2020屆高考物理一輪復習第六章靜電場第三節(jié)電容器帶電粒子在電場中的運動課時作業(yè)

1、文檔來源為：從網絡收集整理 .word版本可編輯.歡迎下載支持.電容器 帶電粒子在電場中的運動時間：45分鐘一、單項選擇題 1.如圖所示，不帶電的金屬球 A固定在絕緣底座上，它的正上方有B點，該處有帶電液滴不斷地自靜止開始落下，液滴到 ，達A球后將電荷量全部傳給 A球，設前一液滴到達 A球后， 后一液滴才開始下落，不計B點未下落帶電液滴對下落液滴的影響，則下列敘述中正確的是()A.第一滴液滴做自由落體運動，以后液滴做變加速運動，都能到達A球B.當液滴下落到重力等于電場力位置時，開始做勻速運動C.所有液滴下落過程所能達到的最大動能不相等D.所有液滴下落過程中電場力做功相等解析：第一滴液滴下落時，

2、 A上不帶電，故不受電場力作用，只受重力，所以做自由落 體運動，以后的液滴在下落過程中，將受電場力作用，且在靠近A的過程中電場力變大，所以做變加速運動，當 A電荷量較大時，使得液滴所受的電場力大于重力時，液滴有可能不能 到達A球，所以A錯誤；當液滴下落到重力等于電場力位置時，再運動重力將不等于電場力，所以不會做勻速運動，故 B錯誤；每滴液滴在下落過程中 A所帶的電荷量不同，故下落液滴 動能最大的位置不同，此時合外力做功不同，最大動能不相等，所以 C正確；每滴液滴在下 落過程中A所帶的電荷量不同，液滴所受的電場力不同，電場力做功不同，所以D錯誤.答案：C2.一平行板電容器充電后與電源斷開 ，負極

3、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、 。表示P點的電勢，W表示正電 荷在P點的電勢能，若正極板保持不動，將負極板緩慢向右平移一小段距離10的過程中，各物理量與負極板移動距離 x的關系圖象中正確的是()解析：由平行板電容器的電容 C=SS可知d減小時，C變大，但不是一次函數，A錯.在 4 71kd,，一Q U 4兀kQ,八，一，電容器兩極板所帶電荷量一定的情況下，U=£, E=- = 一* d無關，則B錯.在負極板接C drS地的情況下，設沒有移動負極板時 P點距負極板的距離為 d,移動x后為d x.因為移動極板 過程中

4、電場強度 E不變.故。P=E(d x) =Ed Ex,其中xwl。，則C正確；正電荷在 P點 的電勢能 W q(f)P=qEd qEx,顯然D錯.答案：C3.如圖所示，從熾熱的金屬絲飄出的電子 （速度可視為零），經加速電場加速后從兩極 板 中間垂直射入偏轉電場.電子的重力不計.在滿足電子能射出偏轉電場的條件下，下述四種 情況中，一定能使電子的偏轉角變大的是（）A.僅將偏轉電場極性對調B.僅增大偏轉電極板間的.距離C.僅增大偏轉電極板間的電壓D.僅減小偏轉電極板間的電壓解析：改變偏轉電場的極性，只能改變電子受力方向，但電子的偏轉角大小不變，選項A錯誤；根據E= U可知，當兩極板間距離 d增大時，

5、E減小，所以電子受到的電場力減小， d其偏轉角也減小，選項 B錯誤；電子進入偏轉電場后做類平拋運動，則L= V0t、號=ma及tan 0 =不可彳導tan 0 =，當U增大時偏轉角也增大，選項 C正確，D錯誤.答案：C4.（2016 安徽六校聯(lián)考）如圖所示，六面體真空盒置于水平面上，它的ABCEM與EFG麗為金屬板，其他面為絕緣材料.ABC畫帶正電，EFG胸帶負電.從小孔P沿水平方向以相同 速度射入三個質量相同的帶正電液滴A B、C,最后分別落在1、2、3三點.則下列說法正確的是（）A.三個液滴在真空盒中都做平拋運動B.三個液滴的運動時間不一定相同C.三個液滴落到底板時的速率相同D.液滴C所帶

