（測控導(dǎo)航）高考物理一輪 第六章《電場》第3課時基礎(chǔ)知能提升訓(xùn)練題 新人教版

第課時電容帶電粒子在電場中的運動(一)【測控導(dǎo)航】知識點題號1.電容器、電容及電容器的動態(tài)分析6、92.帶電粒子在電場中的直線運動4、7、83.帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)1、2、3、5、10、111~5題為單選題;6~9題為多選題1.(2012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(jìn)入加速電場加速后,垂直射入偏轉(zhuǎn)電場,射出后偏轉(zhuǎn)位移為Y,要使偏轉(zhuǎn)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(zhuǎn)電極板的情況)(A)A.增大偏轉(zhuǎn)電壓U B.增大加速電壓U0C.增大偏轉(zhuǎn)極板間距離 D.將發(fā)射電子改成發(fā)射負(fù)離子解析:由Y=UL24dU2.(2012年天津卷)兩個固定的等量異號點電荷所產(chǎn)生電場的等勢面如圖中虛線所示,一帶負(fù)電的粒子以某一速度從圖中A點沿圖示方向進(jìn)入電場在紙面內(nèi)飛行,最后離開電場,粒子只受電場力作用,則粒子在電場中(C)A.做直線運動,電勢能先變小后變大B.做直線運動,電勢能先變大后變小C.做曲線運動,電勢能先變小后變大D.做曲線運動,電勢能先變大后變小解析:根據(jù)電場線與等勢面垂直,一帶負(fù)電的粒子以某一速度從圖中A點沿圖示方向進(jìn)入電場在紙面內(nèi)飛行,受到向上的電場力作用,粒子在電場中做曲線運動,電場力先做正功后做負(fù)功,電勢能先變小后變大,選項C正確.3.(2012濰坊聯(lián)考)如圖所示,把一個帶電小球A固定在光滑水平的絕緣桌面上,在桌面的另一處放置帶電小球B.現(xiàn)給小球B一個垂直AB連線方向的速度v0,使其在水平桌面上運動,則下列說法中正確的是(D)A.若A、B帶同種電荷,B球一定做速度減小的曲線運動B.若A、B帶同種電荷,B球一定做加速度增大的曲線運動C.若A、B帶同種電荷,B球一定向電勢較低處運動D.若A、B帶異種電荷,B球可能做速度和加速度大小都不變的曲線運動解析:若A、B帶同種電荷,B球受到庫侖斥力作用,一定做速度增大加速度減小的曲線運動,選項A、B錯誤;若B球帶負(fù)電,則B球向電勢較高處運動,選項C錯誤;若A、B帶異種電荷,B球可能繞A球做勻速圓周運動,即做速度和加速度大小都不變的曲線運動,選項D正確.4.(2012福州質(zhì)檢)電場中某三條等勢線如圖實線a、b、c所示.一電子僅在電場力作用下沿直線從P運動到Q,已知電勢φa>φb>φc,這一過程電子運動的vt圖像可能是下列各圖中的(A)解析:由圖可知,此電場為非勻強電場,且Q點處電場強度小于P點處電場強度,電子僅在電場力作用下沿直線從P運動到Q,做加速度越來越小的加速運動,這一過程電子運動的vt圖像可能是選項A.5.(2013廈門理科綜合模擬)陰極射線示波管的聚焦電場是由電極A1、A2形成,實線為電場線,虛線為等勢線,z軸為該電場的中心軸線,P、Q、R為一個從左側(cè)進(jìn)入聚焦電場的電子運動軌跡上的三點,不計電子的重力,則(D)A.電極A1的電勢高于電極A2的電勢B.電子在P點處的動能大于在Q點處的動能C.電場中Q點的電場強度小于R點的電場強度D.電子從P至R的運動過程中,靜電力對它一直做正功解析:因為電場線從高電勢指向低電勢,據(jù)此可知,電極A1的電勢低于電極A2的電勢,選項A錯誤;P點電勢低于Q點電勢,帶負(fù)電的電子在P點的電勢能高于在Q點的電勢能,而電子在P點處的動能小于在Q點處的動能,選項B錯誤;根據(jù)電場線的疏密可知,電場中Q點的電場強度大于R點的電場強度,選項C錯誤;電子從P至R的運動過程中,電勢逐漸變大,電勢能逐漸變小,靜電力對它一直做正功,選項D正確.6.(2012深圳第一次調(diào)研)如圖所示,當(dāng)平行板電容器C充電后把開關(guān)S斷開.設(shè)電容器電壓為U,電荷量為Q.現(xiàn)只將電容器兩板的正對面積減小,則(BC)A.Q變大 B.Q不變 C.U變大 D.U變小解析:平行板電容器C充電后把開關(guān)S斷開,帶電荷量Q不變,選項B正確,A錯誤;現(xiàn)只將電容器兩板的正對面積減小,電壓U變大,選項C正確,D錯誤.7.