高考物理一輪復(fù)習(xí)精選題輯課練電容器帶電粒子在電場中的運動

1、課練 22電容器帶電粒子在電場中的運動1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，在兩極板間有一正電荷(電荷量很小)固定在P點以E表示兩極板間的電場強(qiáng)度，U表示電容器的電壓，Ep表示正電荷在P點的電勢能若保持負(fù)極板不動，將正極板移到圖中虛線所示位置，則()AU變小，Ep不變BE變大，Ep不變CU變大，Ep變大 DU不變，Ep變大答案：A解析：平行板電容器充電后與電源斷開，電荷量Q不變，將正極板移到圖中虛線所示的位置時，d減小，根據(jù)C知，電容增大，根據(jù)U可知，電容器的電壓減小由E，可知電場強(qiáng)度E不變，則P與負(fù)極板間的電勢差不變，P點的電勢不變，正電荷在P點的電勢能Ep不變，故A正確2

2、.如圖，一平行板電容器的兩極板與一電壓恒定的電源相連，極板水平放置，極板間距為d，在下極板上疊放一厚度為l的金屬板，其上部空間有一帶電粒子P靜止在電容器中，當(dāng)把金屬板從電容器中快速抽出后，粒子P開始運動，重力加速度為g.粒子運動加速度為()A.g B.gC.g D.g答案：A解析：粒子受重力和電場力，開始時平衡，有mgq.當(dāng)把金屬板從電容器中快速抽出后，根據(jù)牛頓第二定律，有mgqma，聯(lián)立解得ag，故選A.3(2018河北邯鄲聯(lián)考)平行板電容器兩個帶電極板之間存在引力作用，引力的大小與內(nèi)部場強(qiáng)E和極板所帶電荷量Q的乘積成正比今有一平行板電容器兩極板接在恒壓直流電源上，現(xiàn)將A極板下移使A、B兩板

3、間距變?yōu)樵瓉淼?，則A、B兩極板之間的引力與原來的比值是()A. B.C. D.答案：B解析：A、B兩板間距變?yōu)樵瓉淼?，根?jù)C可知，電容器的電容變?yōu)樵瓉淼谋?，根?jù)QCU可知，極板所帶電荷量變?yōu)樵瓉淼谋?，根?jù)E可知，內(nèi)部場強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼谋?，由于FkQE，所以兩極板之間的引力變?yōu)樵瓉淼谋?，選項B正確4(多選)如圖所示，平行板電容器A、B兩極板水平放置，A在上方，B在下方，現(xiàn)將其和二極管串聯(lián)接在電源上，已知A和電源正極相連，二極管具有單向?qū)щ娦裕粠щ娦∏蜓谹、B中心水平射入，打在B極板上的N點，小球的重力不能忽略，現(xiàn)通過上下移動A極板來改變兩極板A、B間距(兩極板仍平行)，則下列說法正確的是()A若小

4、球帶正電，當(dāng)A、B間距增大時，小球打在N點的右側(cè)B若小球帶正電，當(dāng)A、B間距減小時，小球打在N點的左側(cè)C若小球帶負(fù)電，當(dāng)A、B間距減小時，小球可能打在N點的右側(cè)D若小球帶負(fù)電，當(dāng)A、B間距增大時，小球可能打在N點的左側(cè)答案：BC解析：若小球帶正電，當(dāng)A、B間距d增大時，電容減小，電容器要放電，二極管阻止放電，所以Q不變根據(jù)E，知E不變，所以電場力不變，電場力與重力合力不變，小球仍然打在N點，故A錯誤；若小球帶正電，當(dāng)A、B間距d減小時，電容增大，Q增大，根據(jù)E，知E增大，所以電場力變大，方向向下，電場力與重力合力變大，小球做平拋運動時豎直向下的加速度增大，運動時間變短，打在N點左側(cè)，故B正確；

5、若小球帶負(fù)電，當(dāng)A、B間距d減小時，由E，知E增大，所以電場力變大，方向向上若電場力小于重力，小球做類平拋運動豎直向下的加速度減小，運動時間變長，小球?qū)⒋蛟贜點的右側(cè)，故C正確；若小球帶負(fù)電，當(dāng)A、B間距d增大時，電容減小，但Q不變，根據(jù)E，知E不變，所以電場力大小不變，電場力與重力合力不變，小球仍然打在N點，故D錯誤5.(多選)如圖所示，A、B為兩塊水平放置的金屬板，通過閉合開關(guān)S分別與電源兩極相連，兩板中央各有一個小孔a和b，在a孔正上方某處一帶電質(zhì)點由靜止開始下落，不計空氣阻力，該質(zhì)點到達(dá)b孔時速度恰為零，然后返回現(xiàn)要使帶電質(zhì)點能穿出b孔，可行的方法是()A保持S閉合，將A板適當(dāng)上移B保

