高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第7章 靜電場(chǎng) 第3講 電容器與電容 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(2021年最新整理)

1、2018版高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第7章 靜電場(chǎng) 第3講 電容器與電容 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)2018版高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第7章 靜電場(chǎng) 第3講 電容器與電容 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 編輯整理：尊敬的讀者朋友們：這里是精品文檔編輯中心，本文檔內(nèi)容是由我和我的同事精心編輯整理后發(fā)布的，發(fā)布之前我們對(duì)文中內(nèi)容進(jìn)行仔細(xì)校對(duì)，但是難免會(huì)有疏漏的地方，但是任然希望（2018版高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第7章 靜電場(chǎng) 第3講 電容器與電容 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)）的內(nèi)容能夠給您的工作和學(xué)習(xí)帶來便利。同時(shí)也真誠(chéng)的希望收到您的建議和反饋，這將是我們進(jìn)步的源泉，前進(jìn)的動(dòng)力。本文可編輯可修改，如果覺得對(duì)您有幫助請(qǐng)收藏以便

2、隨時(shí)查閱，最后祝您生活愉快 業(yè)績(jī)進(jìn)步，以下為2018版高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第7章 靜電場(chǎng) 第3講 電容器與電容 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)的全部?jī)?nèi)容。10電容器與電容 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間：45分鐘滿分：100分一、選擇題（本題共10小題，每小題7分，共70分.其中16為單選，710為多選)1.2016安徽聯(lián)考美國(guó)物理學(xué)家密立根于20世紀(jì)初進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)，比較準(zhǔn)確地測(cè)定了電子的電荷量,其實(shí)驗(yàn)原理可以簡(jiǎn)化為如下模型：如圖所示，兩個(gè)相距為d的平行金屬板a、b水平放置，兩板接有可調(diào)電源。從a板上的小孔進(jìn)入兩板間的油滴因摩擦而帶有一定的電荷量,將兩板間的電勢(shì)差調(diào)節(jié)到u時(shí)，帶電油滴恰好懸浮在兩板間；然

3、后撤去電場(chǎng)，油滴開始下落，由于空氣阻力，下落的油滴很快達(dá)到勻速下落狀態(tài),通過顯微鏡觀測(cè)這個(gè)速度的大小為v,已知這個(gè)速度與油滴的質(zhì)量成正比，比例系數(shù)為k,重力加速度為g。則計(jì)算油滴帶電荷量的表達(dá)式為()aqbqcqdq答案b解析帶電油滴恰好懸浮時(shí)，由平衡條件有:qmg,油滴勻速下落時(shí)有vkm，解得q，故b正確。2。如圖所示,一帶電粒子從小孔a以一定的初速度射入平行板p和q之間的真空區(qū)域，經(jīng)偏轉(zhuǎn)后打在q板上如圖所示的位置。在其他條件不變的情況下要使該粒子能從q板上的小孔b射出，下列操作中可能實(shí)現(xiàn)的是(不計(jì)粒子重力)（）a保持開關(guān)s閉合，適當(dāng)上移p極板b.保持開關(guān)s閉合，適當(dāng)左移p極板c。先斷開開關(guān)

4、s，再適當(dāng)上移p極板d。先斷開開關(guān)s,再適當(dāng)左移p極板答案a解析如圖所示，粒子在板間做類斜拋運(yùn)動(dòng)，將速度分解為水平方向vx和豎直方向vy。豎直方向：vyat其中a，t為上升到最高點(diǎn)時(shí)間,e為場(chǎng)強(qiáng)。水平方向位移xvx2t。保持開關(guān)s閉合，電容器兩板間電壓u不變，適當(dāng)上移p極板，則d變大，e變小，粒子的加速度a變小，上升到最高點(diǎn)的時(shí)間t變大，則x變大,可以從b孔射出，故選項(xiàng)a正確。若左移p極板,不影響場(chǎng)強(qiáng)，仍落在原處，故b選項(xiàng)錯(cuò)誤。斷開開關(guān)s,則電容器電量q不變,適當(dāng)上移p極板，由e知場(chǎng)強(qiáng)e不變，則粒子仍落到原處，故c選項(xiàng)錯(cuò)誤。斷開開關(guān)s，若左移p極板，由e知s變小e變大，則粒子加速度a變大，上升

