課時規(guī)范練25　電容器　帶電粒子在電場中的運動

課時規(guī)范練25電容器帶電粒子在電場中的運動基礎(chǔ)對點練1.（電容器動態(tài)分析）（2021廣東揭陽高三模擬）電容式傳感器可以將非電學(xué)量的微小變化轉(zhuǎn)換成電容變化。如下圖是一種利用電容式傳感器測量油箱中油量的裝置。當(dāng)開關(guān)S閉合后，油量減少時（）A.電容器的電容增大B.電容器的帶電荷量減小C.電流向上經(jīng)過G表D.G表示數(shù)為零時，油箱中油量為零.（電容器動態(tài)分析）（2021天津高三一模）兩個較大的平行金屬板A、B相距為d,分別接在電壓為U的電源正、負極上，這時質(zhì)量為私帶電油滴恰好靜止在兩極之間，如下圖，在其他條件不變的情況下，如果將兩極非常緩慢地錯開一些，那么在錯開的過程中（）~啰__AB"A.油滴將向上加速運動,電流計中電流從匕流向〃B.油滴將向下加速運動，電流計中的電流從〃流向bC.油滴靜止不動，電流計中的電流從〃流向hD.油滴靜止不動，電流計中的電流從b流向a.（電容器動態(tài)分析X2021山東高三三模）如下圖的傳感器可以監(jiān)控生產(chǎn)流水線材料的厚度，其中甲、乙為平行板電容器的上、下兩個固定極板，分別接在電源的兩極上、當(dāng)通過極板間的材料厚度增大時，極板間的介電常數(shù)增大，以下說法正確的選項是（）A.當(dāng)通過極板間的材料厚度減小時,電流從。流向bB.極板間的材料厚度變化時,極板間電場強度不變C當(dāng)通過極板間的材料厚度增大時,極板上的電荷量變小D.當(dāng)通過極板間的材料厚度增大時，極板間的電壓增大.（帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)運動洗后讓一個氣核（；H）和一個氣核（出）從同一位置以相同的初動能進入同一對平行板形成的偏轉(zhuǎn)電場，進入時速度方向與板平行，那么氣核與笊核離開時速度偏角的正切值之比tan0\/tan&為（）A.1：\C.l；2D.1；4.（多項選擇X電容器應(yīng)用）如下圖,電容式觸摸屏的構(gòu)造主要是在玻璃屏幕上鍍一層透明的薄膜導(dǎo)體層,再在導(dǎo)體層外加上一塊保護玻璃,電容式觸摸屏在觸摸屏四邊均鍍上狹長的電極，在導(dǎo)體層內(nèi)形成一個低電壓交流電場,在觸摸屏幕時，由于人體是導(dǎo)體,手指與內(nèi)部導(dǎo)體層間會形成一個特殊電容（耦合電容），四邊電極發(fā)出的電流會流向觸點，而電流強弱與手指到電極的距離成正比，位于觸摸屏后的控制器便會計算電流的比例及強弱，準(zhǔn)確算出觸摸點的位置。由以上信息可知，以下說法正確的選項是（）觸摸屏四角接上電壓手指觸到屏幕，令電流由觸摸屏邊的電極令/導(dǎo)體層產(chǎn)生電場控制器計算觸摸點位置四邊的電極流向觸摸點觸摸屏四角接上電壓手指觸到屏幕，令電流由觸摸屏邊的電極令/導(dǎo)體層產(chǎn)生電場控制器計算觸摸點位置四邊的電極流向觸摸點A.電容式觸摸屏的兩極板分別是導(dǎo)體層和手指B.當(dāng)用手觸摸屏幕時，手指與屏的接觸面積越大，電容越大C.當(dāng)用手觸摸屏幕時，手指與屏的接觸面積越大，電容越小D.當(dāng)用手觸摸屏幕時，手指和屏的接觸面積的大小不影響電容的大小6.（帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)運動）三個質(zhì)量相等，分別帶正電、負電和不帶電的粒子，從帶電平行金屬板左側(cè)中央以相同的水平初速度功先后垂直電場進入,并分別落在正極板的A、B、。三處，。點是下極板的左端點，且。。二2。4工。=23。,如下圖,那么以下說法不正確的選項是（）A.帶正、負電荷的兩個粒子的電荷量之比為7；20B.三個粒子在電場中運動的時間之比以：tB"2/3：4C三個粒子在電場中運動的加速度之比以：aB；3；4D.三個粒子在電場中運動時動能的變化量之比Eu:EkB/￡kc=36/16：9.U。（帶電粒子在電場中的加速偏轉(zhuǎn)運動）如下圖，一電子槍發(fā)射出的電子（初速度很小，可視為零）進入加速電場加速后，垂直射入偏轉(zhuǎn)電場，射出后偏轉(zhuǎn)位移為匕要使偏轉(zhuǎn)位移增大，以下哪些措施是可行的（不考慮電子射出時碰到偏轉(zhuǎn)極板的情況）（）A.