新高考物理一輪復(fù)習(xí)跟蹤練習(xí)專題7.3　電容器　帶電粒子在電場中的運動（原卷版）

專題7.3電容器帶電粒子在電場中的運動【練】1、（2022·廣東·模擬預(yù)測）如圖所示是由電源E、靈敏電流計G、滑動變阻器R和平行板電容器C組成的電路，開關(guān)S閉合。在下列四個過程中，靈敏電流計中有方向由a到b電流的是（）A．在平行板電容器中插入電介質(zhì)B．減小平行板電容器兩極板間的距離C．減小平行板電容器兩極板的正對面積D．增大平行板電容器兩極板的正對面積2、（2022·吉林吉林·模擬預(yù)測）如圖所示，a、b、c為勻強電場中一條直線上的三點，ab=bc=l，一個帶電荷量大小為q的負(fù)點電荷，在電場力的作用下，以某一初速度從a點運動到c點的過程中電勢能增加W，則（）A．負(fù)點電荷從a點運動到c點的過程中一定經(jīng)過b點B．負(fù)點電荷從a點運動到b點電場力做的功大于b點到c點電場力做的功C．勻強電場的電場強度最小值為SKIPIF1<0D．若a點的電勢為SKIPIF1<0，則b點的電勢為SKIPIF1<03、（2022·山東·濟南三中模擬預(yù)測）如圖所示，有一質(zhì)量為m、帶電量為+q的物體放在斜面上，為了使物體能在斜面上保持靜止，加一方向沿斜面向上的勻強電場，電場強度最小值為E1，最大值為E2，物體受到斜面的最大靜摩擦力為（）A．qE1 B．qE2 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<04、（2022·安徽·合肥市第八中學(xué)模擬預(yù)測）固定的足夠長斜面頂端有一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電荷的小球，以速度v0平拋。整個裝置處在豎直向下的勻強電場之中，場強大小E＝SKIPIF1<0，小球從拋出到落到斜面的時間為t1，重力做功為WG1，電勢能減少量為Ep1，落到斜面上時的動能為Ek1；若將電場方向改為豎直向上，其他條件不變，小球從拋出到落到斜面的時間為t2，重力做功為WG2，電勢能增加量為Ep2，落到斜面上時的動能為Ek2，則下列關(guān)系式不正確的是（）A．t1：t2=1：3 B．Ek1：Ek2=1：1C．WG1：WG2=1：1 D．Ep1：Ep2=1：35、（2022·廣東中山·高三期末）空間中有豎直向上的勻強電場，電場強度SKIPIF1<0。絕緣圓形軌道豎直放置，O點是它的圓心、半徑為R，A、C為圓軌道的最低點和最高點，B、D為與圓心O等高的兩點，如圖所示。在軌道A點放置一質(zhì)量為m、帶電量為+q的光滑小球?，F(xiàn)給小球一初速度v0（v0≠0），重力加速度為g，則下列說法正確的是（）A．無論v0多大，小球不會脫離軌道B．只有SKIPIF1<0，小球才不會脫離軌道C．v0越大，小球在A、C兩點對軌道的壓力差也越大D．若將小球無初速度從D點釋放，小球一定會沿軌道經(jīng)過C點6、（2022·江蘇泰州·高三期末）如圖所示，光滑水平面上有一勁度系數(shù)為k的輕彈簧左端固定，右端連一質(zhì)量為m、電量為q帶負(fù)電小物塊，水平面上方有一電場強度大小為E、水平向右的勻強電場。開始時物塊在大小為2qE，方向向右的外力F作用下靜止在M點，設(shè)物塊在M點的電勢能為零?，F(xiàn)將力F撤去，則物塊運動過程中，下列說法正確的是（）A．彈簧和物塊組成的系統(tǒng)機械能之和不變B．彈簧處于原長時物塊的速度最大C．彈簧最短時物塊加速度大小為SKIPIF1<0D．