6、電荷量最多解析：三個液滴具有相同的水平初速度，但除了受重力以外，還受水平方向的電場力作 用，不是平拋運動，選項 A錯誤；在豎直方向上三個液滴都做自由落體運動，下落高度又相 同，運動時間必相同，選項 B錯誤；在相同的運動時間內，液滴C水平位移最大，說明它在水平方向的加速度最大，它受到的電場力最大，故它所帶電荷量也最多，選項D正確；因為電場力對液滴 C做功最多，它落到底板時的速率最大，選項 C錯誤.答案：D5.一個帶負電荷量為 q、質量為m的小球，從光滑絕緣的斜面軌道的A點由靜止下滑，小球恰能通過半徑為 R的豎直光滑圓形軌道的最高點B而做圓周運動.現在豎直方向上加如圖所示的勻強電場，若仍從 A點由

7、靜止釋放該小球，則（）A.小球不能過B點B.小球仍恰好能過 B點C.小球通過B點，且在B點與軌道之間壓力不為零D.以上說法都不對.k , 口匚“口 上m斗v v工V21 2 ，m 解析：由題息得，加勻強電場刖對小球有mg=咔，mgh 2R）=2mv；加勻強電場后仍,一 士“ 八工1 2 ，口V2升，一從A點由靜止釋放該小球，則 （mg-qE）（ h2F）=2mV2, 聯(lián)立解得mg qE= mR,滿足此時小 球恰好能過B點的臨界條件，B正確.答案：B二、多項選擇題6. （2016 株洲模擬）如圖所示是某種靜電礦料分選器的原理示意圖，帶電礦粉經漏斗落入水平勻強電場后， 分落在收集板中央的兩側，對礦

8、粉分離的過程，下列表述正確的有（）A.帶正電的礦粉落在右側B.電場力對礦粉做正功C.帶負電的礦粉電勢能增大D.帶正電的礦粉電勢能減小解析：帶正電的礦粉受到向左的電場力作用，落在左側，電場力對所有礦粉均做正功， 礦粉電勢能均減小，B、D正確.答案：BD7 .如圖所示，由兩塊相互靠近的平行金屬板組成的平行板電容器的極板N與靜電計相接，極板M接地.用靜電計測量平行板電容器兩極板間的電勢差U在兩極板相距一定距離 d時，給電容器充電，靜電計指針張開一定角度.在整個實驗過程中，保持電容器所帶電荷量Q不變，下列操作能使靜電計指針張角變小的是（）A.將M板向下平移8 .將M板沿水平方向向左遠離 N板C.在M

9、N之間插入云母板（介電常數£r>1）D.在M N之間插入金屬板，且不和 M N接觸rS解析：由C= 4；%可知，將M板向下平移，S減小，將M板沿水平方向向左移動， d增 大，均使C變小，再由Q= CU可知，電容器兩板間電壓增大，靜電計指針張角增大，A、B錯誤；在M N間插入云母板， 一增大，C增大，U變小，靜電計指針張角減小， C正確；在M N間插入金屬板，相當于 d減小，故C增大，U變小，靜電計指針張角減小， D正確.答案：CD8.如圖所示，水平放置的平行板電容器與某一電源相連，它的極板長L=0.4 m,兩極4文檔來源為：從網絡收集整理 .word版本可編輯.歡迎下載支持.3

10、板間距離d=4x10 m有一束由相同帶電微粒組成的粒子流以相同的速度V0從兩極板中央平行極板射入，開關 S閉合前，兩極板間不帶電，由于重力作用，微粒能落到下極板的正中央.已知微粒質量 m4X10 5 kg、電荷量q=+1xi0 8 C, g=l0 m/s2,則下列說法正確的 是（）A.微粒的入射速度 v°=10 m/sB.電容器上板接電源正極時微粒有可能從平行板電容器的右邊射出電場C.電源電壓為180 V時，微?？赡軓钠叫邪咫娙萜鞯挠疫吷涑鲭妶鯠.電源電壓為100 V時，微?？赡軓钠叫邪咫娙萜鞯挠疫吷涑鲭妶鰀 12 L解析：開關s閉合前，兩極板間不帶電，微粒落到下板的正中央，由2=2