6、持S閉合，在兩板左邊之間插入電介質(zhì)C先斷開S，再將A板適當(dāng)下移D先斷開S，在兩板左邊之間插入電介質(zhì)答案：CD解析：設(shè)質(zhì)點距離A板的高度為h，A、B兩板原來的距離為d，電壓為U，質(zhì)點的電荷量為q.質(zhì)點到達(dá)b孔時速度恰為零，根據(jù)動能定理得mg(hd)qU0.保持S閉合，A、B之間電壓不變，由動能定理得mg(hd)qUmv20，即質(zhì)點下落到b孔時速度恰減為零，故A、B錯誤；斷開S，A、B兩板電荷量不變，由C，若A板下移，d減小，電容C增大，則U減小，由動能定理得mg(hd)qUmv20，即質(zhì)點下落到b孔時速度不為零，還有向下的速度，故C正確；斷開S，在兩板左邊之間插入電介質(zhì)，相對介電常數(shù)增大，電容C

7、增大，則U減小，由動能定理得mg(hd)qUmv20，即質(zhì)點下落到b孔時速度不為零，還有向下的速度，故D正確6.如圖所示，勻強(qiáng)電場水平向左，帶正電的物體沿絕緣、粗糙水平板向右運動，經(jīng)A點時動能為100 J，到B點時動能減少到80 J，減少的動能中有12 J轉(zhuǎn)化為電勢能，則它再經(jīng)過B點時，動能大小是()A4 J B16 JC32 J D64 J答案：B解析：設(shè)物體向右運動到C點靜止，然后返回，A、B間距離為x1，B、C間距離為x2，從A到B過程中，由動能定理得(fqE)x1(80100) J20 J由電場力做功與電勢能的關(guān)系知qEx112 J，解得qE.從B到C過程中，由動能定理得(fqE)x2

8、80 J，解得fx232 J.從B到C再返回B的過程中，由動能定理得2fx2Ek80 J，解得Ek16 J，故選項B正確7.在真空中上、下兩個區(qū)域均為豎直向下的勻強(qiáng)電場，其電場線分布如圖所示，有一帶負(fù)電的微粒，從上邊區(qū)域沿一條電場線以速度v0勻速下落，并進(jìn)入下邊區(qū)域(該區(qū)域的電場足夠廣)，在如圖所示的速度時間圖象中，符合微粒在電場內(nèi)運動情況的是()答案：A解析：帶負(fù)電的微粒，從上邊區(qū)域沿一條電場線以速度v0勻速下落，進(jìn)入下邊區(qū)域后，由于電場強(qiáng)度變大，因此所受電場力變大，因此微粒開始做向下的減速運動，等到速度為零后，又會向上加速，由于過程的對稱性，等到它到達(dá)區(qū)域分界線時，速度大小又達(dá)到了v0，此

9、后進(jìn)入上邊區(qū)域，受力依然平衡因此，速度時間圖象應(yīng)該為A.8粗糙絕緣的水平地面上，有兩塊豎直平行相對而立的金屬板A、B.板間地面上靜止著帶正電的物塊，如圖甲所示，當(dāng)兩金屬板加圖乙所示的交變電壓時，設(shè)直到t1時刻物塊才開始運動(最大靜摩擦力與滑動摩擦力可認(rèn)為相等)，則()A在0t1時間內(nèi)，物塊受到逐漸增大的摩擦力，方向水平向右B在t1t3時間內(nèi)，物塊受到的摩擦力先逐漸增大，后逐漸減小Ct3時刻物塊的速度最大Dt4時刻物塊的速度最大答案：C解析：在0t1時間內(nèi)，電場力小于最大靜摩擦力，物塊靜止，靜摩擦力與電場力大小相等，即fqEq，隨電壓增大，摩擦力增大，但是正電荷所受電場力與電場同向，均向右，所以

10、摩擦力方向水平向左，選項A錯誤；在t1t3時間內(nèi)，電場力大于最大靜摩擦力，物塊一直加速運動，摩擦力為滑動摩擦力，由于正壓力即是物塊的重力，所以摩擦力不變，選項B錯誤；t3到t4階段，電場力小于摩擦力，但物塊仍在運動且為減速運動，故t3時刻物塊速度最大，選項C正確、D錯誤9(2018河南豫南九校質(zhì)量考評)(多選)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板的中央沿豎直方向各有一個小孔，閉合開關(guān)S后，帶正電的液滴從小孔正上方的P點由靜止自由落下，當(dāng)液滴穿過b板小孔到達(dá)a板小孔時速度為v1，現(xiàn)使a板不動，在開關(guān)S仍閉合或斷開的情況下b板向上或向下平移一小段距離，相同的