物塊電勢能的最小值為SKIPIF1<07、（多選）（2022·湖北武漢·模擬預(yù)測）特斯拉線圈是一種制造人工閃電的裝置，該裝置的簡化結(jié)構(gòu)如圖所示。金屬頂端和大地構(gòu)成一個特殊的電容器。頂端放電后，“電荷補充線圈”給頂端補充電荷，因而能持續(xù)放電。設(shè)頂端與大地間電壓為U，頂端帶電荷量為Q，下列說法正確的是（）A．充電過程中，該電容器的電容不變 B．放電過程中，該電容器的電容增大C．若Q不變，頂端離地面越近，則U越小 D．若Q不變，頂端離地面越近，則U越大8、（多選）（2022·河南·模擬預(yù)測）如圖所示，AB是圓的直徑，長為SKIPIF1<0m，O為圓心。有一勻強電場（圖中未畫出），電場方向與圓周在同一平面內(nèi)，從圓周上A點向圓面內(nèi)各個方向發(fā)射出動能相同的電子，電子經(jīng)過O點時和經(jīng)過C點時動能均為4eV，電子經(jīng)過B點時動能為2eV，∠COA=60°，取O點電勢為零，電子電荷量的絕對值為e，不計電子重力，則（）A．B點的電勢為2V B．電子從A點射出的初動能為6eVC．勻強電場的電場強度大小為3V/m D．圓周上電勢最高點的電勢為SKIPIF1<0V9、（2022·遼寧·高三期中）如圖所示，已知電路中電源電動勢SKIPIF1<0、內(nèi)阻SKIPIF1<0，電阻SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，C為平行板電容器，虛線到兩極板間距離相等，極板長SKIPIF1<0，兩極板的間距SKIPIF1<0。（1）若開關(guān)S處于斷開狀態(tài)，則R3兩端的電壓是多少？（2）當(dāng)開關(guān)閉合后，電容器兩端的電壓等于多少？（3）若開關(guān)S斷開時，有一帶電微粒沿虛線方向以SKIPIF1<0的初速度射入C的電場中，剛好沿圖中虛線勻速運動；當(dāng)開關(guān)S閉合后，此帶電微粒以相同的初速度沿虛線方向射入C的電場中，則帶電微粒能否從C的電場中射出？（要求寫出計算和分析過程，g取10m/s2）10、（2022·北京·清華附中模擬預(yù)測）如圖所示，一平行板電容器充電后與電源斷開，負(fù)極板接地，兩板間的P點固定一個帶正電的檢驗電荷。用C表示電容器的電容，E表示兩板間的電場強度的大小，φ表示P點的電勢，W表示正電荷在P點的電勢能。若正極板保持不動，將負(fù)極板緩慢向左平移一小段距離SKIPIF1<0，上述各物理量與負(fù)極板移動距離x的關(guān)系圖像中正確的是（）A． B．C． D．11、（2022·安徽·定遠縣民族中學(xué)高三期中）空間有一半徑為SKIPIF1<0的圓形區(qū)域處于勻強電場中，勻強電場方向平行于圓形邊界所處的平面。邊界上有六個點等間距排列。電子從SKIPIF1<0點以初動能SKIPIF1<0朝不同方向飛出，經(jīng)過圓形邊界不同位置時，具有不同的速度，經(jīng)過SKIPIF1<0處時動能最大，為SKIPIF1<0。電子重力不計，下列說法正確的是（）A．電場方向為SKIPIF1<0，大小為SKIPIF1<0B．電子經(jīng)過SKIPIF1<0處時動能最小，為SKIPIF1<0C．因為六個點等間距排列，任意相鄰兩點間的電勢差大小都相等D．經(jīng)過SKIPIF1<0點的電子不能返回SKIPIF1<0點，經(jīng)過SKIPIF1<0點的電子不能返回SKIPIF1<0點12、（2022·黑龍江·高三期末）如圖（甲）所示，在平行板電容器A、B兩極板間加上如圖（乙）所示的交變電壓.開始A板的電勢比B板高，此時兩板中間原來靜止的電子在電場力作用下開始運動.