（新課標(biāo)）河南省高考物理總復(fù)習(xí) 第6章 第3講 電容器 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課時(shí)限時(shí)檢測(cè).doc

電容器帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(時(shí)間： 45分鐘滿分：100分)知識(shí)點(diǎn)題號(hào)易中難電容器問(wèn)題1、2直線運(yùn)動(dòng)3、59偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)6、7綜合應(yīng)用1110、12示波管48一、選擇題(本題共10小題，每小題7分，共70分在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，16題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，710題有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得7分，選對(duì)但不全的得4分，有選錯(cuò)或不選的得0分)1根據(jù)電容器電容的定義式c，可知()a電容器所帶的電荷量q越多，它的電容就越大，c與q成正比b電容器不帶電時(shí)，其電容為零c電容器兩極板之間的電壓u越高，它的電容就越小，c與u成反比d以上說(shuō)法均不對(duì)【解析】電容器的電容的大小與其本身因素有關(guān)，與帶電量的多少、兩極板電壓的大小無(wú)關(guān)，故a、b、c錯(cuò)誤，d正確【答案】d2一平行板電容器兩極板間距為d、極板面積為s，電容為，其中0是常量，對(duì)此電容器充電后斷開電源當(dāng)增大兩極板間距時(shí)，電容器極板間()a電場(chǎng)強(qiáng)度不變，電勢(shì)差變大b電場(chǎng)強(qiáng)度不變，電勢(shì)差不變c電場(chǎng)強(qiáng)度減小，電勢(shì)差不變d電場(chǎng)強(qiáng)度減小，電勢(shì)差減小【解析】電容器充電后斷開，故電容器的帶電荷量不變，當(dāng)增大兩極板間的距離時(shí)，由c可知，電容器的電容變小，由u可知電勢(shì)差變大，又由e可得e，與d無(wú)關(guān)，所以電場(chǎng)強(qiáng)度不變，a正確【答案】a3.圖6316(2013石家莊一中檢測(cè))如圖6316所示，從f處釋放一個(gè)無(wú)初速度的電子向b板方向運(yùn)動(dòng)，指出下列對(duì)電子運(yùn)動(dòng)的描述中錯(cuò)誤的是(設(shè)電源電動(dòng)勢(shì)為u)()a電子到達(dá)b板時(shí)的動(dòng)能是u(ev)b電子從b板到達(dá)c板動(dòng)能變化量為零c電子到達(dá)d板時(shí)動(dòng)能是3u(ev)d電子在a板和d板之間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)【解析】由電路圖可得，電子在a、b板間加速運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做正功u(ev)，在b、c板間勻速運(yùn)動(dòng)，在c、d板間減速運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做負(fù)功u(ev)，所以電子在d板處速度為零，電子在a板和d板之間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所以答案為c.【答案】c4如圖6317所示，示波器的示波管可視為加速電場(chǎng)與偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的組合，若已知加速電壓為u1，偏轉(zhuǎn)電壓為u2，偏轉(zhuǎn)極板長(zhǎng)為l，極板間距為d，且電子被加速前的初速度可忽略，則關(guān)于示波器靈敏度即偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中每單位偏轉(zhuǎn)電壓所引起的偏轉(zhuǎn)量()與加速電場(chǎng)、偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是()圖6317al越大，靈敏度越高bd越大，靈敏度越高cu1越大，靈敏度越高 du2越大，靈敏度越高【解析】偏轉(zhuǎn)位移yat2()2，靈敏度，故a正確，b、c、d錯(cuò)誤【答案】a5.圖6318如圖6318所示，在等勢(shì)面沿豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一帶負(fù)電的微粒以一定初速度射入電場(chǎng)，并沿直線ab運(yùn)動(dòng)，由此可知()a電場(chǎng)中a點(diǎn)的電勢(shì)低于b點(diǎn)的電勢(shì)b微粒在a點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大于在b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能，在a點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能小于在b點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能c微粒在a點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能小于在b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