5、到最高點(diǎn)t變小，則x變小,不能到達(dá)b孔,故d選項(xiàng)錯(cuò)誤.32017北京西城期末如圖所示,在真空中有一對(duì)帶電的平行金屬板水平放置.一帶電粒子沿平行于板面的方向，從左側(cè)兩極板中央射入電場(chǎng)中，恰能從右側(cè)極板邊緣處離開電場(chǎng).不計(jì)粒子重力。若可以改變某個(gè)量，下列哪種變化，仍能確保粒子一定飛出電場(chǎng)（)a.只增大粒子的帶電量 b只增大電場(chǎng)強(qiáng)度c.只減小粒子的比荷 d只減小粒子的入射速度答案c解析設(shè)極板長(zhǎng)為l，極板間的距離為d，帶電粒子的質(zhì)量為m、電荷量為q、加速度為a，沿平行板面方向帶電粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)lvt，垂直板面方向做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)at2，qema，由以上三式解得， 若只增大粒子的帶電量或只增

6、大電場(chǎng)強(qiáng)度或只減小粒子的入射速度，則粒子在豎直方向的位移y，粒子將打在極板上，不能飛出電場(chǎng)，選項(xiàng)a、b、d錯(cuò)誤；若只減小粒子的比荷，則粒子在豎直方向的位移yyn，故t2t2，解得：,qmqn，故選項(xiàng)a正確，b錯(cuò)誤；根據(jù)動(dòng)能定理,電場(chǎng)力做的功為：wekmv，質(zhì)量m相同，m電荷豎直分位移大，豎直方向的末速度vy也大，故電場(chǎng)力對(duì)電荷m做的功大于電場(chǎng)力對(duì)電荷n做的功,故選項(xiàng)c正確；從軌跡可以看出水平方向xmxn，故vmtvnt，故vmvn，故選項(xiàng)d錯(cuò)誤。92015天津高考如圖所示，氕核、氘核、氚核三種粒子從同一位置無初速地飄入電場(chǎng)線水平向右的加速電場(chǎng)e1，之后進(jìn)入電場(chǎng)線豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)e2發(fā)生偏轉(zhuǎn),

7、最后打在屏上。整個(gè)裝置處于真空中,不計(jì)粒子重力及其相互作用，那么()a。偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)e2對(duì)三種粒子做功一樣多b。三種粒子打到屏上時(shí)的速度一樣大c.三種粒子運(yùn)動(dòng)到屏上所用時(shí)間相同d.三種粒子一定打到屏上的同一位置答案ad解析設(shè)加速電場(chǎng)兩板間距離為d，則qe1dmv,粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)，設(shè)側(cè)移量為y，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)兩板的長(zhǎng)度為l，則y2，在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)對(duì)粒子做的功wqe2y，由于三種粒子的電荷量相等，因此偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)對(duì)三種粒子做的功相等，a項(xiàng)正確;三種粒子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度v滿足qe1dqe2ymv2，由于質(zhì)量不同，因此速度v大小不同，b項(xiàng)錯(cuò)誤;三種粒子運(yùn)動(dòng)到屏上的時(shí)間tx,x為加速電場(chǎng)右極板到屏的距

8、離，由于質(zhì)量不同，因此運(yùn)動(dòng)時(shí)間不同，c項(xiàng)錯(cuò)誤；由于粒子從同一位置射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，射出電場(chǎng)時(shí)的速度的反向延長(zhǎng)線均交于偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中線的中點(diǎn)，因此粒子會(huì)打在屏上同一位置，d項(xiàng)正確。10如圖所示，acb為光滑固定的半圓形軌道，軌道半徑為r，a、b為圓水平直徑的兩個(gè)端點(diǎn),ac為圓弧，mpqo為有界的豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度的大小e.一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為q的帶電小球，從a點(diǎn)正上方高為h處由靜止釋放，并從a點(diǎn)沿切線進(jìn)入半圓軌道。小球運(yùn)動(dòng)過程中電量不變,不計(jì)空氣阻力及一切能量損失，已知重力加速度為g，關(guān)于帶電小球的運(yùn)動(dòng)情況，下列說法正確的是(）a.若hr，則小球到達(dá)c點(diǎn)的速度為零b。若h2r，則小球到達(dá)b點(diǎn)

