2018版高考物理大一輪復(fù)習(xí)第七章靜電場(chǎng)基礎(chǔ)課3電容器帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課時(shí)訓(xùn)練(含解

1、解析 當(dāng)平行板電容器充電后切斷電源，極板所帶電荷量電容器的電容C變大，則U=Q將變小，而由E=d可知，板間場(chǎng)強(qiáng)E也將變小。選項(xiàng) B基礎(chǔ)課 3 電容器 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)、選擇題（16 題為單項(xiàng)選擇題，710 題為多項(xiàng)選擇題）1. （2016 浙江理綜，14）以下說法正確的是（）A.在靜電場(chǎng)中，沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低B.外力對(duì)物體所做的功越多，對(duì)應(yīng)的功率越大C.電容器電容C與電容器所帶電荷量Q成正比D.在超重和失重現(xiàn)象中，地球?qū)ξ矬w的實(shí)際作用力發(fā)生了變化洋化訓(xùn)練，技能提高AW解析 在靜電場(chǎng)中，沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低，選項(xiàng)A 正確；根據(jù)可知，外力tB 錯(cuò)誤；電容器電容C與電容器所對(duì)物體

2、所做的功越多，對(duì)應(yīng)的功率不一定越大，選項(xiàng)帶電荷量Q無關(guān)，只與兩板的正對(duì)面積、兩板間距以及兩板間的電介質(zhì)有關(guān)，選項(xiàng)C 錯(cuò)誤；在超重和失重現(xiàn)象中，地球?qū)ξ矬w的實(shí)際作用力沒有發(fā)生變化，只是物體的視重發(fā)生了變化，選項(xiàng) D 錯(cuò)誤。答案 A2.如圖1 所示，平行板電容器與電源相接，充電后切斷電源，然后將電介質(zhì)插入電容器極板間,圖 1則兩板間的電勢(shì)差六u 及板間場(chǎng)強(qiáng)E的變化情況為（A.U變大，E變大B. U 變小,E變小C. U不變，E不變D. U 變小,E不變Q保持不變，插入電介質(zhì)后，2正確。答案 B3.如圖 2 所示，電子由靜止開始從A板向B板運(yùn)動(dòng)， 到達(dá)B板的速度為v，保持兩板間電壓不變，則（）3A.

3、 當(dāng)減小兩板間的距離時(shí)，速度B. 當(dāng)減小兩板間的距離時(shí)，速度C.當(dāng)減小兩板間的距離時(shí)，速度 v 不變D.當(dāng)減小兩板間的距離時(shí)，電子在兩板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間變長(zhǎng)4 J12解析 由動(dòng)能定理得eU-m/,當(dāng)改變兩極板間的距離時(shí)，U不變，v就不變，故選項(xiàng)A2B錯(cuò)誤，C正確；粒子在極板間做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，v=，2=，即t=v,當(dāng)d減小時(shí)，v不變，電子在兩極板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間變短，故選項(xiàng)D 錯(cuò)誤。答案 C4.如圖 3 所示，平行板電容器上極板帶正電， 從上極板的端點(diǎn)A點(diǎn)釋放一個(gè)帶電荷量為+Q（QA . 0）的粒子，粒子重力不計(jì)，以水平初速度vo向右射出，當(dāng)它的水平速度與豎直速度的大小之比為 1：2時(shí)，恰

4、好從下端點(diǎn)B射出，則d與L之比為（）L=vot,d= 2*，又vo:Vy= 1 : 2,可得d:L= 1 : 1，選項(xiàng) C 正確。答案 C5.如圖 4 所示，左側(cè)為加速電場(chǎng)，右側(cè)為偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，加速電場(chǎng)的加速電壓是偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)電壓的k倍。有一初速度為零的帶電粒子經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)兩板正中間垂直電 場(chǎng)強(qiáng)度方向射入，且正好能從下極板右邊緣穿出電場(chǎng)，不計(jì)帶電粒子的重力，則偏轉(zhuǎn)電 場(chǎng)長(zhǎng)、寬的比值為（）ATA. 1 :2解析設(shè)B. 2：1A到B的時(shí)間為t，粒子在B點(diǎn)時(shí)，豎直方向的分速度為Vy,由類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得v減小4d512U,偏轉(zhuǎn)電壓為12,因?yàn)閝U= qmv,帶電粒子離開加速電場(chǎng)時(shí)的速度 e