11、液滴仍從P點自由落下，此時液滴到達(dá)a板小孔時速度為v2，空氣阻力不計，下列說法中正確的是()A若開關(guān)S保持閉合，向下移動b板，則v2v1B若開關(guān)S保持閉合，則無論向上或向下移動b板，都有v2v1C若開關(guān)S閉合一段時間后再斷開，向下移動b板，則v2v1D若開關(guān)S閉合一段時間后再斷開，則無論向上或向下移動b板，都有v2v1，C正確；若開關(guān)S閉合一段時間后再斷開，向上移動b板，則電容減小，電荷量不變，電場強(qiáng)度E不變，從P到a的過程中，重力做的功不變，電場力做的功增大，v2C2，所以C1的帶電荷量大于C2的帶電荷量，B錯誤；兩電容器的電壓相等，間距相等，所以電場強(qiáng)度相等，C錯誤，D正確6(2018四川

12、綿陽二診)(多選)如圖甲所示，兩平行金屬板A、B放在真空中，間距為d，P點在A、B極板間，A極板接地，B極板的電勢隨時間t的變化情況如圖乙所示t0時，在P點由靜止釋放一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子，當(dāng)t2T時，電子回到P點電子運動過程中沒有與極板相碰，不計重力則()A1：21：2B1：21：3C在02T內(nèi)，當(dāng)tT時電子的電勢能最小D在02T內(nèi)，電子的電勢能減少了答案：BCD解析：0T內(nèi)，電子的加速度向上，設(shè)加速度大小為a1，則a1，設(shè)T時刻電子的速度大小為v1，則v1a1TT，0T內(nèi)的位移s1a1T2，T2T內(nèi)，加速度向下，大小為a2，T2T內(nèi)的位移s2v1Ta2T2，而s1s2，聯(lián)立式解得1：

13、21：3，A錯誤，B正確；0T內(nèi)，電場力做正功，電勢能減少；T2T內(nèi)，電子先向上運動，但電勢反向，電場力先做負(fù)功，電勢能增加，然后電子向下運動，電勢能減少，回到P點后，電勢能高于電子在P點的原電勢能，故tT時電子的電勢能最小，C正確；設(shè)2T時電子的速度為v2，v2v1a2TT，負(fù)號表示方向向下，根據(jù)動能定理得，在02T內(nèi)，電子的電勢能的減少量等于電場力做的功，EpWmv0，D正確7(2018河南鄭州模擬)(多選)如圖所示，在光滑絕緣水平面上有一半徑為R的圓，AB是一條直徑，空間有勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小為E，方向與水平面平行在圓上A點處有一發(fā)射器，以相同的動能平行于水平面沿不同方向發(fā)射帶電荷量為q的

14、小球，小球會經(jīng)過圓周上不同的點，在這些點中，經(jīng)過C點的小球的動能最大由于發(fā)射時刻不同，不計小球間的相互作用已知30，下列說法正確的是()A電場的方向與AC間的夾角為30B電場的方向與AC間的夾角為60C小球在A點垂直電場方向發(fā)射，恰能落到C點，則初動能為qERD小球在A點垂直電場方向發(fā)射，恰能落到C點，則初動能為qER答案：AC解析：因為經(jīng)過C點的小球的動能最大，所以小球在C點的電勢能最小，即C點電勢最低，所以過C點的切線即為等勢線，根據(jù)電場線與等勢線的關(guān)系可知電場線沿OC方向，即與AC間的夾角為30，A選項正確，B選項錯誤；若小球在A點垂直電場方向以初速度v0發(fā)射，恰能落到C點，則有v0t，

15、Rt2，解得Ek0mvqER，C選項正確，D選項錯誤8(多選)如圖所示，C1為中間插有電介質(zhì)的電容器，a和b為其兩極板，a板接地M和N為兩水平正對放置的平行金屬板，當(dāng)金屬板帶上一定電荷后使在兩板間的一帶電小球P處于靜止?fàn)顟B(tài)M板與b板用導(dǎo)線相連，N板接地在以下方法中，能使P向上運動的是()A增大a、b間的距離B增大M、N間的距離C取出a、b兩極板間的電介質(zhì)D換一塊形狀大小相同、介電常數(shù)更大的電介質(zhì)答案：AC解析：a板與N板電勢恒定為零，b板和M板電勢總相同，故兩個電容器的電壓相等，且b板與M板所帶電荷量之和保持不變當(dāng)增大a、b間的距離時，由公式C可得上側(cè)電容器的電容減小，b板的電荷將流向M板，所

