《高考物理一轮总复习 第六章 静电场 第20讲 电容器 带电粒子在电场中的运动课时达标》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理一轮总复习 第六章 静电场 第20讲 电容器 带电粒子在电场中的运动课时达标（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、在学生就要走出校门的时候，班级工作仍要坚持德育先行，继续重视对学生进行爱国主义教育、集体主义教育、行为规范等的教育，认真落实学校、学工处的各项工作要求第20讲 电容器 带电粒子在电场中的运动 解密考纲主要考查电容器的动态分析、带电粒子在电场中加速(或减速)和偏转的问题，以及带电粒子在复合场中的运动1模拟空气净化过程，有人设计了如图 所示的含电灰尘空气的密闭玻璃圆桶，圆桶的高和直径相等第一种除尘方式是：在圆桶顶面和底面间加上电压U，沿圆桶的轴线方向形成一个匀强电场，尘粒的运动方向如图甲所示；第二种除尘方式是：在圆桶轴线处放一直导线，在导线与桶壁间加上的电压也等于U，形成沿半径方向的辐向电场，尘粒
2、的运动方向如图乙所示已知空气阻力与尘粒运动的速度成正比，即fkv(k为一定值)，假设每个尘粒的质量和带电荷量均相同，重力可忽略不计，则在这两种方式中(C)A尘粒最终一定都做匀速运动B尘粒受到的电场力大小相等C电场对单个尘粒做功的最大值相等D在乙容器中，尘粒会做类平抛运动解析：由于电压U、圆桶的高与直径及空气阻力的大小不能计算，就不能确定尘粒最终是否做匀速运动，A项错误；在甲、乙容器中，E中的d是不同的，所以FqE一定不同，B项错误；电场力对单个尘粒做功的最大值均为WqU，C项正确；由于忽略重力，在甲、乙桶中，尘粒均做直线运动，D项错误2如图所示，一带电小球以水平速度射入接入电路中的平行板电容器
3、中，并沿直线打在屏上O点，若仅将平行板电容器上极板平行上移一些后，让带电小球再次从原位置水平射入并能打在屏上，其它条件不变，两次相比较，则再次射入的带电小球(A)A将打在O点的下方B将打在O点的上方C穿过平行板电容器的时间将增加D达到屏上动能将减少解析：由题意知，上极板不动时，小球受静电力和重力平衡，平行板电容器上极板平行上移后，两极板间电压不变，电场强度变小，小球再次进入电场，受静电力减小，合力方向向下，所以小球向下偏转，将打在O点下方，选项A正确，选项B错误；小球的运动时间由水平方向的运动决定，两次通过时水平速度不变，所以穿过平行板电容器的时间不变，选项C错误；由于小球向下偏转，合力对小球
4、做正功，小球动能增加，所以选项D错误3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(D)A12 B21 C18 D81解析：设AB长为2h，BC长为2l，对a粒子有2haattlv0ta解得2h2对b粒子有habtt2lv0tb解得h2由两式得.D项正确4(2016安徽四校联考)如图所示，两平行金属板间有一匀强电场，板长为L，板间距离为d，在板右端L处有一竖直放置的光屏M，一带电荷量为q，质量为m的质点从两板中央射入板间，最后垂直
5、打在M屏上，则下列结论正确的是(C)A板间电场强度大小为B板间电场强度大小为C质点在板间的运动时间和它从板的右端运动到光屏的时间相等D质点在板间的运动时间大于它从板的右端运动到光屏的时间解析：根据质点垂直打在M屏上可知，质点在两板中央运动时向上偏转，在板右端运动时向下偏转，mgqE，选项A、B错误；根据运动的合成和分解，质点沿水平方向做匀速直线运动，质点在板间的运动时间和它从板的右端运动到光屏的时间相等，选项C正确，D错误5如图所示，带正电的粒子以一定的初速度v0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内，恰好沿下板的边缘飞出，已知板长为L，板间的距离为d，板间电压为U，带电粒子的电荷量为q，粒子
6、通过平行金属板的时间为t(不计粒子的重力)，则(B)A在前时间内，电场力对粒子做的功为B在后时间内，电场力对粒子做的功为C在粒子下落前和后的过程中，电场力做功之比为12D在粒子下落前和后的过程中，电场力做功之比为21解析：带正电的粒子以一定的初速度v0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内，恰好沿下板的边缘飞出，带电粒子所做的运动是类平抛运动竖直方向上的分运动是初速度为零的匀加速直线运动，由运动学知识可知，前后两段相等时间内竖直方向上的位移之比为13，电场力做功之比也为13.又因为电场力做的总功为，所以在前时间内，电场力对粒子做的功为，A选项错；在后时间内，电场力对粒子做的功为，B选项对；在粒
7、子下落前和后的过程中，电场力做功相等，故C、D选项错6(多选)(2017河南郑州模拟)将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用d，U，E和Q表示下列说法正确的是(AD)A保持U不变，将d变为原来的两倍，则E变为原来的一半B保持E不变，将d变为原来的一半，则U变为原来的两倍C保持d不变，将Q变为原来的两倍，则U变为原来的一半D保持d不变，将Q变为原来的一半，则E变为原来的一半解析：E，保持U不变，将d变为原来的两倍，E变为原来的一半，A项对；保持E不变，将d变为原来的一半，则U变为原来的一半，B项错；C，C，保持d不变，C不变，Q加倍，U加倍，C项错；E，则Q变
