步步高2016年高考物理人教版一轮复习《第六章 静电场》第3讲 电容器 带电粒子在电场中的运动 习题

步步高2016年高考物理人教版一轮复习《第六章 静电场》第3讲 电容器 带电粒子在电场中的运动 习题内容摘要：

1、第 3 讲电容器带电粒子在电场中的运动1有一只电容器的规格是“F,9 V”，那么( )A这只电容器上的电荷量不能超过 05 只电容器上的电荷量不能超过 05 只电容器的额定电压为 9 只电容器的击穿电压为 9 V 为电 容器的额 定电压(或工作电压)，故 C 正确；正常工作时的带电荷量 Q0 6 9 C0 5 C，B 正确答案图 1 甲所示，一条电场线与 重合，取 O 点电势为零，向上各点的电势 随 x 变化的情况如图乙所示若在 O 点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则()图 1A电子一直沿 方向运动B电场力一直做正功C电子运动的加速度逐渐增大D电子的电势能逐渐增大解析 由电势位移图象 2、可知，电势随位移均匀增加，相同位移间的电势差相同，电场强 度恒定，电子运 动的加速度恒定， C 不正确；沿 方向电势增大，电场线 方向与 负方向重合，电子受沿 正方向的电场力，且沿正方向运 动，电场力做正功，A 不正确、B 正确；由功能关系，电场力做正功，电势能减少，D 不正确答案 图 2 所示，平行板电容器与电动势为 E 的直流电源 (内阻不计)连接，下极板接地一带电油滴位于容器中的 P 点且恰好处于平衡状态现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则()图 2A带电油滴将沿竖直方向向上运动BP 点的电势将降低C带电油滴的电势能将减少D若电容器的电容减小，则极板带电量将增大解析 上极板 3、向上移动一小段距离后，板间电压不变，故电场强度将减小，油滴所受 电场力减小，故油滴将向下运动，A 错；P 点的电势大于 0，且 P 点与下极板间的电势差减小，所以 P 点的油滴向下运动 ，电场力做负功，电势 减小，B 对；油滴向下运动时电场力做负功，油滴的 电势能增加， C 错；电容器的电容 C ，由于 d 增大， 电容 C 减小，极板 带电 量 Q减小， 案 图 3 所示，有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为 E，道半径为 R，A、B 为圆水平直径的两个端点， 圆弧一个质量为 m，电荷量为q 的带电小球，从 A 点正上方高为14H 处由静止释放，并从 A 点沿切线进入半圆轨道不计空气阻力及一 4、切能量损失，关于带电小球的运动情况，下列说法正确的是()图 3A小球一定能从 B 点离开轨道B小球在 分可能做匀速圆周运动C若小球能从 B 点离开，上升的高度一定小于 球到达 C 点的速度可能为零解析本题考查学生对复合场问题、功能关系、圆周运动等知识综合运用分析的能力若电场力大于重力，则小球有可能不从 B 点离开轨道，A 错若电场力等于重力，物体做匀速圆周运动， B 正确因 电场力做负功，有机械能损失，上升的高度一定小于 H，C 正确由圆周运动知识可知若小球到达 C 点的速度为零，则在此之前就已脱轨了， D 错答案图 4 所示，A、B 两金属板平行放置，在 t 0 时将电子从 A 板附近由静止 5、释放( 电子的重力忽略不计)分别在 A、B 两板间加上下列哪种电压时，有可能使电子到不了 B 板 ( )图 4解析加 A 图电压，电子从 A 板开始向 B 板做匀加速直 线运动；加 B 图电压，电子开始向 B 板做匀加速运动，再做加速度大小相同的匀减速运动，速度减为零后做反向匀加速运动及匀减速运动，由对称性可知，电子将做周期性往复运动，所以电子有可能到不了 B 板；加 C 图电压 ，电子先匀加速，再匀减速到静止，完成一个周期，所以电子一直向 B 板运动，即电子一定能到达 B 板；加 D 图电压，电子的运动 与 C 图情形相同，只是加速度变化，所以电子也一直向 B 板运动，即电子一定能到达 B 6、板 综上所述可知 选项 B 正确答案图 5 所示，用长 L m 的绝缘轻质细线，把一个质量 m1.0 g 带电小球悬挂在均匀带等量异种电荷的平行金属板之间，平行金属板间的距离d5.0 板间电压 U0 3 V静止时，绝缘细线偏离竖直方向 角，小球偏离竖直线的距离 a1.0 g10 m/)图 5A两板间电场强度的大小为 04 V/球带的电荷量为 08 细线突然被剪断，小球在板间将做类平抛运动D若细线突然被剪断，小球在板间将做匀加速直线运动解析设两板间的电场强度为 E，根据匀 强电场的场强和电势差的关系得E V/m0 4 V/m，A 项正确；小球静止 时受力平衡，0 2由平衡条件得 qE，解得 q 7、角很小，所以 ，解得 q0 8 C，B 项正确；细线 剪断时，由于小球受到重力50和电场力的合力为恒力，且小球初速度为零，故小球做初速度为零的匀加速直线运动，C 