9、的速度為零c.若h3r，則小球到達(dá)c點(diǎn)的速度為2d。若h4r，則小球到達(dá)b點(diǎn)的速度為2答案bcd解析小球做圓周運(yùn)動(dòng)過c點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律得：eqmgfnm，當(dāng)fn0時(shí)，過c點(diǎn)的最小速度vc，由動(dòng)能定理：mghmgreqrmv可求得恰能過c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的h的最小值hmin1。5r，所以當(dāng)hr時(shí)小球不能到達(dá)c點(diǎn)，a項(xiàng)錯(cuò)誤。當(dāng)h3r時(shí),有mghmgreqrmv，解得vc12，c項(xiàng)正確；若h2r，則從開始到b點(diǎn)有mgheqrmv得vb10，b對(duì);若h4r，則mgheqrmv，得vb22,d項(xiàng)正確。二、非選擇題(本題共2小題，共30分）11.（15分)如圖甲所示，兩塊水平平行放置的導(dǎo)電板，板距為d，大量電

10、子(質(zhì)量為m，電荷量為e）連續(xù)不斷地從中點(diǎn)o沿與極板平行的oo方向射入兩板之間，當(dāng)兩板不帶電時(shí)，這些電子通過兩板之間的時(shí)間為3t0,當(dāng)在兩板間加如圖乙所示的周期為2t0、幅值恒為u0的周期性電壓時(shí),所有的電子均能從兩板間通過(不計(jì)重力）。求這些電子穿過平行板時(shí)距oo的最大距離和最小距離。答案 解析以電場(chǎng)力的方向?yàn)檎较?畫出電子在t0、tt0時(shí)刻進(jìn)入電場(chǎng)后，沿電場(chǎng)力的方向的速度vy隨時(shí)間變化的vy.t圖象如圖甲和乙所示。電場(chǎng)強(qiáng)度e，電子的加速度a，由圖甲中vy1at0，vy2a2t0，由圖甲可得電子的最大側(cè)移ymaxt0vy1t0t0。由圖乙可得電子的最小側(cè)移ymint0vy1t0。12(15

11、分)飛行時(shí)間質(zhì)譜儀可以根據(jù)帶電粒子的飛行時(shí)間對(duì)氣體分子進(jìn)行分析.如圖所示，在真空狀態(tài)下,自脈沖閥p噴出微量氣體，經(jīng)激光照射產(chǎn)生不同正離子，自a板小孔進(jìn)入a、b間的加速電場(chǎng)，從b板小孔射出,沿中線方向進(jìn)入m、n板間的方形區(qū)域，然后到達(dá)緊靠在其右側(cè)的探測(cè)器.已知極板a、b間的電壓為u0，間距為d，極板m、n的長(zhǎng)度和間距均為l，不計(jì)離子重力及經(jīng)過a板時(shí)的初速度。（1)若m、n板間無電場(chǎng),請(qǐng)推導(dǎo)出離子從a板到探測(cè)器的飛行時(shí)間t與比荷kk,q和m分別為離子的電荷量和質(zhì)量的關(guān)系式。(2）若在m、n間只加上偏轉(zhuǎn)電壓u1，請(qǐng)論證說明不同正離子的軌跡是否重合.（3)為保證離子不打在極板上,試求u0與u1的關(guān)系.答案(1)（2）見解析（3)u12u0解析（1)離子在平行板a、b間運(yùn)動(dòng)時(shí),根據(jù)動(dòng)能定理得：qu0mv20，解得：v。離子在平行板a、b間的加速度a1,所以，離子在平行板a、b間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t1，離子在平行板m、n間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為