高考物理總復(fù)習(xí) 第6章 靜電場第3課時電容器的電容 帶電粒子在電場中的運(yùn)動試題1

1、第3課時電容器的電容帶電粒子在電場中的運(yùn)動學(xué) 考 題 組)1下列關(guān)于電容器的敘述正確的是()a電容器是儲存電荷和電能的容器，只有帶電的容器才稱為電容器b任何兩個彼此絕緣而又互相靠近的帶電導(dǎo)體，才能組成了電容器，跟這兩個導(dǎo)體是否帶電有關(guān)c電容器所帶的電荷量是指兩個極板所帶電荷量的絕對值d電容器充電過程，是將電能轉(zhuǎn)變成電容器的電場能并儲存起來；電容器放電的過程，是將電容器儲存的電場能轉(zhuǎn)化為其他形式的能解析電容器是儲存電荷的容器，不論是否帶電都稱為電容器，所以選項(xiàng)a、b錯誤；電容器所帶電荷量是指一個極板所帶電荷量的絕對值，所以選項(xiàng)c錯誤；電容器的充電過程是將由電源獲得的電能轉(zhuǎn)化為電場能的過程，放電過

2、程是將電場能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程，所以選項(xiàng)d正確。答案d2.如圖所示，ab是某個點(diǎn)電荷電場的一根電場線，在線上c點(diǎn)放一個自由的負(fù)電荷，它將沿電場線向b運(yùn)動，下列判斷正確的是()a電場線由b指向a，該電荷做加速運(yùn)動，加速度越來越小b電場線由b指向a，該電荷做加速運(yùn)動，其加速度大小的變化由題設(shè)條件不能確定c電場線由a指向b，電荷做勻加速運(yùn)動d電場線由b指向a，電荷做加速運(yùn)動，加速度越來越大解析負(fù)電荷受電場力的方向與電場線方向相反，所以電場線由b指向a，該電荷做加速運(yùn)動，但一條電場線不能反映電場線的疏密，故其加速度大小的變化由題設(shè)條件不能確定。答案b3在勻強(qiáng)電場中，把電子由靜止釋放，電子將()a

3、做勻速圓周運(yùn)動 b做勻加速直線運(yùn)動c做勻速直線運(yùn)動 d保持靜止?fàn)顟B(tài)解析在勻強(qiáng)電場中，電子受到的電場力是恒定的，所以把電子由靜止釋放，電子將做勻加速直線運(yùn)動。答案b4粒子的質(zhì)量是質(zhì)子的4倍，電荷量是質(zhì)子的2倍，若粒子和質(zhì)子均從靜止開始在同一勻強(qiáng)電場中加速，經(jīng)過相等的路程之后，粒子與質(zhì)子獲得的動能之比為()a12 b11c21 d1解析根據(jù)動能定理得qumv2。由此可知，當(dāng)經(jīng)過相同路程即電勢差相同時，動能大小與電荷量成正比，所以答案為c。答案c5如圖甲所示，a、b是一條電場線上的兩點(diǎn)，在a點(diǎn)由靜止釋放一個正的點(diǎn)電荷，點(diǎn)電荷僅在電場力的作用下沿著電場線從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)，點(diǎn)電荷的速度隨時間變化的規(guī)律如

4、圖乙所示，則下列說法正確的是()a該電場可能是勻強(qiáng)電場ba點(diǎn)的電勢高于b點(diǎn)的電勢c從a點(diǎn)到b點(diǎn)，點(diǎn)電荷的電勢能逐漸增大d點(diǎn)電荷在a點(diǎn)所受的電場力大于在b點(diǎn)所受的電場力解析由題圖乙可知，點(diǎn)電荷做初速度為零的變加速直線運(yùn)動，加速度逐漸增大，說明該點(diǎn)電荷所受的電場力逐漸增大，即該點(diǎn)電荷在a點(diǎn)所受的電場力小于在b點(diǎn)所受的電場力，則電場強(qiáng)度是逐漸增大的，故該電場一定是非勻強(qiáng)電場，選項(xiàng)a、d錯誤；由于點(diǎn)電荷由靜止開始運(yùn)動，僅受電場力作用從a運(yùn)動到b，且點(diǎn)電荷帶正電，所以電場線方向由a指向b，又因沿電場線方向電勢逐漸降低，則a>b，選項(xiàng)b正確；點(diǎn)電荷的動能增加，根據(jù)能量守恒可知，其電勢能必定減少，則選