11、gt2，2=v0t，得Vo = 10 m/s , A對；電容器上板接電源正極時，微粒的豎直方向加速度更大，水平位移將 d 1 9更小，B錯；設微粒恰好從平行板右邊緣下側飛出時的加速度為a,電場力向上，則萬=2凱1,Uq，r一 ，一，一,，一 ,一,rL=V0t1, mgr-r= ma彳#U=120 V,同理微粒在平行板右邊緣上側飛出時，可得U2=200 V,d所以平行板上板帶負電，電源電壓為 120 VW6200 V時微?？梢詮钠叫邪咫娙萜鞯挠疫吷?出電場，C對，D錯.答案：AC三、計算題9.在示波管中，電子通過電子槍加速，進入偏轉電場，然后射到熒光屏上，如圖所示，設電子的質量為 m不考慮所受

12、重力），電荷量為e,從靜止開始，經過加速電場加速， 加速電場 電壓為U,然后進入偏 轉電場，偏轉電場中兩板之間的距離為 d,板長為L,偏轉電壓為 出 求電子射到熒光屏上的動能為多大？解析：電子在加速電場加速時，根據動能定理12eU = 2mqeU2進入偏轉 電場后 L=vx t , vy= at, a = md射出偏轉電場時合速度 v = W2 + v2, 以后勻速到達熒光屏，1 2eU2L2由以上各式得 E=2mV = eU + eUU.“eU2L2答案：eU124d U如圖所示，在豎直平面內，AB為水平放置的絕緣粗糙軌道，CM豎直放置的足夠長絕緣 粗糙軌道，A* CD通過四分之一絕緣光滑圓

13、弧形軌道平滑連接，圓弧的圓心為O,半徑R=0.50 m ,軌道所在空間存在水平向右的勻強電場，電場 強度的大小 E= 1.0X104 N/C ,現有 質量 件0.20 kg、電荷量q = 8.0 X10 4 C的帶電體(可視為質點)，從A點由靜止開始運動， 已知xab= 1.0 m ,帶電體與軌道 AB CD間的動摩擦因數均為0.5.假定帶電體與軌道之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等.求： (取g= 10 m/s 2)(1)帶電體運動到圓弧形軌道C點時的速度；(2)帶電體最終停在何處.解析：(1)設帶電體到達 C點時的速度為v,從A到C由動能定理得：qE：XAB+ S mgXB12mgR= /

14、mv解得 v= 10 m/s(2)設帶電體沿豎直軌道 CD±升的最大高度為 h,從C到D由動能定理得：12一mgh-qEh= 0-2mv, 一 5解得h= - m 3在最高點，帶電體受到的最大靜摩擦力Ff max = (1 qE= 4 N ,重力 Gj= mg= 2 N因為 G<Ff max5 所以帶電體最終靜止在C點上方到C點的豎直距離為-m處.3答案：(1)10 m/s ,方向豎直向上(2) C點上方到C點的豎直距離為5 m處311 .如圖所示，光滑水平軌道與半徑為R的光滑豎直半圓軌道在B點平滑連接，在過圓心O的水平界面 MN的下方分布有水平向右的勻弓II電場.現有一質量為

15、 m電荷量為+ q的小 球從水平軌道上 A點由靜止釋放，小球運動到C點離開圓軌道后，經界面MN上白P點進入電 場(P點恰好在A點的正上方，如圖所示，小球可視為質點，小球運動到C點之前電荷量 保持 不變，經過C點后電荷量立即變?yōu)榱?.已知A、B間距離為2R重力加速度為 g,在上述運 動過程中，求：(1)電場強度E的大??；(2)小球在圓軌道上運動時的最大速率；(3)小球對圓軌道的最大壓力的大小.解析：(1)設小王過C點時速度大小為 Vc,小球從A到C由動能定理知12qE 3 R mg- 2 F?= 2mvc小球離開C點后做平拋運動到 P點，12R= 2gt2R= vet得£= mg q(2)設小球運動到圓軌道 D點時速度最大，設最大速度為V,此時ODW豎直線O耿角設 為“，小球從A點運動到D點的過程，根據動能定理知12qE(2 R+ 網n a ) mgR cos a ) =2mv即 2mV= mgRSin a +cos a +1)根據