能，在a點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能d微粒在a點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與電勢(shì)能之和等于在b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與電勢(shì)能之和【解析】一帶負(fù)電的微粒以一定初速度射入電場(chǎng)，并沿直線ab運(yùn)動(dòng)，對(duì)其受力分析知其受到的電場(chǎng)力f只能垂直等勢(shì)面水平向左，電場(chǎng)強(qiáng)度則水平向右，如圖所示所以電場(chǎng)中a點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)，a錯(cuò)；微粒從a向b運(yùn)動(dòng)，則合外力做負(fù)功，動(dòng)能減小，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，b對(duì)，c錯(cuò)；微粒的動(dòng)能、重力勢(shì)能、電勢(shì)能三種能量的總和保持不變，所以d錯(cuò)【答案】b6.圖6319(2013山西省實(shí)驗(yàn)中學(xué)質(zhì)檢)如圖6319所示，在xoy豎直平面內(nèi)存在著水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)有一帶正電的小球自坐標(biāo)原點(diǎn)沿著y軸正方向以初速度v0拋出，運(yùn)動(dòng)軌跡最高點(diǎn)為m，與x軸交點(diǎn)為n，不計(jì)空氣阻力，則小球()a做勻加速運(yùn)動(dòng)b從o到m的過(guò)程動(dòng)能增大c到m點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為零d到n點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大于mv【解析】帶正電的小球自坐標(biāo)原點(diǎn)沿著y軸正方向以初速度v0拋出后受到恒定的合力作用做勻變速運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)開始的一段時(shí)間內(nèi)合力與速度的夾角為鈍角，速度減小，a、b都錯(cuò)；小球自坐標(biāo)原點(diǎn)到m點(diǎn)，y方向在重力作用下做速度減小到零的勻變速運(yùn)動(dòng)，x方向在電場(chǎng)力作用下做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，所以到m點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能不為零，c錯(cuò)；由動(dòng)能定理有：qexmvmv0，d正確【答案】d7.圖6320三個(gè)分別帶有正電、負(fù)電和不帶電的質(zhì)量相同的顆粒，從水平放置的平行帶電金屬板左側(cè)以相同速度v0垂直電場(chǎng)線方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，分別落在帶正電荷的下板上的a、b、c三點(diǎn)，如圖6320所示，下面判斷正確的是()a落在a點(diǎn)的顆粒帶正電，c點(diǎn)的帶負(fù)電，b點(diǎn)的不帶電b落在a、b、c點(diǎn)的顆粒在電場(chǎng)中的加速度的關(guān)系是aaabacc三個(gè)顆粒在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間關(guān)系是tatbtcd電場(chǎng)力對(duì)落在c點(diǎn)的顆粒做負(fù)功【解析】由于帶電粒子都打在極板上，所以沿電場(chǎng)方向勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t，垂直電場(chǎng)方向勻速運(yùn)動(dòng)由xv0t，得tatbtc，所以aaabac，再由牛頓第二定律可推出，a帶負(fù)電，b不帶電，c帶正電，故答案為b、d.【答案】bd8示波器是一種常見的電學(xué)儀器，可以在熒光屏上顯示出被檢測(cè)的電壓隨時(shí)間變化的情況電子經(jīng)電壓u1加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)下列關(guān)于所加豎直偏轉(zhuǎn)電壓u2、水平偏轉(zhuǎn)電壓u3與熒光屏上所得的圖形的說(shuō)法中正確的是()圖6321a如果只在u2上加上圖甲所示的電壓，則在熒光屏上看到的圖形如圖(a)所示b如果只在u3上加上圖乙所示的電壓，則在熒光屏上看到的圖形如圖(b)所示c如果同時(shí)在u2和u3上加上圖甲、乙所示的電壓，則在熒光屏上看到的圖形如圖(c)所示d如果同時(shí)在u2和u3上加上圖甲、乙所示的電壓，則在熒光屏上看到的圖形如圖(d)所示【解析】如果只在ab上加上題圖甲所示的電壓，電子將在豎直方向偏轉(zhuǎn)，故a正確；如果只在cd上加上題圖乙所示的電壓，則電子將在水平方向上偏轉(zhuǎn)，故b正確；如果同時(shí)在ab和cd上加上甲、乙所示的電壓，則t0時(shí)，向x軸負(fù)方向偏轉(zhuǎn)位移最大，之后電子在豎直方向上，先向上偏再向下偏，在t時(shí)間內(nèi)豎直方向電子振動(dòng)一個(gè)周期，形成一個(gè)完整的波形，故c錯(cuò)誤，d正確【答案】abd9.