僅增大偏轉(zhuǎn)電壓U.僅增大加速電壓UoC.僅增大偏轉(zhuǎn)極板間距離D.僅將發(fā)射電子改成發(fā)射負離子素養(yǎng)綜合練8.（2021山東青島高三月考）在水平直線上的A、8兩點分別固定有不等量點電荷，其中A處為正電荷乃處電荷電性未知。為A、3連線中點。由絕緣材料制成的光滑圓軌道的圓心。2在AB連線上,且位于A點左側(cè)，其軌道平面與A8在同一水平面內(nèi)，如下圖。在軌道上穿一帶正電小球并置于軌道上的某一點P,給小球一沿軌道切線方向的初速度，小球恰好能沿軌道做勻速圓周運動，小球可視為質(zhì)點，以下說法正確的選項是（）A.B處點電荷帶負電，其電荷量小于A處電荷的電荷量.小球沿軌道運動過程中，小球的電勢能不變C.小球沿軌道運動過程中,小球受到的靜電力大小不變D.小球沿軌道運動過程中,軌道對小球的彈力大小不變.示波管由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極（xx*nyy）、熒光屏組成，它的原理圖如下圖。管內(nèi)抽成真空，給電子槍通電后，如果在偏轉(zhuǎn)電極xx和rr上都沒有加電壓,電子束將打在熒光屏的中心。點，在那里產(chǎn)生一個亮斑。以下說法不正確的選項是（）A.要想讓熒光屏上的亮斑沿。丫向上移動,需在偏轉(zhuǎn)電極YF上加電壓，且『比y電勢高B.要想讓亮斑移到熒光屏的左下方,需在偏轉(zhuǎn)電極XT、yy上加電壓，且x比X，電勢低、y比『電勢低C要想在熒光屏上出現(xiàn)一條豎直亮線，需在偏轉(zhuǎn)電極YF上加特定的周期性變化的電壓D.要想在熒光屏上出現(xiàn)一條正弦曲線，需在偏轉(zhuǎn)電極XX，上加適當(dāng)頻率的掃描電壓、在偏轉(zhuǎn)電極YY1上加按正弦規(guī)律變化的電壓10.?pNM（2021湖南永州二模）如下圖,豎直平面內(nèi)有水平向右的勻強電場E,M點、與N點在同一電場線上。兩個質(zhì)量相等的帶電粒子,以相同的速度w分別從M點和N點同時垂直進入電場，不計兩粒子的重力和粒子間的庫侖力。兩粒子都能經(jīng)過P點，在此過程中，以下說法正確的選項是（）A.兩粒子都帶負電B.從M點進入的粒子電荷量較大C.從N點進入的粒子動量變化較大D.兩粒子的電勢能都增加11.（2021山西高三模擬）如圖，平行板電容器兩極板的間距為a一帶電粒子在電容器中靠近（不接觸）下極板處靜止，重力加速度為g。保持兩極板間電壓不變,把上下兩極板均轉(zhuǎn)過45。到虛線位置,那么粒子到達上極板時速度大小為（）A.，2gd12.如下圖，虛線左側(cè)有一電場強度為Ei=E的水平勻強電場，在兩條平行的虛線和之間存在著寬為L、電場強度為E2=2E的豎直勻強電場,在虛線PQ右側(cè)相距為L處有一個豎直屏?，F(xiàn)將一電子（電荷量為e,質(zhì)量為㈤由A點無初速釋放鼻點到的距離為與，最后電子打在右側(cè)的屏上,49連線與屏垂直，垂足為。，求：（1）電子剛進入MNQP區(qū)域時的速度；（2）電子剛射出和PQ之間的電場時的速度方向與A。連線夾角。的正切值tan仇⑶電子打到屏上的點P'到點。的距離Yo參考答案課時規(guī)范練25電容器帶電粒子在電場中的運動1.B解析油量減小時,電容器極板間的介質(zhì)2減小，根據(jù)電容決定式裊可知，電容器的電容減小，故A錯誤;電容器與電源相連,極板間電壓保持不變，根據(jù)公式有可知電容器的帶電荷量減小，故B正確;根據(jù)B項分析，可知電容器極板電荷量減小，即釋放電荷,電流向下經(jīng)過G表，故C錯誤;僅當(dāng)油量變化時,才會產(chǎn)生電流，故G表示數(shù)為零時，僅能說明油量不變，故D錯誤。.C解析電容器與電源相連，兩極板間電壓不變，將兩極板非常緩慢地水平錯開一些，兩極板正對面積減小，而間距不變，由可知,電場強度不變，油滴受到的靜電力不變，仍與重力平衡，因此油滴靜止不動，由。=怨可知，電容減小，由可知，電荷量減小，電容器放電，因此可判斷電流計中的電流從。流向兒故C正確。.B解析電容器兩極板間的電壓始終保持不變，板間的距離也保持不變，根據(jù)可知,極板間電場強度保持不變，故B正確,D錯誤;根據(jù)C=盤可知，厚度增大時介電常數(shù)增4TTKU大，電容器的電容增大，極板上的電荷量增加，故C錯誤;材料厚度減小，電容器的電容減小,極板上的電荷量減小，電容放電,電流從b流向”,故A錯誤。.A解析粒子進入偏轉(zhuǎn)電場后做類平拋運動，垂直電場線方向做勻速直線運動，那么/二忖，平行于電場線方向做勻加速直線運動，加速度為。