《2019届高考物理一轮复习 第7章 静电场 第3讲 电容器 带电粒子在电场中的运动课时作业（含解析）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019届高考物理一轮复习 第7章 静电场 第3讲 电容器 带电粒子在电场中的运动课时作业（含解析）（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、3、电容器带电粒子在电场中的运动基础训练1(2018云南曲靖联考)(多选)如图所示电路中，A、B为两块竖直放置的金属板，G是一只静电计，开关S合上后，静电计指针张开一个角度，下述哪些做法可使指针张角增大()A使A、B两板靠近一些B使A、B两板正对面积错开一些C断开S后，使B板向右平移拉开一些D断开S后，使A、B两板正对面积错开一些答案：CD解析：图中静电计的金属杆接A板，外壳和B板均接地，静电计显示的是A、B两极板间的电压，指针张角越大，表示两板间的电压越高当合上S后，A、B两板与电源两极相连，板间电压等于电源电压不变，静电计指针张角不变；当断开S后，板间距离增大，正对面积减小，都将使电容器的
2、电容变小，而电容器电荷量不变，由U可知，板间电压U增大，从而使静电计指针张角增大综上所述，选项C、D正确2(2018山东菏泽期末)(多选)一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一带正电小球(电荷量很小)固定在P点，如图所示以U表示两极板间的电压，E表示两极板间的场强，Ep表示该小球在P点的电势能，若保持负极板不动，而将正极板移至图中虚线所示位置，则()AU变小 BU不变 CE变大 DEp不变答案：AD解析：根据电容器充电后与电源断开可知，Q不变，将正极板移至图中虚线所示位置，间距d减小，由C，知电容C增大，又U，电压U减小，因E，E不变，P点到下极板的距离不变，则P点与下极板
3、的电势差不变，P点的电势不变，P点电势能Epq不变，选项A、D正确3如图所示，从F处由静止释放一个电子，电子向B板方向运动，设电源电动势为U(V)，下列对电子运动的描述中错误的是()A电子到达B板时的动能是U(eV)B电子从B板到达C板的过程中，动能的变化量为零C电子到达D板时动能是3U(eV)D电子在A板和D板之间做往复运动答案：C解析：由题图可知，电子在A、B板间做加速运动，电场力做的正功为U(eV)；电子在B、C板间做匀速运动，动能变化量为零；电子在C、D板间做减速运动，电场力做的功为U(eV)，电子在D板处速度为零，故电子在A板和D板之间做往复运动，选C.4如图所示，电子(不计重力，电
4、荷量为e，质量为m)由静止经加速电场加速，然后从相互平行的A、B两板的正中间射入，已知加速电场两极间电压为U1，A、B两板之间电压为U2，则下列说法中正确的是()A电子穿过A、B板时，其动能一定等于eB为使电子能飞出A、B板，则要求U1U2C若把电子换成另一种带负电的粒子(忽略重力)，它将沿着电子的运动轨迹运动D在A、B板间，沿电子的运动轨迹，电势越来越低答案：C解析：电子穿过A、B板时不一定从板的边缘射出，所以动能不一定等于e，故A错误为使电子能飞出A、B板，不能只要求U1U2，因为竖直位移还与板长、板间距离有关，故B错误电子在A、B板间的水平位移xv0t，竖直位移yat2，其中a，eU1m
5、v，联立得y，与电荷量、质量无关，所以C正确在A、B板间，电场力对电子做正功，电势能减少，沿电子的运动轨迹电势升高，所以D错误5(2018湖北宜昌模拟)如图所示，一个带电粒子从粒子源飘入(初速度很小，可忽略不计)电压为U1的加速电场，经加速后从小孔S沿平行金属板A、B的中线射入，A、B板长为L，相距为d，电压为U2.则带电粒子能从A、B板间飞出应该满足的条件是()A. B.C. D.答案：C解析：根据qU1mv2，再根据t和yat22，由题意知，yd，解得，故C正确6如图所示的示波管，电子由阴极K发射后，初速度可以忽略，经加速电场加速后垂直于电场方向飞入偏转电场，最后打在荧光屏上已知加速电压为
6、U1，偏转电压为U2，两偏转极板间距为d，板长为L，偏转极板右端到荧光屏的距离为D，不计重力，求：(1)电子飞出偏转电场时的偏转位移y；(2)电子打在荧光屏上的偏转距离OP.答案：(1)(2)(L2D)解析：设电子加速后速度为v0，则eU1mv在偏转电场中水平方向：Lv0t竖直方向：yt2联立解得y.(2)由类平抛运动的推论可得联立解得OPyy(L2D)能力提升7(2018河北张家口模拟)如图所示，P、Q为平行板电容器，两极板竖直放置，在两板间用绝缘线悬挂一带电小球将该电容器与电源连接，闭合开关后，悬线与竖直方向夹角为，则()A保持开关闭合，缩小P、Q两板间的距离，角度会减小B保持开关闭合，加