設(shè)電子在運動中不與極板發(fā)生碰撞，向A板運動時為速度的正方向，則下列圖象中能正確反映電子速度變化規(guī)律的是（其中C，D兩項中的圖線按正弦函數(shù)規(guī)律變化）A． B．C． D．13、（2022·江蘇揚州·模擬預(yù)測）如圖所示，足夠長的斜面靜止在水平地面上。先后兩次將帶正電的小球從斜面底端A處以相同的速度拋出，不計空氣阻力。第一次不加電場，小球恰好沿水平方向撞到斜面上B點。第二次施加范圍足夠大，豎直向下的勻強電場，則小球（）。A．仍然水平撞擊斜面 B．撞擊點在B點上方C．飛行時間比第一次長 D．撞擊斜面時的速度比第一次大14、（2022·湖南·長郡中學(xué)模擬預(yù)測）如圖所示，不帶電物體A和帶電的物體B用跨過定滑輪的絕緣輕繩連接，A、B的質(zhì)量分別為2m和m，勁度系數(shù)為k的輕彈簧一端固定在水平面上，另一端與物體A相連，傾角為θ斜面處于沿斜面向上的勻強電場中，整個系統(tǒng)不計一切摩擦。開始時，物體B在一沿斜面向上的外力SKIPIF1<0的作用下保持靜止且輕繩恰好伸直，然后撤去外力F，直到物體B獲得最大速度，且彈簧未超過彈性限度（已知彈簧形變量為x時彈性勢能為SKIPIF1<0為），則在此過程中（）A．物體B帶負(fù)電，受到的電場力大小為SKIPIF1<0B．物體B的速度最大時，彈簧的伸長量為SKIPIF1<0C．撤去外力F的瞬間，物體B的加速度為SKIPIF1<0D．物體B的最大速度為SKIPIF1<015、（多選）（2022·河南新鄉(xiāng)·模擬預(yù)測）如圖所示，在足夠長的光滑絕緣水平直線軌道上方的P點，固定一電荷量為SKIPIF1<0的點電荷。一質(zhì)量為m、帶電荷量為SKIPIF1<0的物塊（可視為質(zhì)點的檢驗電荷），從軌道上的A點以初速度SKIPIF1<0沿軌道向右運動，當(dāng)運動到P點正下方的B點時速度為v。已知點電荷產(chǎn)生的電場在A點的電勢為SKIPIF1<0（取無窮遠處電勢為零），P到物塊的重心豎直距離為h，P、A連線與水平軌道的夾角為SKIPIF1<0，k為靜電常數(shù)，下列說法正確的是（）A．點電荷SKIPIF1<0產(chǎn)生的電場在B點的電場強度大小為SKIPIF1<0B．物塊在A點時受到軌道的支持力大小為SKIPIF1<0C．物塊從A到B機械能減少量為SKIPIF1<0D．點電荷SKIPIF1<0產(chǎn)生的電場在B點的電勢為SKIPIF1<016、（多選）（2022·湖北·襄陽五中模擬預(yù)測）如圖所示，一斜面傾斜角度為53°，斜面末端連接一處于豎直平面的光滑絕緣半圓軌道，O為圓心，A、B為其豎直方向上的直徑的上下兩端點，現(xiàn)有一個質(zhì)量為0.4kg，帶電荷量q=+1.0×10-5C的小球（可視為質(zhì)點）以初速度v0=10m/s從斜面上某點垂直斜面方向拋出，小球恰好沿切線從半圓軌道的最高點A飛入半圓軌道，已知整個空間存在水平向右的勻強電場，電場強度為E=3×105N/C，重力加速度g=10m/s2，下列說法正確的是（）A．小球從開始到A點的運動是類平拋運動B．小球在A點處的速度大小為12.5m/sC．小球第一次在半圓軌道上滑行過程中會在某處脫離半圓軌道D．小球第一次在半圓軌道上滑行過程中對軌道的最大壓力大小為33.5N17、．（2022·福建·模擬預(yù)測）靜電噴涂利用高壓電場使霧化涂料受電場力作用吸附于基底表面，比傳統(tǒng)手工噴涂更省料、環(huán)保、高效。如圖所示，豎直平面內(nèi)存在水平向右的勻強電場（圖中未畫出），電場強度的大小為E=5×105V/m。