喘分速度為b，=M聯(lián)立以上幾式得tan3也=抖，又根據(jù)瓦=：6%2,可得tan。=罌，兩粒子初動能相同，其他量也VqCLTTIVqZ相同，故偏角的正切值相同,A正確。.AB解析電容式觸摸屏在原理上把人的手指當(dāng)作電容器元件的一個極板，把導(dǎo)體層當(dāng)作另一極板,A正確油平行板電容器電容的決定式可知,手指和屏的接觸面積大小會影響到電容大小,接觸面積越大，即兩極板的正對面積越大，電容越大,B正確,C、D錯誤。.C解析三個粒子的初速度相等，在水平方向上做勻速直線運動，由得在電場中的運動時間之比以Zb/tc=2；3/4,選項B正確;三個粒子在豎直方向上的位移y相等,根據(jù)產(chǎn)得以；牝=36/16；9,選項C錯誤;三個粒子所受的合力大小關(guān)系為￡4>&>丘,三個粒子的重力相等，所以落在3點的粒子僅受重力作用，落在A點的粒子所受的靜電力向下，落在。點的粒子所受的靜電力向上,即落在8點的粒子不帶電，落在A點的粒子帶負電，落在C點的粒子帶正電，由牛頓第二定律得“a.?gac=(.mg+qAE):mg解得qc；9A=7..ZO,選項A正確;由牛頓第二定律可知尸二根”,因為三個粒子的質(zhì)量相等，所以所受合力之比與加速度之比相同，合力做功W=￡y,由動能定理可知，動能的變化量等于合力做的功，所以三個粒子在電場中運動過程的動能變化量之比Eim:EkB；Ekc=36.*16；9,選項D正確。此題選說法不正確的，應(yīng)選C。.A解析設(shè)偏轉(zhuǎn)極板長為/,極板間距為d,由山0=為北2尸_1,尸擠2=昆尸得偏轉(zhuǎn)位ZVqZZTTlu移產(chǎn)拄7,增大偏轉(zhuǎn)電壓。，減小加速電壓。。,減小偏轉(zhuǎn)極板間距離a都可使偏轉(zhuǎn)位移增4,UQU大，選項A正確，選項B、C錯誤;由于偏轉(zhuǎn)位移與粒子質(zhì)量、帶電荷量無關(guān)，故將4(7qu發(fā)射電子改變成發(fā)射負離子，偏轉(zhuǎn)位移不變，選項D錯誤。8.B解析由于小球沿軌道做勻速圓周運動，速率不變，所以靜電力不做功，即軌道處各個點電勢相等，軌道處于等勢面上，如果8是正電荷，那么軌道與A3連線的交點處的電勢不可能相等，因此3處點電荷帶負電,但是不能確定3處電荷的電荷量與4處電荷的電荷量的大小關(guān)系，選項A錯誤;因軌道處于等勢面上，那么小球沿軌道運動過程中，小球的電勢能不變，選項B正確;因軌道上各點的電場強度不一定相同，那么小球沿軌道運動過程中，小球受到的靜電力大小要變化，選項C錯誤;因等勢面上各點電場強度與等勢面垂直,那么軌道2上各點電場強度方向沿半徑方向背離圓心，那么小球沿軌道運動過程中有尸N-功二機不因各點電場強度不斷變化，那么軌道對小球的彈力大小不斷變化，選項D錯誤。.A解析要想讓亮斑沿。丫向上移動,需在偏轉(zhuǎn)電極1T'上加電壓,要使電子受向上的靜電力,那么要使y比y‘電勢高，選項a錯誤，符合題意;要想讓亮斑移到熒光屏的左下方，即使電子受到OX以及OY方向的靜電力，需在偏轉(zhuǎn)電極XH、YV上加電壓，且X比X地勢低、y比V電勢低，選項B正確,不符合題意;要想在熒光屏上出現(xiàn)一條豎直亮線，需在偏轉(zhuǎn)電極rr上加特定的周期性變化的電壓，選項C正確,不符合題意;要想在熒光屏上出現(xiàn)一條正弦曲線，需在偏轉(zhuǎn)電極XX，上加適當(dāng)頻率的掃描電壓、在偏轉(zhuǎn)電極rr上加按正弦規(guī)律變化的電壓，選項d正確,不符合題意。.C解析兩粒子都向尸點偏轉(zhuǎn),所以粒子均帶正電,A錯誤;兩粒子在電場中均做類平拋運動，豎直方向做勻速直線運動，到達尸點的時間相等，水平方向做初速度為零的勻加速直線運動，有用弓黑戶,從M點進入的粒子水平距離小,所以其電荷量也小,B錯誤;根據(jù)選項B可知，從N點進入的粒子電荷量大，根據(jù)動量定理得/二%uAp,所以從N點進入的粒子動量變化較大,C正確;靜電力均做正功，電勢能均減小,D錯誤。1LA解析開始時粒子靜止，有方=叫,當(dāng)轉(zhuǎn)過45。角，兩極板的間距為疝=強靜電力在豎直方向的