高考物理二轮复习专题练习 9.3电容器 电场中带电粒子的运动

高考物理二轮复习专题练习 9.3电容器 电场中带电粒子的运动内容摘要：

1、容器 电场中带电粒子的运动一、选择题(共 10 小题，每小题 6 分，共 60 分，在每小题给出的四个选项中至少有一项符合题意，全部选对的得 6 分，漏选的得 3 分，错选的得 0 分)1(石家庄模拟)对于给定的电容器，在描述电容 C，所带电荷量 Q，极板间电压 U 之间的关系的四种图象中，如图所示，正确的是 ()【答案】图所示，平行板电容器的两极板 A、B 通过开关 S 与直流电源相连接当 S 接通时，放入板间的带电液滴 P 刚好处于静止状态现将 S 断开，保持 A 板不动，而将另一个与大地相接的 B 板下移一小段距离，则 ()A带电液滴会向下运动B带电液滴会向上运动CA、B 两板间的电压增 2、大，带电液滴的电势能增大DA、B 两板间的场强不变，带电液滴的电势能减小【答案】图所示，一绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，场强为 m、带电q 的小球，由静止开始沿轨道运动，下列说法正确的是 ()A小球在运动过程中机械能守恒B小球经过环的最低点时速度最大C小球经过环的最低点时对轨道压力为 3(mg小球经过环的最低点时对轨道压力为 (mg答案】图所示，处于真空中的匀强电场与水平方向成 15角，在竖直平面内的直线 场强 E 互相垂直在 A 点，以大小为 初速度水平向右抛出一质量为 m、带电荷量为q 的小球，经时间 t，小球下落一段距离过 C 点(图中未画出)时其速度大小仍为 知 A、B、 3、C 三点在同一平面内，则在小球 A 点运动到 C 点的过程中()A电场力对小球做功为零B小球的电势能增加C小球机械能减少 点可能位于直线 左侧【解析】由动能定理，动能不变，合外力的功为零，重力做正功，电场力必然做负功，电势能增加，B 对，A 错；A、B 两点等势，故 C 点必定在 线的右侧，D 错；小球的机械能的减少量即为竖直方向的重力势能减少量 竖直方向的加速度 a 大于 g，竖直方向 h C 错12 12 12【答案】2010重庆联合诊断)如下图所示，水平放置的两平行金属板间有一竖直方向的匀强电场，板长为 L，板间距离为 d，在距极板右端 L 处有一竖直放置的屏 M，一带电荷量为 q，质量 4、为 m 的质点从两板中央平行于极板射入电场，最后垂直打在 M 屏上，以下说法中正确的是 ()A质点打在屏的 P 点上方，板间场强大小为2点打在屏的 P 点上方，板间场强大小为点打在屏的 P 点下方，板间场强大小为2点打在屏的 P 点下方，板间场强大小为析】质点要垂直打在 M 屏上，则打在 M 屏上时竖直方向上速度为零对竖直方向上的运动进行分析，质点的前一段运动必定是在电场力和重力作用下做加速运动，后一段运动必定是在重力作用下做减速运动，最后速度减小为零，则只可能先向上做加速运动，然后向上做减速运动，位移应向上，故质点打在 P 点上方又因两段运动的过程中质点在水平方向上的位移相等，质点在水平方向 5、上做匀速直线运动，故质点做两段运动所经历的时间相等，设为 t，对竖直方向上的运动有： a 1，ga 2，根据两段运动的对称性知a 2t，则 E ，A 正确2案】高考天津理综)如图所示，带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置，M、N 为板间同一电场线上的两点，一带电粒子(不计重力 )以速度 过 M 点在电场线上向下运动，且未与下板接触，一段时间后，粒子以速度 回N 点，则 ()A粒子受电场力的方向一定由 M 指向 子在 M 点的速度一定比在 N 点的大C粒子在 M 点的电势能一定比在 N 点的大D电场中 M 点的电势一定高于 N 点的电势【解析】本题考查了电场的基本概念、带电粒子在电场中的 6、受力及运动相关知识，意在考查考生的分析与综合能力由题意可知 M、N 在同一电场线上，带电粒子从 M 点运动到 N 点的过程中，电场力做负功，动能减小，电势能增加，故 A、C 错误，B 正确；由于题中未说明带电粒子及两极板的电性，故无法判断 M、N 两点的电势高低，D 错误【答案】高考浙江理综)空间存在匀强电场，有一电荷量 q(q0)、质量 m 的粒子从 O 点以速度 入电场，运动到 A 点时速率为 q、质量 m 的粒子以速率 2从 O 点射入该电场，运动到 B 点时速率为 3()A在 O、A、B 三点中，B 点电势最高B在 O、A、B 三点中，A 点电势最高C的电势差比 的电势差大D的电势差比 7、 的电势差小【解析】本题考查电场力做功和动能定理，意在考查考生掌握电场力做功与电势能的变化关系由动能定理有：A m(2 B m(3 m(22 12 20 32 20 12 122 