高考物理第六章第三單元電容帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課時(shí)訓(xùn)練營(yíng)MicrosoftW

1、電容 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1冬天當(dāng)脫毛衫時(shí)，靜電經(jīng)常會(huì)跟你開(kāi)個(gè)小玩笑下列一些相關(guān)的說(shuō)法中正確的是()a在將外衣脫下的過(guò)程中，內(nèi)外衣間摩擦起電，內(nèi)衣和外衣所帶的電荷是同種電荷b如果內(nèi)外兩件衣服可看做電容器的兩極，并且在將外衣脫下的某個(gè)過(guò)程中兩衣間電荷量一定，隨著兩衣間距離的增大，兩衣間電容變小，則兩衣間的電勢(shì)差也將變小c在將外衣脫下的過(guò)程中，內(nèi)外兩衣間隔增大，衣物上電荷的電勢(shì)能將增大(若不計(jì)放電中和)d脫衣時(shí)如果人體帶上了正電，當(dāng)手接近金屬門(mén)把時(shí)，由于手與門(mén)把間空氣電離會(huì)造成對(duì)人體輕微的電擊解析：根據(jù)電荷守恒知，a錯(cuò)；當(dāng)c和c知，當(dāng)內(nèi)外衣之間的距離d增大時(shí)，兩衣間的電勢(shì)差增大，b錯(cuò)；因?yàn)閮?nèi)外衣

2、所帶的是異種電荷，產(chǎn)生靜電引力作用，故當(dāng)兩衣之間的距離增大時(shí)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電荷的電勢(shì)能增大，c對(duì)；由于人體帶上正電荷，當(dāng)手靠近金屬門(mén)把時(shí)，產(chǎn)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象，當(dāng)兩者之間的電壓足以使空氣電離時(shí)，產(chǎn)生放電現(xiàn)象，故人感覺(jué)到有輕微的電擊，d也正確答案：cd2如圖所示，c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；p和q為兩豎直放置的平行金屬板，在兩板間用絕緣線懸掛一帶電小球；p板與b板用導(dǎo)線相連，q板接地開(kāi)始時(shí)懸線靜止在豎直方向，在b板帶電后，懸線偏轉(zhuǎn)了角度.在以下方法中，能使懸線的偏角變大的是()a縮小a、b間的距離b加大a、b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

3、常數(shù)更大的電介質(zhì)解析：由題意可得upquba；角增大可知pq間場(chǎng)強(qiáng)增大，由ued知upq增大；由qcu知p、q板電荷增多，由題意知b板和p板電荷量之和恒定，知a、b板電荷一定減少；由qcu，知電容器c電容一定減少；由c，知a錯(cuò)，b對(duì)，c對(duì)，d錯(cuò)答案：bc3一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(kāi)電源當(dāng)增加兩板間距時(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(kāi)電源，q不變，電容器間距增大，c減小，由c，知u增大；e，則e不變，故a正確答案：a4如圖所示，

4、平行板電容器在充電后不切斷電源，此時(shí)板間有一帶電塵粒恰能在電場(chǎng)中靜止若正對(duì)的平行板左右錯(cuò)開(kāi)一些()a帶電塵粒將向上運(yùn)動(dòng)b帶電塵粒將保持靜止c錯(cuò)開(kāi)過(guò)程中，通過(guò)電阻r的電流方向?yàn)閍到bd錯(cuò)開(kāi)過(guò)程中，通過(guò)電阻r的電流方向?yàn)閎到a解析：平行板左右錯(cuò)開(kāi)一些后，正對(duì)面積減小但板間距離不變，由于電容器與電源相連，板間電壓不變，由e知，場(chǎng)強(qiáng)不變，帶電塵粒受力不變因而仍將靜止，a錯(cuò)，b對(duì)兩板錯(cuò)開(kāi)時(shí)，由c知，電容減小，電荷量qu·c減小，因而電容器放電，電阻r中電流方向?yàn)閍到b，c對(duì)，d錯(cuò)，故選b、c.答案：bc5空間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，質(zhì)量為m的帶正電的微粒水平射入電場(chǎng)中，微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，