5、 rm；在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中 2=2=d2k，所以&=,2k, B 正確。答案 B 6如圖 5 所示，水平放置的兩平行金屬板與一直流電源相連，一帶正電的粒子僅在重力和電場(chǎng)力作用下以某一初速度沿圖中直線從A運(yùn)動(dòng)到B,現(xiàn)將平行金屬板分別以O(shè) 0為圓心在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)相同角度后，帶電粒子依舊能夠沿直線從A運(yùn)動(dòng)到B,則（）A十-BIo1圖 5A.平行金屬板一定順時(shí)針旋轉(zhuǎn)45B.平行金屬板一定逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45C. 帶電粒子電勢(shì)能一定逐漸增加D. 帶電粒子一定做勻變速直線運(yùn)動(dòng)解析剛開始時(shí)粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，mg= qE=qd，,由受力分析可知，粒子在豎直方向一UU上合力為零。如圖所示，平行金屬板順時(shí)針旋轉(zhuǎn)B角，

6、貝U q&廠 cos0=qdcosQcos0=qU=mg所以粒子是否做直線運(yùn)動(dòng)與旋轉(zhuǎn)角度大小無關(guān)，根據(jù)受力分析可知，電場(chǎng)力做正功，粒子的電勢(shì)能逐漸減少，粒子做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；同理，若平行金屬板逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)0角，則粒子電勢(shì)能逐漸增加，粒子做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)解析設(shè)加速電壓為D 正確。A.B.圖 4C.6答案 D7. （2015 廣東理綜，21）如圖 6 所示的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中，將兩個(gè)帶電小球M和N分別沿圖71A.使初速度為原來的 2B.使M N間電壓提高到原來的C.使M N間電壓提高到原來的D.使初速度和M N間電壓都減為原來的示路徑移動(dòng)到同一水平線上的不同位置，釋放后,M N保持靜止，

7、不計(jì)重力，則（hA.M的帶電量比N的大B.M帶負(fù)電C.靜止時(shí)M受到的合力比N的大D.移動(dòng)過程中勻強(qiáng)電場(chǎng)對(duì) M 做負(fù)功解析 帶電球M N在不計(jì)重力條件下平衡，說明M N兩球所受電場(chǎng)力的合力為零，即M N所在點(diǎn)合場(chǎng)強(qiáng)為零，所以M球在N球處所產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向向左，大小為E故M球At帶負(fù)電；同理，N球在M球處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)方向向左，大小為E,故N球帶正電，且兩球所帶電荷量相等。勻強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)M的電場(chǎng)力方向與M移動(dòng)方向成鈍角，做負(fù)功。所以B、D正確。答案 BD&如圖 7 所示，M N是在真空中豎直放置的兩塊平行金屬板，板間有勻強(qiáng)電場(chǎng)，質(zhì)量為電荷量為一q的帶電粒子（不計(jì)重力），以初速度V。由小孔進(jìn)入電場(chǎng)，當(dāng)

8、M N間電壓為U時(shí)，粒子剛好能到達(dá)N板，如果要使這個(gè)帶電粒子能到達(dá)M N兩板間距下述措施能滿足要求的是（圖 68解析 在粒子剛好到達(dá)N板的過程中，由動(dòng)能定理得一qEd=0 mV，所以d=曇善令1d帶電粒子離開M板的最遠(yuǎn)距離為X,則使初速度減為原來的 2，x= 4 故 A 錯(cuò)；使M N間電壓提高到原來的 2 倍，電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?2 倍，x= 2,故 B 對(duì)；使M N間電壓提d高到原來的 4 倍，電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?4 倍，x= 4，故 C 錯(cuò)；使初速度和M N間電壓減1d為原來的，電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼囊话耄瑇=，故D對(duì)。答案 BD 9. （2017 衡水調(diào)研）美國(guó)物理學(xué)家密立根通過研究平行板間