圖6322(2013西安一中)如圖6322所示豎直放置的兩個(gè)平行金屬板間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，與兩板上邊緣等高處有兩個(gè)質(zhì)量相同的帶電小球，p小球從緊靠左極板處由靜止開始釋放，q小球從兩板正中央由靜止開始釋放，兩小球最終都能運(yùn)動(dòng)到右極板上的同一位置，則從開始釋放到運(yùn)動(dòng)到右極板的過(guò)程中它們的()a運(yùn)動(dòng)時(shí)間tptqb電勢(shì)能減少量之比epeq21c電荷量之比qpqq21d動(dòng)能增加量之比ekpekq41【解析】?jī)汕蚓苤亓?、恒定的電?chǎng)力作用，作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，將運(yùn)動(dòng)分解，豎直方向是重力作用下的自由落體運(yùn)動(dòng)，二者下降位移相同，運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，a正確水平方向是電場(chǎng)力作用下的初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，位移比是spsq21，由公式st2得它們的電荷量之比qpqq21，電勢(shì)能減少量之比epeqqpespqqesq41，故b錯(cuò)誤，c正確兩小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，水平方向的位移比是21，豎直方向的位移相等，故水平方向的末速度比是21，豎直方向的末速度相等，動(dòng)能增加量之比不等于41，d錯(cuò)【答案】ac10.(2014杭州學(xué)軍中學(xué)抽樣測(cè)試)如圖6323甲所示，平行金屬板中央有一個(gè)靜止的電子(不計(jì)重力)，兩板間距離足夠大當(dāng)兩板間加上如圖乙所示的交變電壓后，在下圖中，反映電子速度v、位移x和加速度a三個(gè)物理量隨時(shí)間t的變化規(guī)律可能正確的是()甲乙圖6323【解析】在平行金屬板之間加上如題圖乙所示的交變電壓時(shí)，因?yàn)殡娮釉谄叫薪饘侔彘g所受的電場(chǎng)力f，所以電子所受的電場(chǎng)力大小不變由牛頓第二定律fma可知，電子在第一個(gè)內(nèi)向b板做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在第二個(gè)內(nèi)向b板做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，在第三個(gè)內(nèi)反向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在第四個(gè)內(nèi)向a板做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，所以at圖象如圖d所示，vt圖象如圖a所示；又因勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移xv0tat2，所以xt圖象應(yīng)是曲線【答案】ad二、非選擇題(本題共2小題，共30分計(jì)算題要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)11(15分)如圖6324所示，ab是一傾角為37的絕緣粗糙直軌道，滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.30，bcd是半徑為r0.2 m的光滑圓弧軌道，它們相切于b點(diǎn)，c為圓弧軌道的最低點(diǎn)，整個(gè)空間存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)e4.0103 n/c，質(zhì)量m0.20 kg的帶電滑塊從斜面頂端由靜止開始滑下已知斜面ab對(duì)應(yīng)的高度h0.24 m，滑塊帶電荷量q5.0104 c，取重力加速度g10 m/s2，sin 370.60，cos 370.80.求：圖6324(1)滑塊從斜面最高點(diǎn)滑到斜面底端b點(diǎn)時(shí)的速度大小；(2)滑塊滑到圓弧軌道最低點(diǎn)c時(shí)對(duì)軌道的壓力【解析】(1)滑塊沿斜面滑下的過(guò)程中，受到的滑動(dòng)摩擦力f(mgqe)cos 370.96 n設(shè)到達(dá)斜面底端時(shí)的速度為v1，根據(jù)動(dòng)能定理得(mgqe)hfmv解得v12.4 m/s(2)滑塊從b到c，由動(dòng)能定理可得：(mgqe)r(1cos 37)mvmv當(dāng)滑塊經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，有fn(mgqe)m由牛頓第三定律：fnfn解得：fn11.36 n【答案】(1)2.4 m/s(2)11.36 n12.(15分)如圖6325甲所示，在真空中足夠大的絕緣水平地面上，一個(gè)質(zhì)量為m0.2 kg，帶電荷量為q2.0106c的小物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，小物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.1.從t0時(shí)刻開始，空間加上一個(gè)如圖乙所示的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向呈周期性變化的電場(chǎng)(取水平向右的方向?yàn)檎较?，g取10 m/s2)求：甲乙6325(1)23 s內(nèi)小物塊的位移大小；(2)23 s內(nèi)靜電力對(duì)小物塊所做的功【解析】(1)02 s內(nèi)小物塊的加速度a12 m/s2位移x1a1t4