【紅對勾】2020高考物理 電容器與電容 帶電粒子在電場中的運(yùn)動課時(shí)作業(yè)（通用）

1、課時(shí)作業(yè)21電容器與電容帶電粒子在電場中的運(yùn)動 時(shí)間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(8864)1描述對給定的電容器充電時(shí)，電量Q、電壓U，電容C之間的相互關(guān)系圖象如圖所示，其中錯(cuò)誤的是()答案：A圖12如圖1所示，在A板附近有一電子由靜止開始向B板運(yùn)動，則關(guān)于電子到達(dá)B板時(shí)的速率，下列解釋正確的是()A兩板間距越大，加速的時(shí)間就越長，則獲得的速率越大B兩板間距越小，加速度就越大，則獲得的速率越大C與兩板間的距離無關(guān)，僅與加速電壓U有關(guān)D以上解釋都不正確解析：設(shè)電子質(zhì)量為m，電荷量為e，兩板間距為d，則t2d解得td即td又eUmv20得v與d無關(guān)答案：C圖23如圖2所示，水平放置的兩個(gè)平行

2、的金屬板A、B帶等量的異種電荷，A板帶負(fù)電荷，B板接地若將A板向上平移到虛線位置，在A、B兩板中間的一點(diǎn)P的電場強(qiáng)度E和電勢的變化情況是()AE不變，改變BE改變，不變CE不變，不變DE改變，改變解析：當(dāng)將A板向上平移到虛線位置時(shí)，意味著平行板之間的距離拉大，由C知，電容C減小，由題意知電容上的帶電量不變，由QCU可知，U必變大；由UEd，所以QCUUEd知，E不變，由于P點(diǎn)到B板的距離不變，故PB之間的電壓不變，故應(yīng)選C.答案：C圖34如圖3所示，在O點(diǎn)放置正點(diǎn)電荷Q，a、b兩點(diǎn)的連線過O點(diǎn)，且Oaab.以下說法正確的是()A將質(zhì)子從a點(diǎn)由靜止釋放，質(zhì)子向b做勻加速運(yùn)動B將質(zhì)子從a點(diǎn)由靜止釋

3、放，質(zhì)子運(yùn)動到b點(diǎn)的速率為v，則將粒子從a點(diǎn)由靜止釋放后運(yùn)動到b點(diǎn)的速率為vC若電子以O(shè)a為半徑繞O做勻速圓周運(yùn)動的線速度為v，則電子以O(shè)b為半徑繞O做勻速圓周運(yùn)動的線速度為2vD若電子以O(shè)a為半徑繞O做勻速圓周運(yùn)動的線速度為v，則電子以O(shè)b為半徑繞O做勻速圓周運(yùn)動的線速度為解析：由于庫侖力變化，因此質(zhì)子向b做變加速運(yùn)動，A錯(cuò)誤；由于a、b之間的電勢差恒定，根據(jù)動能定理qUmv2，可得v，則知粒子從a點(diǎn)由靜止釋放后運(yùn)動到b點(diǎn)的速率為v，B正確；當(dāng)電子以O(shè)a為半徑繞O做勻速圓周運(yùn)動時(shí)，根據(jù)km，可得v，則知電子以O(shè)b為半徑繞O做勻速圓周運(yùn)動時(shí)的線速度為v，C、D錯(cuò)誤答案：B圖45如圖4所示，平行