(2012吉林二模)如圖所示,在真空中有兩個正點電荷,分別置于P、Q兩點,P處點電荷的電荷量大于Q處點電荷的電荷量,A、B為P、Q連線的中垂線上的兩點,現(xiàn)將一負(fù)電荷q由A點沿中垂線移動到B點,在此過程中,下列說法正確的是(BD)A.q的電勢能一定在逐漸減小B.q的電勢能一定在逐漸增大C.q所受電場力大小一定在逐漸減小D.q所受電場力大小可能在逐漸增大解析:將一負(fù)電荷q由A點沿中垂線移動到B點,電場力一定做負(fù)功,q的電勢能一定在逐漸增大,選項A錯誤,B正確;q所受電場力大小可能在逐漸增大,選項C錯誤,D正確.8.如圖所示,水平放置的平行金屬板充電后板間形成勻強電場,板間距離為d,一個帶負(fù)電的液滴帶電荷量大小為q,質(zhì)量為m,從下板邊緣射入電場,沿直線從上板邊緣射出,則(ACD)A.液滴做的是勻速直線運動B.液滴做的是勻減速直線運動C.兩板的電勢差為mgdD.液滴的電勢能減少了mgd解析:首先根據(jù)運動是直線運動,確定要考慮重力,而電場力也在豎直方向上,所以可以肯定合外力必然為零,因而確定了液滴的運動性質(zhì)和所受重力和電場力的關(guān)系.9.(2013自貢市一診)如圖所示,沿水平方向放置的平行金屬板a和b,分別與電源的正負(fù)極相連.a、b的中央沿豎直方向各有一個小孔,帶正電的液滴從小孔的正上方P點由靜止自由落下,先后穿過兩個小孔后速度為v1.現(xiàn)使a板不動,保持開關(guān)S打開或閉合,b板向上或向下平移一小段距離,相同的液滴仍從P點自由落下,先后穿過兩個小孔后速度為v2.下列說法中正確的是(BC)A.若開關(guān)S保持閉合,向下移動b板,則v2>v1B.若開關(guān)S閉合一段時間后再打開,向下移動b板,則v2>v1C.若開關(guān)S保持閉合,無論向上或向下移動b板,則v2=v1D.若開關(guān)S閉合一段時間后再打開,無論向上或向下移動b板,則v2<v1解析:若開關(guān)S保持閉合,電容器電壓不變,無論向上或向下移動b板,由動能定理可得v2=v1,選項A錯誤,C正確;若開關(guān)S閉合一段時間后再打開,電容器帶電荷量不變,向下移動b板,兩極板之間電壓減小,電場力做負(fù)功減小,由動能定理可得v2>v1;向上移動b板,兩極板之間電壓增大,電場力做負(fù)功增大,由動能定理可得v2<v1,選項B正確,D錯誤.10.(2012廣東中山期末)如圖,A、B兩點所在的圓半徑分別為r1和r2,這兩個圓為同心圓,圓心處有一帶正電,電荷量為Q的點電荷,內(nèi)外圓間的電勢差為U.一電子僅在電場力作用下由A運動到B,電子經(jīng)過B點時速度為v.若電子質(zhì)量為m,帶電荷量為e.求:(1)電子經(jīng)過B點時的加速度大小.(2)電子在A點時的速度大小v0.解析:(1)電子在B點受到的庫侖力大小為F=kQe電子在該處的加速度為a=Fm=kQe(2)由動能定理得12mv2-12m解得v0=v2答案:(1)kQemr11.(2013成都外國語學(xué)校月考)如圖所示為研究電子槍中電子在電場中運動的簡化模型示意圖.在xOy平面的第一象限,存在以x軸、y軸及雙曲線y=L24x的一段(0≤x≤L,0≤y≤L)為邊界的勻強電場區(qū)域Ⅰ;在第二象限存在以x=-L、x=-2L、y=0、y=L的勻強電場區(qū)域Ⅱ(1)從電場區(qū)域Ⅰ的邊界B點處由靜止釋放電子,電子離開MNPQ時的坐標(biāo);(2)從電場區(qū)域Ⅰ的AB曲線邊界由靜止釋放電子離開MNPQ的最小動能.解析:(1)設(shè)電子的質(zhì)量為m,從B點處由靜止釋放的電子出區(qū)域Ⅰ時的速度為v0.對于B點,由雙曲線y=L24x電子在電場Ⅰ中做勻加速直線運動,由動能定理有:eE·14L=12mv電子離開電場區(qū)域Ⅰ后,接著電子在無電場區(qū)域勻速運動,此后進(jìn)入電場區(qū)域Ⅱ,在電場Ⅱ中做類平拋運動.設(shè)在電場Ⅱ中運動的時間為t1,不防假設(shè)電子從NP邊射出,出射點縱坐標(biāo)為y1,則t1=Lv0,a=eEm,L-y1=解得y1=0,所以電子離開MNPQ區(qū)域的位置坐標(biāo)為(-2L,0),即電子從NP邊的P點射出,原假設(shè)成立.(2)設(shè)釋放點在電場區(qū)域Ⅰ中的坐標(biāo)為(x,y),電子出區(qū)域Ⅰ時的速度為v1.由雙曲線公式可知y=L2所有電子在電場Ⅰ中做勻加速直線運動,由動能定理有:eEx=12mv設(shè)在電場Ⅱ中做類平拋運動的時間為t2,也假設(shè)電子從NP邊射出,出射點縱坐標(biāo)為y2,則t2=Lv1,L-y2=1