8、为原来的一半，E变为原来的一半，D项对7(多选)(2017北京西城期末)某同学设计了一种静电除尘装置，如图甲所示，其中有一长为L、宽为b、高为d的矩形通道，其前、后面板为绝缘材料，上、下面板为金属材料图乙是装置的截面图，上、下两板与电压恒定为U的高压直流电源相连带负电的尘埃被吸入矩形通道的水平速度为v0，当碰到下板后其所带电荷被中和，同时被收集将被收集尘埃的数量与进入矩形通道尘埃的数量的比值，称为除尘率不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用，要增大除尘率，则下列措施可行的是(AB)A只增大电压UB只增大长度LC只增大高度dD只增大尘埃被吸入水平速度v0解析：由类平抛运动规律可得尘埃偏转位移为yat
9、2()2，根据题意，增大除尘率，就是要增大y，需要增大电压U，增大长度L，减小高度d，减小尘埃被吸入的水平速度v0，只需改变其中的一项或几项即可，A、B两项正确8(2017东北三校二联)如图所示，一重力不计的带电粒子以初速度v0射入水平放置距离为d的两平行金属板间，射入方向沿两极板的中心线当极板间所加电压为U1时，粒子落在A板上的P点如果将带电粒子的初速度变为2v0，同时将A板向上移动后，使粒子由原入射点射入后仍落在P点，则极板间所加电压U2为(D)AU23U1 BU26U1CU28U1 DU212U1解析：板间距离为d，射入速度为v0，板间电压为U1时，在电场中有：at2，a，t，解得U1；
10、A板上移，射入速度为2v0，板间电压为U2时，在电场中有：dat2，a，t，解得U2，即U212U1，选D9(多选)如图甲，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示，t0时刻，质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间，0时间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出微粒运动过程中未与金属板接触重力加速度的大小为g.关于微粒在0T时间内运动的描述，正确的是(BC)A末速度大小为v0 B末速度沿水平方向C重力势能减少了mgd D克服电场力做功为mgd解析：0时间内微粒匀速运动，有mgqE0.把微粒的运动分解，水平方向：做速度为v0的匀速直线运动；竖直方向：时间内，只受重力，
11、做自由落体运动，时刻，v1yg；T时间内，ag，做匀减速直线运动，T时刻，v2yv1ya0，所以末速度vv0，方向沿水平方向，选项A错误、B正确；重力势能的减少量EPmgmgd，所以选项C正确；根据动能定理：mgdW克电0，得W克电mgd，所以选项D错误10如图所示，在电场中，光滑水平面上一带正电的物体与绕过定滑轮的绝缘轻绳相连，在轻绳另一端竖直向下拉力的作用下，物体沿桌面从A点匀速运动到B点，已知电场强度大小不变、方向始终垂直于运动中的轻绳指向左上方，不计滑轮摩擦，则在此过程中拉力的瞬时功率(A)A一直增大 B一直减小C先减小后增大 D先增大后减小解析：对物体受力分析，因为物体匀速运动，通过
12、拉力和电场力的正交分解可得qEsin Fcos ，其中是轻绳与水平方向的夹角，所以拉力的瞬时功率PFvcos qEvsin ，从A点匀速运动到B点，增大，sin 增大，所以P增大，选项A正确11如图所示，在某一真空中，只有水平向右的匀强电场和竖直向下的重力场，在竖直平面内有初速度为v0的带电微粒，恰能沿图示虚线由A向B做直线运动那么(B)A微粒带正、负电荷都有可能B微粒做匀减速直线运动C微粒做匀速直线运动D微粒做匀加速直线运动解析：微粒做直线运动的条件是速度方向和合力的方向在同一条直线上，只有微粒受到水平向左的电场力才能使得合力方向与速度方向相反且在同一条直线上，由此可知微粒所受的电场力的方向
13、与场强方向相反，则微粒必带负电，且运动过程中微粒做匀减速直线运动，故B正确12(多选)如图所示，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E，在与环心等高处放有一质量为m、带电荷量q的小球，由静止开始沿轨道运动，下述说法正确的是(AD)A小球经过环的最低点时速度最大B小球在运动过程中机械能守恒C小球经过环的最低点时对轨道的压力为mqqED小球经过环的最低点时对轨道的压力为3(mgqE)解析：根据动能定理知，在运动到最低点的过程中，电场力和重力一直做正功，到达最低点的速度最大，故A正确；小球在运动的过程中除了重力做功以外，还有电场力做功，机械能不守恒，故B错误；根据动能定理得：mgRq
14、ERmv2，根据牛顿第二定律得：FNqEmgm，解得：FN3(mgqE)，则球对轨道的压力为3(mgqE)，故C错误，D正确13(2017湖北宜昌模拟)如图所示，在正方形ABCD区域内有平行于AB边的匀强电场，E、F、G、H是各边中点，其连线构成正方形，其中P点是EH的中点一个带正电的粒子(不计重力)从F点沿FH方向射入电场后恰好从D点射出以下说法正确的是(D)A粒子的运动轨迹一定经过P点B粒子的运动轨迹一定经过PH之间某点C若将粒子的初速度变为原来的一半，粒子会由ED之间某点从AD边射出D若将粒子的初速度变为原来的一半，粒子恰好由E点从AD边射出解析：由题意知，粒子的初速度方向垂直于电场方向，故粒子做类平抛运动，根据平抛运动的推论：速度反向延长线过水平位移的中点，O为FH中点，即DO为轨迹的切线，因P在DO线上，所以运动轨迹一定不经过P点，一定经过EP之间点，故A、B错误；若将粒子的初速度变为原来的一半，在电场力的方向运动不变，即离开矩形区域的时间不变，又初速度方向做匀速直线运动，所以位移是原来的一半，恰好由E点射出，所以C错误，D正确配合各任课老师，激发学生的学习兴趣，挖掘他们的学习动力，在学生中培养苦学精神，发扬拼搏精神，形成以勤学为荣的班风；充分利用学校开展的“不比基础比进步，不比聪明比勤奋”以及具有储能特色的“当月之星”的评选活动，积极探索素质教育的新途径