7、大P、Q两板间的距离，角度会增大C断开开关，加大P、Q两板间的距离，角度会增大D断开开关，缩小P、Q两板间的距离，角度不变化答案：D解析：保持开关闭合，电容器两端的电压不变，减小两板间距离，根据E，电场强度增大，角度增大，A错误；增大两板间距离，场强减小，角度减小，B错误；将开关断开，Q不变，则有E，改变距离d，场强不变，角度不变，C错误，D正确8如图所示，在空间中有平行于xOy平面的匀强电场，一群带正电粒子(电荷量为e，重力不计，不计粒子间相互作用)从P点出发，可以到达以原点O为圆心、R25 cm为半径的圆上的任意位置，比较圆上这些位置，发现粒子到达圆与x轴正半轴的交点A时，动能增加量最大，
8、为60 eV，已知OAP30.则下列说法正确的是()A该匀强电场的方向沿x轴负方向B匀强电场的电场强度是240 V/mC过A点的电场线与x轴垂直DP、A两点间的电势差为60 V答案：D解析：到A点时，动能增加量最大，说明等势面在A点与圆相切(否则一定还可以在圆上找到比A点电势低的点，粒子到达这点，动能增加量比到达A点时动能增加量大)，即等势面与y轴平行，电场力做正功，所以电场沿x轴正方向，P、A两点间的电势差UPA60 V，由匀强电场中电场强度与电势差的关系可得E160 V/m，故D正确，A、B、C错误9(多选)两个相同的电容器A和B如图所示连接，它们的极板均水平放置，当它们都带有一定电荷并处
9、于静电平衡时，电容器A中的一带电粒子恰好静止，现在电容器B的两极板间插入一长度与板长相同的金属块，且两极板的间距d不变，这时带电粒子的加速度大小为g，重力加速度的大小为g.则下列说法正确的是()A带电粒子加速度方向向下B电容器A的带电量增加为原来的2倍C金属块的厚度为dD电容器B两板间的电压保持不变答案：AC解析：带电粒子静止，则有mg，得U，当在电容器B的两极板间插入一长度与板长相同的金属块时，板间距减小，则由C可知，电容器B的电容C增大，而两个电容器的总电量不变，电压相等，则知电容器B两端的带电量增大，电容器A两端的电量减小，则由C知电容器A板间电压减小，场强减小，粒子所受的电场力减小，所
10、以粒子向下加速运动，故A项正确；带电粒子向下加速运动，根据牛顿第二定律得mgm，由解得U，则板间电压变为原来的，根据电容的定义式C，可知电容器A的带电量变为原来的，则电容器B的带电量变为原来的倍，由电容的定义式C，可知电容器B的电容变为原来的3倍，则电容器B的板间距减小到原来的，故金属块的厚度为d，C项正确，B、D项错误10如图所示，矩形区域ABCD内存在竖直向下的匀强电场，两个带正电的粒子a和b以相同的水平速度射入电场，粒子a由顶点A射入，从BC的中点P射出，粒子b由AB的中点O射入，从顶点C射出若不计重力，则a和b的比荷之比是()A12 B21 C18 D81答案：D解析：如图所示，设AB
11、长为2h，BC长为2l，对a粒子有2haatt，lv0ta，解得2h2，对b粒子有habtt，2lv0tb，解得h2，可得，D正确11如图甲所示，质量为m、电荷量为e的电子经加速电压U1加速后，在水平方向沿O1O2垂直进入偏转电场已知形成偏转电场的平行板电容器的极板长为L(不考虑电场边缘效应)，两极板间距为d，O1O2为两极板的中线，P是足够大的荧光屏，且屏与极板右边缘的距离也为L.甲乙(1)求电子进入偏转电场时的速度大小v；(2)若偏转电场两板间加恒定电压，电子经过偏转电场后正好打中屏上的A点，A点与极板M在同一水平线上，求偏转电场所加电压U2；(3)若偏转电场两板间的电压按如图乙所示做周期性变化，要使电子经加速电场后在t0时刻进入偏转电场，最后水平击中A点，求偏转电场电压U0以及周期T分别应该满足的条件答案：见解析解析：(1)电子经加速电场加速eU1mv2解得v.(2)由题意知，电子经偏转电场偏转后做匀速直线运动到达A点，设电子离开偏转电场时的偏转角为，由几何关系得tan 解得tan又tan 解得U2.(3)要使电子在水平方向击中A点，电子必向上极板偏转，且vy0，则电子应在t0时刻进入偏转电场，且电子在偏转电场中运动的时间为整数个周期，因为电子水平射出，则电子在偏转电场中的运动时间满足tnTT(n1,2,3，)在竖直方向满足2na22n2解得U0(n1,2,3，) 9