現(xiàn)將一質(zhì)量為m=1×10-6kg、電量為q=+4×10-11C，可視為質(zhì)點的油漆液滴，從距地面高度為h=5cm的A點以SKIPIF1<0=1m/s的速度水平向右噴出。經(jīng)過一段時間后，油漆液滴落到水平地面上的B點?？諝庾枇雎圆挥?，已知重力加速度為g=10m/s2。求：（1）油漆液滴在空中運動的時間；（2）A、B兩點間的電勢差；（3）油漆液滴落地時的速度大小。18、（2022·天津·模擬預(yù)測）當(dāng)金屬的溫度升高到一定程度時就會向四周發(fā)射電子，這種電子叫熱電子，通常情況下，熱電子的初始速度可以忽略不計。如圖1所示，相距為L的兩塊固定平行金屬板M、N接在輸出電壓恒為U0的高壓電源E2上，M、N之間的電場近似為勻強電場，a、b、c、d是勻強電場中將M、N兩板間隔均分五等份的四個等勢面，K是與M板距離很近的燈絲，通過小孔穿過M板與外部電源E1連接，電源E1給K加熱從而產(chǎn)生熱電子，不計燈絲對內(nèi)部勻強電場的影響。熱電子經(jīng)高壓加速后垂直撞擊N板，瞬間成為金屬板的自由電子，速度近似為零，電源接通后，電流表的示數(shù)穩(wěn)定為I，已知電子的質(zhì)量為m，電量為e．求：（1）電子達到N板前瞬間的速度vN大?。唬?）N板受到電子撞擊的平均作用力F大??；（3）若在N板的P處開一個小孔，讓電子能從P孔飛出后從A、B板正中間平行兩板進入偏轉(zhuǎn)電場，偏轉(zhuǎn)電場極板間的距離為d，極板長為L=2d，偏轉(zhuǎn)電場的下極板B接地。偏轉(zhuǎn)電場極板右端豎直放置一個足夠大的熒光屏?，F(xiàn)在偏轉(zhuǎn)電場的兩極板間接一周期為T的交流電壓，上極板的電勢隨時間變化的圖像如圖乙所示。（設(shè)大量電子從偏轉(zhuǎn)電場中央持續(xù)射入，每個電子穿過平行板的時間都極短）求：在電勢變化的過程中發(fā)現(xiàn)熒光屏有“黑屏”現(xiàn)象，即某段時間無電荷到達熒光屏，試計算每個周期內(nèi)熒光屏黑屏的時間t。19、（多選）（2022·湖北·高考真題）如圖所示，一帶電粒子以初速度v0沿x軸正方向從坐標(biāo)原點О射入，并經(jīng)過點P（a>0，b>0）。若上述過程僅由方向平行于y軸的勻強電場實現(xiàn)，粒子從О到Р運動的時間為t1，到達Р點的動能為Ek1。若上述過程僅由方向垂直于紙面的勻強磁場實現(xiàn)，粒子從O到Р運動的時間為t2，到達Р點的動能為Ek2。下列關(guān)系式正確的是·（）A．t1<t2 B．t1>t2C．Ek1<Ek2 D．Ek1>Ek220、（2022·遼寧·高考真題）如圖所示，光滑水平面SKIPIF1<0和豎直面內(nèi)的光滑SKIPIF1<0圓弧導(dǎo)軌在B點平滑連接，導(dǎo)軌半徑為R。質(zhì)量為m的帶正電小球?qū)⑤p質(zhì)彈簧壓縮至A點后由靜止釋放，脫離彈簧后經(jīng)過B點時的速度大小為SKIPIF1<0，之后沿軌道SKIPIF1<0運動。以O(shè)為坐標(biāo)原點建立直角坐標(biāo)系SKIPIF1<0，在SKIPIF1<0區(qū)域有方向與x軸夾角為SKIPIF1<0的勻強電場，進入電場后小球受到的電場力大小為SKIPIF1<0。小球在運動過程中電荷量保持不變，重力加速度為g。求：（1）彈簧壓縮至A點時的彈性勢能；（2）小球經(jīng)過O點時的速度大小；（3）小球過O點后運動的軌跡方程。21、（多選）（2021·全國·高考真題）四個帶電粒子的電荷量和質(zhì)