项错、D 项正确答案图 6 所示，有三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的质点，由两水平极板正中，以相同的初速度 后垂直匀强电场射入，并分别落在负极板上甲、乙、丙三处，可以判定()图 6A甲处质点带正电，乙处质点不带电，丙处质点带负电B三个质点在电场中的运动时间相等C三个质点在电场中的加速度 a 甲 a 乙 a 丙D三个质点到达负极板的动能 E 丙 E 乙 E 甲解析三个质点均做类平抛运动，它们在水平方向上的分运动相同，都是以初速度 8、 匀速直线运动，在竖直方向上均做初速度为零的匀加速直线运动，但它们下落的加速度不同，不带电的质点的加速度大小等于 g，带正电质点的加速度大于 g，带负电质点的加速度小于 g，下落高度相同，下落 时间与加速度大小有关，根据公式 h 得 t ，可 见，加速度越小，下落 时间越12 2以 t 负 t 不带电 t 正 ，又因为它们的水平位移 xv 0t，所以 x 负 x 不带电 x 正 ，选项 A、C 正确，B 错误；因为三个质点到达负极板的过程中，电场力对带正电质点做正功，机械能增大，对带负电质点做负功，机械能减小，对不带电质点不做功，机械能不变，所以它们的动能 E 甲 E 乙 E 丙 ，选项 D 9、错误答案真空中水平放置一对金属板，两板间的电压为 U，一个电子以水平速度两板中线射入电场，忽略电子所受的重力电子在电场中的竖直偏移距离为 Y，当只改变偏转电压 U(或只改变初速度 ，下列图象哪个能正确描述 )A BC D解析 由带电 粒子在电场 中的运动性质知，在 Y 方向上，Y (其12 l 为板长，d 为板间 距离) Y 正比于 U，反比于 v (即正比于 )当 U 过大201大 时，电子会打在极板上，不再出来，Y 就不随 U 或 的增加而变大1上可知选项 B 正确答案 间距为 d 的平行板电容器所带电荷量为 Q 时，两极板间的电势差为 间场强为 容器的电容为 Q，板间距变为 ，其他条件不 10、变，这时两极板间电势差为 间场强为 容2，下列说法正确的是()AC 23C 1， 1 BC 23C 1，E 24E 1CU 2U 1，E 23E 1 DU 22U 1，E 22E 1解析当电容器所带电荷量为 Q，板间距为 d 时， 电容器电容， ， ；当电荷量变为 3Q，板 间距变为1d 4容器电容3C 1， U 1， 3E 1，选项 A、C 正2案一个水平面上建立 x 轴，在过原点 O 右侧空间有一个匀强电场，电场强度大小 E610 5 N/C，方向与 x 轴正方向相同，在 O 处放一个电荷量q510 8 C、质量 m带负电绝缘物块物块与水平面间的动摩擦因数 x 轴正方向给物块一个初速度 m 11、/s，如图 7 所示，求：( g 取 10 m/图 7(1)物块最终停止时的位置；(2)物块在电场中运动过程的机械能增量解析(1)第一个 过程：物块向右做匀减速运动到速度为零N，F，F v ，20代入数值 .4 m，第二个过程：物块向左做匀加速运动，离开电场后再做匀减速运动直到停止由动能定理得：F f(s1s 2)0得 .2 m ，则物块停止在原点 O 左侧 m 处 (2)物块在电场 中运动过程的机械能增量EW f21)原点 O 左侧 0.2 m 处(2) 11反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似如图 8 所示，在虚线 侧分别存在着方 12、向相反的两个匀强电场，一带电微粒从 A 点由静止开始，在电场力作用下沿直线在 A、B 两点间往返运动已知电场强度的大小分别是 0 3 N/20 3 N/C，方向如图所示带电微粒质量 m0 20 电荷量 q0 9 C，A 点距虚线 距离 .0 计带电微粒的重力，忽略相对论效应求：图 8(1)B 点距虚线 距离 2)带电微粒从 A 点运动到 B 点所经历的时间 1)带电微粒由 A 运动到 B 的过程中，由 动能定理有|q|q|E 2由式解得 )设微粒在虚 线 侧的加速度大小分别为 a1、牛顿第二定律有|q|q|微粒在虚线 侧运动的时间分别为 t1、运动学公式有12 2112 2又 tt 1t 2由 13、式解得 t0 8 1)2)0 8 平行板电容器长 l10 a8 间距 d4 板左侧有一足够长的“狭缝”离子源，沿着两板中心平面，连续不断地向整个电容器射入离子，它们的比荷均为 21010 C/度均为 4106 m/s，距板右端 l/2处有一屏，如图 5 甲所示，如果在平行板电容器的两极板间接上如图乙所示9 的交流电，由于离子在电容器中运动所用的时间远小于交流电的周期，故离子通过电场的时间内电场可视为匀强电场试求：图 9(1)离子打在屏上的区域面积；(2)在一个周期内，离子打到屏上的时间解析(1)设离子恰好从极板边缘射出时极板两端的电压为 平方向：lv 0t 竖直方向： 2又 a 得 128 128。