16、以M、N間電場強(qiáng)度要增強(qiáng)，P向上運動，A選項正確；當(dāng)增大M、N間的距離時，由公式C可得，下側(cè)電容器的電容減小，M板的電荷將流向b板，所以M、N兩板間電場強(qiáng)度要減弱，P向下運動，B選項錯誤；當(dāng)取出a、b兩極板間的電介質(zhì)時，由公式C可得，上側(cè)電容器的電容減小，b板的電荷將流向M板，所以M、N兩板間電場強(qiáng)度要增強(qiáng)，P向上運動，C選項正確；當(dāng)換一塊形狀大小相同、介電常數(shù)更大的電介質(zhì)時，由公式C可得，上側(cè)電容器的電容增大，M板的電荷將流向b板，所以M、N兩板間電場強(qiáng)度要減弱，P向下運動，D選項錯誤9示波管是示波器的核心部件，它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成，如圖所示從電子槍發(fā)射出的電子在經(jīng)過加速電場加速

17、和兩個偏轉(zhuǎn)電場偏轉(zhuǎn)，最后打在熒光屏上如果在熒光屏上P點出現(xiàn)亮斑，那么示波管中的()A極板X應(yīng)帶負(fù)電，極板Y應(yīng)帶負(fù)電B極板X應(yīng)帶負(fù)電，極板Y應(yīng)帶負(fù)電C極板X應(yīng)帶負(fù)電，極板Y應(yīng)帶負(fù)電D極板X應(yīng)帶負(fù)電，極板Y應(yīng)帶負(fù)電答案：B解析：電子受力方向與電場方向相反，因電子向X偏轉(zhuǎn)，則電場方向為X到X，則極板X應(yīng)帶負(fù)電；同理可知，因電子向Y偏轉(zhuǎn)，則電場方向為Y到Y(jié)，因此極板Y應(yīng)帶負(fù)電，故B正確，A、C、D錯誤不能從圖象中獲取有效信息導(dǎo)致出錯10一平行板電容器充電后與電源斷開，負(fù)極板接地兩板間有一個正試探電荷固定在P點，如圖所示，以C表示電容器的電容、E表示兩板間的場強(qiáng)、表示P點的電勢，Ep表示正電荷在P點的電

18、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L0的過程中，各物理量與負(fù)極板移動距離x的關(guān)系圖象中正確的是()答案：C解析：平行板電容器充電后與電源斷開，電容器上所帶的電荷量Q不再發(fā)生變化，設(shè)題圖所示位置平行板間距為d，根據(jù)平行板電容器的電容公式，有C，電容器C隨x變化的圖線應(yīng)為曲線，故A錯誤；根據(jù)C，電場強(qiáng)度E，E與x無關(guān)，保持不變，圖象應(yīng)為平行于x軸的直線，故B錯誤；負(fù)極板接地，電勢10，設(shè)負(fù)極板與P點的初始距離為d2，有1E(d2x)，則ExEd2，即P點電勢隨x變化的圖線是截距為正值、斜率為正值的一條直線，故C正確；正電荷在P點的電勢能EpqqEd2qEx，也是截距為正值、斜率

19、為正值的一條直線，故D錯誤對帶電粒子在交變電場中受力、運動情況分析不清導(dǎo)致出錯11(2018陜西長安一中三模)(多選)如圖甲所示平行金屬板A、B之間的距離為6 cm，兩板間場強(qiáng)隨時間按如圖乙規(guī)律變化，設(shè)場強(qiáng)垂直于金屬板由A指向B為正，周期T8105 s某帶正電的粒子，電荷量為8.01019 C，質(zhì)量為1.61026 kg，于某時刻在兩板間中點處由靜止釋放(不計粒子重力，粒子與金屬板碰撞后即不再運動)，則()A若粒子于t0時釋放，則一定能運動到B板B若粒子于t時釋放，則一定能運動到B板C若粒子于t時釋放，則一定能運動到A板D若粒子于t時釋放，則一定能運動到A板答案：AD解析：粒子運動的加速度大小

20、為a m/s2108 m/s2，在時間內(nèi)粒子的位移x1a2108(4105)2 m8102 m8 cm，因x13 cm，故若粒子于t0時釋放，則一定能運動到B板，選項A正確；若粒子于t時釋放，則粒子向A板運動，最后到達(dá)A板，選項B錯誤；若粒子于t時釋放，在的時間內(nèi)粒子向B板加速，位移x2a2108(2105)2 m2102 m2 cm；在的時間內(nèi)粒子向B板減速，位移x3x22 cm，故此時已經(jīng)到達(dá)了B板，選項C錯誤；若粒子于t時釋放，則在的時間內(nèi)粒子向B板加速，位移x2a2108(105)2 m0.5102 m0.5 cm，在的時間內(nèi)粒子向B板減速，位移為x3x20.5 cm，在T的時間內(nèi)粒子向A板加速，位移為x4a2108(3105)2 m4.5102 m4.5 cm，因4.5 cm20.5 cm3