5、項(xiàng)c錯誤。答案b6如圖所示，從熾熱的金屬絲飄出的電子(速度可視為零)，經(jīng)加速電場加速后從兩極板中間垂直射入偏轉(zhuǎn)電場。電子的重力不計(jì)。在滿足電子能射出偏轉(zhuǎn)電場的條件下，下述四種情況中，一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角變大的是()a僅將偏轉(zhuǎn)電場極性對調(diào)b僅增大偏轉(zhuǎn)電極板間的距離c僅增大偏轉(zhuǎn)電極板間的電壓d僅減小偏轉(zhuǎn)電極板間的電壓解析改變偏轉(zhuǎn)電場的極性，只能改變電子受力方向，但電子的偏轉(zhuǎn)角大小不變，選項(xiàng)a錯誤；根據(jù)e可知，當(dāng)兩極板間距離d增大時，e減小，所以電子受到的電場力減小，其偏轉(zhuǎn)角也減小，選項(xiàng)b錯誤；電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場后做類平拋運(yùn)動，則lv0t、ema及tan 可得tan ，當(dāng)u增大時偏轉(zhuǎn)角也增大，選項(xiàng)c正

6、確，d錯誤。答案c7如圖所示，在點(diǎn)電荷q的電場中有a、b兩點(diǎn)，將質(zhì)子和粒子(帶電荷量是質(zhì)子的2倍，質(zhì)量是質(zhì)子的4倍)分別從a點(diǎn)由靜止釋放到達(dá)b點(diǎn)時，它們速度大小之比為多少？解析質(zhì)子是氫原子核，粒子是氦原子核，質(zhì)子和粒子都是正離子，從a點(diǎn)到b點(diǎn)都做加速運(yùn)動。設(shè)a、b兩點(diǎn)間的電勢差為u，由動能定理有對質(zhì)子qhumhv，對粒子qumv。答案1加 試 題 組)8(多選)如圖為某電容傳聲器結(jié)構(gòu)示意圖，當(dāng)人對著傳聲器講話，膜片會振動。若某次膜片振動時，膜片與極板距離增大，則在此過程中()a膜片與極板間的電容變小b極板的帶電荷量增大c膜片與極板間的電場強(qiáng)度增大d電阻r中有電流通過解析若某次膜片振動時，膜片與

7、極板距離增大，根據(jù)平行板電容器電容決定式，膜片與極板間的電容變小，選項(xiàng)a正確；由c可知，電壓u不變，極板的帶電荷量減小，膜片與極板間的電場強(qiáng)度減小，電阻r中有電流通過，選項(xiàng)c錯誤，d正確。答案ad9(多選)如圖所示，半徑為r的環(huán)形塑料管豎直放置，內(nèi)壁光滑，ab為該環(huán)的水平直徑，管的內(nèi)徑遠(yuǎn)小于環(huán)的半徑，直徑ab及其以下部分處于水平向左的勻強(qiáng)電場中?，F(xiàn)將一直徑略小于塑料管內(nèi)徑、質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球從管中a點(diǎn)由靜止釋放，已知qemg，則小球釋放后()a到達(dá)b點(diǎn)時速度為零，并在bda間往復(fù)運(yùn)動b第一次到達(dá)b點(diǎn)時對管壁的壓力為4mgc第一次經(jīng)過最低點(diǎn)d和最高點(diǎn)c時對管壁的壓力之比為51d前后兩次

