第六章第3單元電容器帶電粒子在電場中的運動

1、第六章 第3單元 電容器帶電粒子在電場中的運動課時作業(yè)命題設計難度較易中等稍難單一目標電容器1、8帶電粒子在電場的加速2、710、11帶電粒子在電場中的偏轉3、6綜合目標綜合應用45、912-、單項選擇題（本題共5小題，每小題7分，共35分）1. （2009海南高考）一平行板電容器兩極板間距為d,極板面積為 S,電容為號，其中 電是常量.對此電容器充電后斷開電源.當增加兩板間距時，電容器極板間（）A.電場強度不變，電勢差變大B.電場強度不變，電勢差不變C.電場強度減小，電勢差不變D.電場強度減小，電勢差減小解析：電容器充電后斷開， 故電容器的帶電荷量不變，當增大兩極板間的距離時，由C=苧可知，

2、電容器的電容變小，由 U = Q可知電壓變大，又由 E = U可得E = U = -Q- = dCdd Cd-QT = *,所以電場強度不變， A正確.g oS d d答案：A2.平行板間有如圖1所示的周期性變化的電壓.重力不計的帶電粒|仃子靜止在平行板中央，從t= 0時刻開始將其釋放，運動過程中無小 一：ii碰板情況.在圖 2所示的圖象中，能正確定性描述粒子運動的速浮 F 部一伍11 1度圖象的是（）解析：0;時間內粒子做初速度為零的勻加速直線運動,T時間內做勻減速直線運動，由對稱性可知，在 T時刻速度減為零.此后周期性重復，故 A對.答案：A3.如圖3所示，地面上某區(qū)域存在著豎直向下的勻強

3、電場，一個質量為的帶負電的小球以水平方向的初速度v0由。點射入該區(qū)域，剛好通過豎直平面中的P點，已知連線 OP與初速度方向的夾角為 45,則此帶電小球通過P點時的動能為2A. mv0B.2mv 02D.m v 021解析：由題意可知小球到 P點時水平位移和豎直位移相等，即v 0t= -v Pyt合速度 vP=v02+vPy2=5V0EkP=2mvp2= 2mv02, 故選 D.答案：D4.示波管是一種多功能電學儀器，它的工作原理可以等效成下列情況：如圖4所示，真空室中電極 K發(fā)出電子（初速度不計），經過電壓為 Ui的加速電場后，由小孔 S沿水平金屬板A、B間的中心線射入板間.金屬板長為 L,相

4、距為d,當A、B間電壓為U2m,電荷量時電子偏離中心線飛出電場打到熒光屏上而顯示亮點.已知電子的質量為為e,不計電子重力，下列情況中一定能使亮點偏離中心距離變大的是圖4Ui變大，U2變大Ui變小，5變大D. Ui變小，U2變小C. Ui變大，U2變小解析：當電子離開偏轉電場時速度的反向延長線一定經過偏轉電場中水平位移的中點，所以電子離開偏轉電場時偏轉角度越大（偏轉距離越大）,亮點距離中心就越遠.設電子經過Ui加速后速度為v0,根據(jù)題意得： TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark7 o Current Document 2eUi 2mv o電子在A、B間做類平拋運動

5、，當其離開偏轉電場時沿電場方向的分速度為：vy= at=*Lmd v o結合式，速度的偏轉角。滿足：tan 0=v y U2Lv o 2dUi顯然，欲使。變大，應該增大 U2、L,或者減小Ui、d.正確選項是B.答案：B5.如圖5所示，靜止的電子在加速電壓 Ui的作用下從。經P板的小孔射出，又垂直進入平行金屬板間的電場， 在偏轉電壓 5的作用下偏轉一段距離. 現(xiàn)使Ui加倍，要想使電子的運動軌跡不發(fā)生變化，應該（）A.使U2加倍5圖5B.使U2變?yōu)樵瓉淼?倍C,使U2變?yōu)樵瓉淼挠帽禗,使U2變?yōu)樵瓉淼膇/2解析：要使電子的運動軌跡不變，則應使電子進入偏轉電場后任一水平位移x所對應的偏轉距離y保持

6、不變.2i ,2_ i qU2 x 2 qU2Xi 2小由 丫= 2at =2 md (vo) =2mv02d和 qUi=2mv0 信2U2X 0y= 口y 4Uid見在x、y 一定時，“JUi.故A項正確.答案：A、多項選擇題（本題共4小題，每小題7分，共28分.每小題有多個選項符合題意，全部選對白得7分，選對但不全的得 3分，錯選或不答的得 0分）6.有三個質量相等的分別帶有正電、負電和不帶電的微粒，從極板左側 中央以相同的水平初速度 v先后垂直場強方向射入，分別落到極板B、C處，如圖6所示，則下列說法正確的有（A.落在A處的微粒帶正電，B處的不帶電，C處的帶負電A、+4 + + + 二+

7、HH號.):圖6B.三個微粒在電場中運動時間相等C.三個微粒在電場中運動的加速度aAaBEkBEkC解析：微粒在水平方向上均做勻速直線運動，且水平速度相同，三微粒在水平方向上 的位移，XcXbXa.則三微粒的運動時間為所以 tctBv tA微粒在豎直方向上做初速度為零的勻加速運動，則有d 12 12 122= 2aAtA = 2aBtB = 2actc所以aAaB0=2 .vo sin 9cos0電勢差U=Ex =2g22八mvo cos 0答案:鼠e2q22八mvo cos 02q(12分)如圖11所示，長L=1.2 m、質量M = 3 kg的木板靜止放在傾角為 37的光滑斜 面上，質量m=

8、 1 kg、帶電荷量q=+2.5X10-4 C的物塊放在木板的上端，木板和物塊 TOC o 1-5 h z 間的動摩擦因數(shù) 科=0.1,所在空間加有一個方向垂直斜面向下、場強E = 4.0X 104 n/c的勻強電場.現(xiàn)對木板施加一平行于斜面向上小港的拉力F = 10.8 N.取g=10 m/s2,斜面足夠長.求：年(1)物塊經多長時間離開木板？(2)物塊離開木板時木板獲得的動能.圖11(3)物塊在木板上運動的過程中，由于摩擦而產生的內能.解析：(1)物塊向下做加速運動，設其加速度為a1,木板的加速度為 a2,則由牛頓第二定律對物塊：mgsin37 (j(mgcos37 + qE)= ma1對

9、木板：Mg sin37 + Mmgcos37 + qE) F = Ma 2又1a1t22a2t2= L得物塊滑過木板所用時間t= J2 s.(2)物塊離開木板時木板的速度v2= a2t=342 m/s.其動能為 Ek2 = 2M v 22 = 27 J(3)由于摩擦而產生的內能為Q= F 摩x 相=Mmgcos37 + qE) L= 2.16 J.答案：(1) 2 s (2)27 J (3)2.16 J(14分)(2010南京*II擬)一質量為m、帶電荷量為+ q的小球以水平初速度v0進入豎直向上的勻強電場中，如圖 12甲所示.今測得小球進入電場后在豎直方向下降的高度y與水平方向的位移x之間的關系如圖12乙所示.根據(jù)圖乙給出的信息，(重力加速度為g)求：圖12(1)勻強電場場強的大小；(2)小球從進入勻強電場到下降h高度的過程中，電場力做的功;(3)小球在h高度處的動能.t,水平方向:解析：(1)小球進入電場后，水平方向做勻速直線運動，設經過時間v 0t= L豎直方向:所以E =2(mg-qE)