5、在相等的時(shí)間間隔內(nèi)()a重力做的功相等b電場(chǎng)力做的功相等c電場(chǎng)力做的功大于重力做的功d電場(chǎng)力做的功小于重力做的功解析：由題圖可知電場(chǎng)力大于重力，微粒有向上的加速度，做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故在相等的時(shí)間間隔內(nèi)重力做的功不相等，電場(chǎng)力做功也不相等，a、b均錯(cuò)；由動(dòng)能定理得wewgmv2mv>0，故c對(duì)答案：c6(2009年福建)如圖所示，平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為e的直流電源(內(nèi)阻不計(jì))連接，下極板接地一帶電油滴位于電容器中的p點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離()a帶電油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng) bp點(diǎn)的電勢(shì)將降低c帶電油滴的電勢(shì)能將減少 d

6、若電容器的電容減小，則極板帶電荷量將增大解析：電容器與電源相連，當(dāng)上極板上移時(shí)，板間距離d增大，場(chǎng)強(qiáng)e減小，電場(chǎng)力減小，帶電粒子將向下運(yùn)動(dòng)，a錯(cuò)；由ued知，p與下極板電勢(shì)差減小，p點(diǎn)電勢(shì)降低，b對(duì)；由epq知，粒子帶負(fù)電，電勢(shì)能增加，c錯(cuò)；由c知c減小，u不變，q將減小，d錯(cuò)答案：b7一平行板電容器中存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)沿豎直方向兩個(gè)比荷(即粒子的電荷量與質(zhì)量之比)不同的帶正電的粒子a和b，從電容器邊緣的p點(diǎn)(如圖)以相同的水平速度射入兩平行板之間測(cè)得a和b與電容器極板的撞擊點(diǎn)到入射點(diǎn)之間的水平距離之比為12.若不計(jì)重力，則a和b的比荷之比是()a12b18c21 d41解析：兩帶電粒子在平行

7、板電容器間都做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，粒子在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有xvt，垂直金屬板方向在電場(chǎng)力作用下做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有yat2，電荷在電場(chǎng)中所受合力為feq，根據(jù)牛頓第二定律有fma，整理得，因?yàn)閮闪Ｗ釉谕浑妶?chǎng)中運(yùn)動(dòng)，e相同，初速度v相同，側(cè)位移y相同，所以比荷與水平位移x的平方成反比，所以比荷之比為41，選項(xiàng)d正確答案：d8(2010年山東濟(jì)南)如圖所示，兩平行金屬板間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，板長(zhǎng)為l，板間距離為d，在板右端l處有一豎直放置的光屏m，一帶電荷量為q，質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)從兩板中央射入板間，最后垂直打在m屏上，則下列結(jié)論正確的是()a板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小為mg/qb板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小為2m

8、g/qc質(zhì)點(diǎn)在板間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和它從板的右端運(yùn)動(dòng)到光屏的時(shí)間相等d質(zhì)點(diǎn)在板間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間大于它從板的右端運(yùn)動(dòng)到光屏的時(shí)間解析：當(dāng)質(zhì)點(diǎn)所受電場(chǎng)力方向向上且大于重力時(shí)，質(zhì)點(diǎn)才可能垂直打到屏上由運(yùn)動(dòng)的合成與分解知識(shí)，可知質(zhì)點(diǎn)在水平方向上一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以質(zhì)點(diǎn)在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和在重力場(chǎng)中做斜上拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等由運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知質(zhì)點(diǎn)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，vxv0；在豎直方向上：在電場(chǎng)中vyat，如圖所示，離開(kāi)電場(chǎng)后質(zhì)點(diǎn)做斜上拋運(yùn)動(dòng)，vygt，由此運(yùn)動(dòng)過(guò)程的對(duì)稱(chēng)性可知ag，由牛頓第二定律得：qemgmamg，解得：e2mg/q.故b、c正確答案：bc9(2010年河南鄭州)如圖所示，在真空中