8、經(jīng)過最高點(diǎn)c時對管壁的壓力之差為4mg解析設(shè)小球到b點(diǎn)時速度為vb，有qe×2r，qemg，得vb2，a錯；小球第一次到達(dá)b點(diǎn)時有fneq，解得fn5mg，b錯；小球所受的重力和電場力的合力沿從o指向弧bd中點(diǎn)的方向，根據(jù)運(yùn)動的對稱性，小球在d、b兩點(diǎn)的速度大小相等，則vd2，f1mg，得f15mg；設(shè)小球在c點(diǎn)速度為vc，由動能定理有mgr，得vc，再由f2mg，得f2mg，即f1f251，c對；設(shè)小球第二次經(jīng)過c點(diǎn)時速度為v，有2eqr，f3mg，聯(lián)立得f35mg，則ff3f24mg，d對。答案cd10如圖，一質(zhì)量為m、電荷量為q(q0)的粒子在勻強(qiáng)電場中運(yùn)動，a、b為其運(yùn)動軌跡

9、上的兩點(diǎn)。已知該粒子在a點(diǎn)的速度大小為v0，方向與電場方向的夾角為60°；它運(yùn)動到b點(diǎn)時速度方向與電場方向的夾角為30°，不計(jì)重力。求a、b兩點(diǎn)間的電勢差。解析設(shè)帶電粒子在b點(diǎn)的速度大小為vb。粒子在垂直于電場方向的速度分量不變，即vbsin 30°v0sin 60°由此得vbv0設(shè)a、b兩點(diǎn)間的電勢差為uab，由動能定理有quabm(vv)聯(lián)立式得uab答案11如圖所示，虛線pq、mn間存在如圖所示的水平勻強(qiáng)電場，一帶電粒子質(zhì)量為m2.0×1011 kg、電荷量為q1.0×105 c，從a點(diǎn)由靜止開始經(jīng)電壓為u100 v的電場加速后

10、，垂直于勻強(qiáng)電場進(jìn)入勻強(qiáng)電場中，從虛線mn上的某點(diǎn)b(圖中未畫出)離開勻強(qiáng)電場時速度與電場方向成30°角。已知pq、mn間距離為20 cm，帶電粒子的重力忽略不計(jì)。求：(1)帶電粒子剛進(jìn)入勻強(qiáng)電場時的速率v1；(2)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大??；(3)ab兩點(diǎn)間的電勢差。解析(1)由動能定理得：qumv代入數(shù)據(jù)得v1104 m/s(2)因粒子重力不計(jì)，則進(jìn)入pq、mn間電場中后，做類平拋運(yùn)動，有粒子沿初速度方向做勻速直線運(yùn)動：dv1t粒子沿電場方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動：vyat由牛頓第二定律得：qema，由題意得：tan 30°聯(lián)立以上相關(guān)各式并代入數(shù)據(jù)得：e×10

11、3 n/c1.73×103 n/c(3)由動能定理得：quabmv2m(vv)聯(lián)立以上相關(guān)各式代入數(shù)據(jù)得：uab400 v答案(1)104 m/s(2)1.73×103 n/c(3)400 v12如圖所示，cd左側(cè)存在場強(qiáng)大小為e，方向水平向左的勻強(qiáng)電場，一個質(zhì)量為m、電荷量為q的光滑絕緣小球，從底邊bc長l，傾角53°的直角三角形斜面頂端a點(diǎn)由靜止開始下滑，運(yùn)動到斜面底端c點(diǎn)后進(jìn)入一細(xì)圓管內(nèi)(c處為一小段長度可忽略的圓弧，圓管內(nèi)徑略大于小球直徑)，恰能到達(dá)d點(diǎn)，隨后從d離開后落回到斜面p點(diǎn)，重力加速度為g(sin 53°0.8，cos 53°0.6)。(1)求da兩點(diǎn)間的電勢差uda；(2)求圓管半徑r；(3)求小球從d點(diǎn)運(yùn)動到p點(diǎn)的時間t。解析(1)wadmglwdauda或ud