4、金屬板內(nèi)有一勻強(qiáng)電場，一個(gè)電荷量為q、質(zhì)量為m的帶電粒子(不計(jì)重力)以v0從A點(diǎn)水平射入電場，且剛好以速度v從B點(diǎn)射出則以下說法正確的是()A若該粒子以速度v從B點(diǎn)射入，它將剛好以速度v0從A點(diǎn)射出B若該粒子以速度v0從B點(diǎn)射入，它將剛好以速度v從A點(diǎn)射出C若將q的反粒子(q，m)以速度v0從B點(diǎn)射入，它將剛好以速度v從A點(diǎn)射出D若將q的反粒子(q，m)以速度v從B點(diǎn)射入，它將剛好以速度v0從A點(diǎn)射出解析：從粒子的運(yùn)動軌跡可以判斷粒子帶正電粒子在電場中做類平拋運(yùn)動，水平方向?yàn)閯蛩僦本€運(yùn)動，豎直方向?yàn)閯蚣铀僦本€運(yùn)動該粒子的反粒子在電場中受到的電場力向上，軌跡將要彎曲向上結(jié)合運(yùn)動的合成與分解，可得

5、正確選項(xiàng)為A、C.答案：AC6.圖5如圖5所示，交變電壓加在平行板電容器A、B兩極板上，開始B板電勢比A板電勢高，這時(shí)有一個(gè)原來靜止的電子正處在兩板的中間，它在電場作用下開始運(yùn)動設(shè)A、B兩極板間的距離足夠大，下列說法正確的是()A電子一直向著A板運(yùn)動B電子一直向著B板運(yùn)動C電子先向A板運(yùn)動，然后返回向B板運(yùn)動，之后在A、B兩板間做周期性往復(fù)運(yùn)動D電子先向B板運(yùn)動，然后返回向A板運(yùn)動，之后在A、B兩板間做周期性往復(fù)運(yùn)動圖6解析：根據(jù)交變電壓的變化規(guī)律，不難確定電子所受電場力的變化規(guī)律，從而作出電子的加速度a，速度v隨時(shí)間變化的圖線，如圖6所示從圖中可知，電子在第一個(gè)T/4內(nèi)做勻加速運(yùn)動，第二個(gè)T

6、/4內(nèi)做勻減速運(yùn)動，在這半個(gè)周期內(nèi)，因初始B板電勢比A板電勢高，所以電子向B板運(yùn)動，加速度大小為eU/md.在第三個(gè)T/4內(nèi)做勻加速運(yùn)動第四個(gè)T/4內(nèi)做勻減速運(yùn)動但在這半個(gè)周期內(nèi)運(yùn)動方向與前半個(gè)周期相反，向A板運(yùn)動，加速度大小為eU/md，所以電子做往復(fù)運(yùn)動綜合分析正確答案應(yīng)選D.答案：D圖77如圖7所示，L為豎直、固定的光滑絕緣桿，桿上O點(diǎn)套有一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小環(huán)，在桿的左側(cè)固定一電荷量為Q的點(diǎn)電荷，桿上a、b兩點(diǎn)到Q的距離相等，Oa之間距離為h1，ab之間距離為h2，使小環(huán)從圖示位置的O點(diǎn)由靜止釋放后，通過a點(diǎn)的速率為.則下列說法正確的是()A小環(huán)通過b點(diǎn)的速率為B小環(huán)從O到b，

7、電場力做的功可能為零C小環(huán)在Oa之間的速度是先增大后減小D小環(huán)在ab之間的速度是先減小后增大解析：由動能定理：Oa，mgh1Uqmva2，Ob，mg(h1h2)Uqmvb2，解得vb.答案：A8(2020四川高考)圖8如圖8所示，粗糙程度均勻的絕緣斜面下方O點(diǎn)處有一正點(diǎn)電荷，帶負(fù)電的小物體以初速度v1從M點(diǎn)沿斜面上滑，到達(dá)N點(diǎn)時(shí)速度為零，然后下滑回到M點(diǎn)，此時(shí)速度為v2(v2v1)若小物體電荷量保持不變，OMON，則()A小物體上升的最大高度為B從N到M的過程中，小物體的電勢能逐漸減小C從M到N的過程中，電場力對小物體先做負(fù)功后做正功D從N到M的過程中，小物體受到的摩擦力和電場力均是先增大后減