9、有一水平放置的不帶電平行板電容器，板間距離為d，電容為c，上板b接地，現(xiàn)有大量質(zhì)量均為m，帶電荷量為q的小油滴，以相同的初速度持續(xù)不斷地從兩板正中間沿圖中虛線所示方向射入，第一滴油滴正好落到下板a的正中央p點(diǎn)如圖能落到a板的油滴僅有n滴，且第n1滴油滴剛好能飛離電場(chǎng)，假設(shè)落到a板的油滴的電荷量能被板全部吸收，不考慮油滴間的相互作用，重力加速度為g，則()a落到a板的油滴數(shù)nb落到a板的油滴數(shù)nc第n1滴油滴經(jīng)過(guò)電場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程中所增加的動(dòng)能為d第n1滴油滴經(jīng)過(guò)電場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程中減少的機(jī)械能為解析：第一滴油滴在電容器中運(yùn)動(dòng)時(shí)，只受重力作用設(shè)板長(zhǎng)為l，板間距為d，由平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)有v0.當(dāng)?shù)趎1滴油滴

10、恰好離開(kāi)電容器時(shí)，必定是沿下極板的邊緣飛出，油滴的加速度為ag，由類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)知(g)t2，又t，而e，可以求得n，a正確由動(dòng)能定理有ekw×mg.因?yàn)殡妶?chǎng)力做了負(fù)功，電勢(shì)能增加了，而電場(chǎng)力做功為w答案：acd10如圖所示，兩帶有等量異種電荷的平行金屬板m、n豎直放置，m、n兩板間的距離d0.6 m現(xiàn)將一質(zhì)量為m1×102 kg、電荷量q4×105 c的帶電小球從兩極板上方a點(diǎn)以v04 m/s的初速度水平拋出，a點(diǎn)距離兩板上端的高度h0.2 m，之后小球恰好從靠近m板上端處進(jìn)入兩板間，沿直線運(yùn)動(dòng)碰到n板上的b點(diǎn)，b點(diǎn)與n板上端相距為l，不計(jì)空氣阻力，取g10 m/s

11、2，求：(1)小球進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)速度的大?。?2)兩極板間的電勢(shì)差；(3)小球碰到b板時(shí)的動(dòng)能解析：(1)由機(jī)械能守恒定律mv2mghmv，解得v2 m/s.(2)設(shè)小球在板間速度方向與豎直方向成角，其豎直分速度設(shè)為vy，則vy2 m/s物體恰能在電場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)，有tan 由ued解得u3.0×103 v.(3)小球到達(dá)b點(diǎn)時(shí)，在電場(chǎng)中豎直下落高度為ld0.3 m小球從拋出點(diǎn)到b點(diǎn)，由動(dòng)能定理得qumg(hl)ekmv解得ek0.25 j.答案：(1)2 m/s(2)3.0×103 v(3)0.25 j11(2010年鞍山模擬)在場(chǎng)強(qiáng)為e100 v/m的豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有

12、一塊水平放置的足夠大的接地金屬板，在金屬板的正上方，高為h0.8 m處有一個(gè)小的放射源放在一端開(kāi)口的鉛盒內(nèi)，如圖所示放射源以v0200 m/s的初速度向水平面以下各個(gè)方向均勻地釋放質(zhì)量為m2×1015 kg、電荷量為q1012 c的帶電粒子粒子最后落在金屬板上不計(jì)粒子重力，試求：(1)粒子下落過(guò)程中電場(chǎng)力做的功；(2)粒子打在金屬板上時(shí)的動(dòng)能；(3)計(jì)算落在金屬板上的粒子圖形的面積大小(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)解析：(1)粒子在下落過(guò)程中電場(chǎng)力做的功weqh100×1012×0.8 j8×1011 j(2)粒子在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中僅有電場(chǎng)力做功，由動(dòng)能定理得wek2ek1ek28×1011 j2×1015×2002/2 j1.2×1010 j(3)粒子落到金屬