可知，極板上的電荷量增大，故b正確；斷開s，兩板上所帶電荷量不變，減小距離d，電容增大，由c可知u 減小，故c正確；斷開s，兩板上所帶電荷量不變，插入介質后電容變大，由c可知u減小，故d錯誤答案：bc6(2017·湖北部分重點高中第一次聯考)如圖所示，美國物理學家密立根通過研究平行板間懸浮不動的帶電油滴，準確地測定了電子的電荷量平行板電容器兩極板與電壓為u的恒定電源兩極相連，板的間距為d，現有一質量為m的帶電油滴在極板間靜止不動，則()a此時極板間的電場強度eb油滴帶電荷量qc減小極板間電壓，油滴將向下加速運動d將下極板向下緩慢移動一小

7、段距離，油滴將向上加速運動解析：由e知a正確；帶電油滴靜止，則mgeqq，解得q，b錯誤；減小兩板的電壓，電場強度減小，則mgeq，油滴將向下加速運動，c正確；將下極板向下移動一小段距離，板間距離增大，電場強度減小，油滴將向下加速運動，d錯誤答案：ac7(2017·山東濰坊期末)如圖所示，水平面mn的下方存在豎直向下的勻強電場，一帶電小球由mn上方的a點以一定初速度水平拋出，從b點進入電場，到達c點時速度方向恰好水平，由此可知()a從b到c，小球的動能減小b從b到c，小球的電勢能減小c從a到b與從b到c小球的運動時間一定相等d從a到b與從b到c小球的速度變化量大小一定相等解析：由運動

8、軌跡可知：在mn上方，帶電小球做平拋運動，水平方向做勻速直線運動，豎直方向做自由落體運動；在mn下方，帶電小球在水平方向做勻速直線運動，豎直方向做勻減速直線運動，加速度豎直向上，從b到c，合外力做負功，動能減小，a正確；從b到c，電場力做負功，小球電勢能增加，b錯誤；由于電場力大小不確定，則小球在電場中加速度不確定，故兩過程的時間長短不確定，c錯誤；由于水平方向做勻速直線運動，所以速度的變化僅發(fā)生在豎直方向上，所以從a到b與從b到c兩過程速度的變化量大小一定相等，d正確答案：ad8.如圖所示，m、n是在真空中豎直放置的兩塊平行金屬板，板間有勻強電場，質量為m、電荷量為q的帶電粒子，以初速度v0

9、由小孔進入電場，當m、n間電壓為u時，粒子剛好能到達n板，如果要使這個帶電粒子能到達m、n兩板間距的處返回，則下述措施能滿足要求的是()a使初速度減為原來的b使m、n間電壓提高到原來的2倍c使m、n間電壓提高到原來的4倍d使初速度和m、n間電壓都減為原來的解析：在粒子剛好到達n板的過程中，由動能定理得qed0mv02，所以d，令帶電粒子離開m板的最遠距離為x，則使初速度減為原來的，x；使m、n間電壓提高到原來的2倍，電場強度變?yōu)樵瓉淼?倍，x，使m、n間電壓提高到原來的4倍，電場強度變?yōu)樵瓉淼?倍，x；使初速度和m、n間電壓都減為原來的，電場強度變?yōu)樵瓉淼囊话耄瑇.答案：bdb組·能

10、力題一、選擇題9.(2017·蘭州診斷)如圖所示，一電子槍發(fā)射出的電子(初速度很小，可視為零)進入加速電場加速后，垂直射入偏轉電場，射出后偏轉位移為y，要使偏轉位移增大，下列哪些措施是可行的(不考慮電子射出時碰到偏轉電極板的情況)()a增大偏轉電壓ub增大加速電壓u0c增大偏轉極板間距離d將發(fā)射電子改成發(fā)射負離子解析：設偏轉電極板長為l，極板間距為d，由qu0mv02，t，yat2t2，得偏轉位移y，增大偏轉電壓u，減小加速電壓u0，減小偏轉極板間距離，都可使偏轉位移增大，選項a正確，b、c錯誤；由于偏位移y與粒子質量和帶電量無關，故將發(fā)射電子改成發(fā)射負離子，偏轉位移不變，選項d錯誤

11、答案：a10.(2016·河南鄭州三模)如圖所示為某粒子分析器的簡化結構金屬板p、q相互平行，兩板通過直流電源、開關相連，其中q板接地一束帶電粒子，從a處以一定的初速度平行于金屬板p、q射入兩板之間的真空區(qū)域，經偏轉后打在q板上如圖所示的位置在其他條件不變的情況下，要使該粒子束能從q板上b孔射出(不計粒子重力和粒子間的相互影響)，下列操作中可能實現的是()a保持開關s閉合，適當上移p極板b保持開關s閉合，適當左移p極板c先斷開開關s，再適當上移p極板d先斷開開關s，再適當左移p極板解析：保持開關s閉合，則兩極板間u不變，適當上移p極板，由e知兩板間的電場強度減小，由yat2解得粒子從

12、a到b的時間增大，水平位移xv0t增大，可能從b孔射出，a正確；保持開關s閉合，適當左移p極板，粒子在板間的電場強度不變，運動時間和水平位移均不變，b錯誤；先斷開開關s，再適當上移p極板，兩板間的電場強度不變，粒子運動的時間不變，水平位移不變，c錯誤；先斷開開關s，再適當左移p極板，電容c減小，再由u知，電壓u增大，電場強度e增大，粒子在板間的運動時間減小，水平位移減小，d錯誤答案：a二、非選擇題11.(2017·河南信陽第二次質檢)一水平放置的平行板電容器的兩極板間距為d，極板分別與電池兩極相連，上極板中心有一小孔(小孔對電場的影響可忽略不計)小孔正上方處的p點有一帶電粒子，該粒子

13、從靜止開始下落，經過小孔進入電容器，并在下極板處(未與極板接觸)返回若將下極板向上平移，求仍從p點由靜止開始下落的相同粒子下落的最大高度解析：粒子從小孔正上方處由靜止開始下落到下極板處返回，由動能定理有mg(d)qd0，與電池兩極相連，電容器極板間電壓不變，將下極板向上平移后，設粒子下落距上極板x處返回，由動能定理有mg(x)qx0，聯立兩式得x，下落的最大高度hx.答案：12.(2016·山東實驗中學第三次診斷)如圖所示，帶有小孔的平行極板a、b間存在勻強電場，電場強度為e0，極板間距離為l.其右側有與a、b垂直的平行極板c、d，極板長度為l，c、d板間加恒定的電壓現有一質量為m、帶電荷量為e的電子(重力不計)，從a板處由靜止釋放，經電場加速后通過b板的小孔飛出；經過c、d板間的電場偏轉后從電場的右側邊界m點飛出電場區(qū)域，速度方向與邊界夾角為60°，求：(1)電子在a、b間的運動時間；(2)c、d間勻強電場的電場強度解析：(1)電子在a、b間直線加速，加速度a，設電子在a、b間的運動時間為t，則lat2，解得t.(2)設電子從b板的小孔飛出時的速度為v0，則v0at，則電子從平行極板c、d間射出時沿電場方向的速度為vyv0tan 30°，又vy·，可得c、