8、小解析：本題綜合考查庫侖力、電場力做功與電勢能變化的關(guān)系、動能定理，意在考查考生的推理能力和分析綜合能力M、N兩點(diǎn)在同一等勢面上從M至N的過程中，根據(jù)動能定理，mghWf0mv12，從N至M的過程中，mghWfmv22，由兩式聯(lián)立可得：h，A項(xiàng)正確；從N至M，點(diǎn)電荷周圍的電勢先增大后減小，故小物體的電勢能先減小后增大，B項(xiàng)錯(cuò)誤；從M到N的過程中，電場力對小物體先做正功后做負(fù)功，C項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)庫侖定律，從N到M的過程中，小物體受到的庫侖力先增大后減小，受力分析知，小物體受到的支持力先增大后減小，因而摩擦力也是先增大后減小，D項(xiàng)正確答案：AD二、計(jì)算題(31236)圖99兩平行金屬板豎直放置，帶等

9、量異種電荷，一帶電荷量為q、質(zhì)量為m的油滴以v0的速率沿兩板中線豎直向上射入兩板之間，最后垂直打在B板上，如圖9所示已知油滴打在B板上時(shí)的速率仍為v0，則A、B兩板間的電勢差為多大？解析：由運(yùn)動分解可知，油滴可看成豎直方向的上拋運(yùn)動和沿水平方向在電場力作用下的勻加速直線運(yùn)動的合運(yùn)動，垂直打在板上，豎直方向速度為零，水平方向速度為v0，故有0v0gt，得t水平方向a，v0at由水平方向位移情況tt解上述各式得U答案：圖1010如圖10所示，AB、CD為兩平行金屬板，A、B兩板間電勢差為U，C、D始終和電源相接，測得其間的場強(qiáng)為E.一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子(重力不計(jì))由靜止開始，經(jīng)AB加速

10、后穿過CD發(fā)生偏轉(zhuǎn)，最后打在熒光屏上，已知C、D極板長均為x，熒光屏距C、D右端的距離為L，問：(1)粒子帶正電還是帶負(fù)電？(2)粒子打在熒光屏上距O點(diǎn)下方多遠(yuǎn)處？(3)粒子打在熒光屏上時(shí)的動能為多大？解析：(1)粒子向下偏轉(zhuǎn)，電場力向下，電場強(qiáng)度方向也向下，所以粒子帶正電(2)設(shè)粒子從AB間出來時(shí)的速度為v，則有qUmv2設(shè)粒子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)偏離原來方向的角度為，偏轉(zhuǎn)距離為y，則在水平方向有vxv，xvt在豎直方向有vyat，yat2其中a，t由此得到tan，y所以粒子打在熒光屏上的位置離開O點(diǎn)的距離為yyLtan(L)(3)由上述關(guān)系式得vyEx，所以粒子打在屏上時(shí)的動能為：Emvx2mv

11、y2qU答案：(1)正電(2)(L)(3)圖1111為研究靜電除塵，有人設(shè)計(jì)了一個(gè)盒狀容器，容器側(cè)面是絕緣透明的有機(jī)玻璃，它的上下底面是面積A0.04 m2的金屬板，間距L0.05 m，當(dāng)連接到U2500 V的高壓電源正負(fù)兩極時(shí)，能在兩金屬板間產(chǎn)生一個(gè)勻強(qiáng)電場，如圖11所示現(xiàn)把一定量均勻分布的煙塵顆粒密閉在容器內(nèi)，每立方米有煙塵顆粒1013個(gè)，假設(shè)這些顆粒都處于靜止?fàn)顟B(tài)，每個(gè)顆粒帶電量為q1.01017 C，質(zhì)量為m2.01015 kg，不考慮煙塵顆粒之間的相互作用和空氣阻力，并忽略煙塵顆粒所受重力求合上開關(guān)后：(1)經(jīng)過多長時(shí)間煙塵顆?？梢员蝗课剑?2)除塵過程中電場對煙塵顆粒共做了多少功？(3)經(jīng)過多長時(shí)間容器里煙塵顆