9、懸浮不動(dòng)的帶電油滴，準(zhǔn)確地測(cè)定了電子的電荷量。 如圖 8 所示，平行板電容器兩極板M N與電壓為U的恒定電源兩極相連，板的間距為d?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電油滴在極板間勻速下落，則（）噴霧器T 油斶*UA.此時(shí)極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E=-dB.油滴帶電荷量為mgC.減小極板間電壓，油滴將加速下落D.將極板 N 向下緩慢移動(dòng)一小段距離，油滴將向上運(yùn)動(dòng)、U一解析 極板間電壓為U,間距為d,是勻強(qiáng)電場(chǎng)，故場(chǎng)強(qiáng)E=：,故 A 正確；油滴受重力d和電場(chǎng)力，處于平衡狀態(tài)，故mg=唱，解得q=罟，故 B 錯(cuò)誤；減小極板間電壓，場(chǎng)強(qiáng) 減小，電場(chǎng)力小于重力，合力向下，故油滴將加速下落，故C 正確；將極板N向下緩慢移動(dòng)一小

10、段距離，板間距增加，場(chǎng)強(qiáng)減小，電場(chǎng)力減小，電場(chǎng)力小于重力，合力向下， 故油滴將加速下落，故 D 錯(cuò)誤。答案 AC10如圖 9 所示，帶正電的金屬滑塊質(zhì)量為m電荷量為q,與絕緣水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù),、mg為（卩v1）。水平面上方有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度為E= 。如果在A點(diǎn)給滑塊一個(gè)向左的大小為v的初速度，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)速度恰好為零，則下列說法正確的是（）9A.滑塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后將返回向A運(yùn)動(dòng), 來回所用時(shí)間相同B.滑塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后將返回向A運(yùn)動(dòng), 到A點(diǎn)時(shí)速度大小仍為vC.滑塊回到 A 點(diǎn)時(shí)速度大小為D.A B兩點(diǎn)間電勢(shì)差為一1卩:1+卩V2mv2 （1 +卩）q解析 由A點(diǎn)到B點(diǎn)過程，滑塊加速

11、度為3AB=卩 哼Eq=（卩+ 1）g,由B點(diǎn)到A點(diǎn)過程,滑塊加速度為aBA=Eq-m= （1 卩）g，而位移大小相等，所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間不可能相同,選項(xiàng) A 錯(cuò)誤;滑塊返回A點(diǎn)時(shí)的速度大小不可能等于滑塊在A點(diǎn)的初速度，選項(xiàng) B 錯(cuò)誤;1卩 _1 + 卩V，x= 2 （1+ 卩）g，2 2根據(jù)v= 2aABx,VA=2aBAx，可得回到A點(diǎn)時(shí)滑塊速度2mv，=Ex=2（1+；）q，選項(xiàng) C D 正確。答案 CD二、非選擇題11. （2016 北京市海淀區(qū)二模）如圖 10 所示，質(zhì)量 m= 2.0X6C 的帶正電微粒靜止在空間范圍足夠大的電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。取g= 10m/s2。104kg、電荷量q= 1.0X10（1）求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小和方向;3在t= 0 時(shí)刻，勻強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度大小突然變?yōu)镋 = 4.0X10 N/C，且方向不變。求在t=0.20 s 時(shí)間內(nèi)電場(chǎng)力做的功；（3）在t= 0.20 s 時(shí)刻突然撤掉第（2）問中的電場(chǎng)，求帶電微?；氐匠霭l(fā)點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能。解析（1）由題意知 Eq=mg4mg2.0X10X103E1= =0X10-6N/C = 2.0X10 N/C，方向向上。3在 t = 0 時(shí)刻，電場(chǎng)強(qiáng)度突然變化為Ea = 4.0X10 N/C。設(shè)微粒的加速度為a1,在t= 0.20 s