故在三点中，B 点的电势最高， A 点的电势最低， 的电势差比 的电势52 20差小，所以 确【答案】高考海南物理单科卷)一平行板电容器中存在匀强电场，电场沿竖直方向两个比荷(即粒子的电荷量与质量之比 )不同的带正电荷的粒子 a 和 b，从电容器边缘的 P 点(如图所示)以相同的水平速度射入两平行板之间测得 a 和 b 与电容器极板的撞击点到入射点之间的水平距离之比为 1 a 和 b 的比荷之比是 ()A12 B18 8、C21D 41【答案】图所示，a、b、c、d 为匀强电场中的四个等势面，一个电子由 M 点射入电场后的运动轨迹如实线 示，由此可知 ()A电子在 N 点的动能大于在 M 点的动能B电子在 N 点的电势能小于在 M 点的电势能C电场强度方向向左D电场中，a 面的电势低于 d 面的电势【解析】由题图可知，电子在电场力的作用下发生了偏转，因为电场力的方向一定与等势面垂直，所以偏转方向向下，电场力的方向也向下，可见电场力对电子做了负功，且电场线方向向上由电场力做负功，电势能增大，电子在 N 点的电势能大于电子在 M 点的电势能， B 错误由能量守恒，电子的动能减小，电子在 N 点的动能小于在 M 点的 9、动能，A 错误由电场线的方向向上可得 C 错误同时可得 a 等势面的电势低于d 等势面的电势，D 正确【答案】高考全国卷)一平行板电容器的两个极板水平放置，两极板间有一带电荷量不变的小油滴，油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比若两极板间电压为零，经一段时间后，油滴以速率 v 匀速下降；若两极板间电压为 U，经一段时间后，油滴以速率v 匀速上升若两极板间电压为U ，油滴做匀速运动时速度的大小、方向将是( )A2v、向下 B2 v、向上C3v、向下 D3 v、向上【解析】当不加电场时，油滴匀速下降，即 Ffkv两极板间电压为 U 时，油滴向上匀速运动，即 F 电 kv解之得：F 电 10、2当两极间电压为U 时，电场力方向反向，大小不变，油滴向下运动，当匀速运动时，F 电 mg解之得：v3v，答案】述、计算题(本题共 3 小题，共 40 分，解答时应写出必要的文字说明、计算公式和重要的演算步骤，只写出最后答案不得分，有数值计算的题，答案中必须明确数值和单位)11(莱芜模拟)一质量为 m、带电荷量为q 的小球以水平初速度 入竖直向上的匀强电场中，如图甲所示今测得小球进入电场后在竖直方向下降的高度 y 与水平方向的位移x 之间的关系如图乙所示根据图乙给出的信息，(重力加速度为 g)求：(1)匀强电场场强的大小；(2)小球从进入匀强电场到下降 h 高度的过程中，电场力做的功；(3)小 11、球在 h 高度处的动能【解析】(1)小球进入电场后，水平方向做匀速直线运动，设经过时间 t，水平方向：竖直方向： h(qE) )电场力做功为 W)根据动能定理 Ek2案】(1) (2) (3) 2010武汉调研)如图所示，在正交坐标系 第一、四象限内分别存在两个大小相等、方向不同的匀强电场，两组平行且等间距的实线分别表示两个电场的电场线，每条电场线与 x 轴所夹的锐角均为 60y 轴上某点 A 沿着垂直于电场线的方向射入第一象限，仅在电场力的作用下第一次到达 x 轴上的 B 点时速度方向正好垂直于第四象限内的电场线，之后第二次到达 x 轴上的 C 点求 比值【解析】质子的运动轨迹如图所示，设质 12、子在电场中运动的加速度为 a，在 A、B 两点的速度分别为 v0、v，经历时间为 M 垂直于 M 平行于 交点 M 作x 轴的垂线，垂足为 N，则N 由几何关系 5 由题意知 v与 0，根据平抛运动规律沿垂直于 M 12 21沿平行于 Bv 0在 B 点，沿垂直于 沿平行于 v0 联立解得 3解得 9 到 C 经历时间为 直于 P 平行于 据平抛运动规律沿 向 BC 沿 向 BC 12 2联立解得 16解得 76413(高考广东卷)如图所示，绝缘长方体 B 置于水平面上，两端固定一对平行带电极板，极板间形成匀强电场 E，长方体 B 的上表面光滑，下表面与水平面的动摩擦因数 最大静摩擦力与滑动摩擦力相同)B 与极板的总质量 正电的小滑块 A 质量受到的电场力大小 F假设 A 所带的电荷量不影响极板间的电场分布t 0 时刻，小滑块 A 从 B 表面上的 s 向左运动，同时，B (连同极板 )以相对地面的速度s 向右运动问(g 取 10m/1)A 和 B 刚开始运动时的加速度大小分别为多少。 (2)若 A 最远能到达 b 点，a、b 的距离L 应为多少。 从 t0 时刻至 A 运动到 b 点时，摩擦力对 B 做的功为多少。 【解析】(1)以向右运动为正方向，初始时刻，A、中 F 与 F互为作用力与反作用力，大小相等 FF到的摩擦力大小为 m A mB)6设 A、B 的加速度分别。