《2011高三物理一轮复习 第三课时 电容带电粒子在电场中的运动练习》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2011高三物理一轮复习 第三课时 电容带电粒子在电场中的运动练习（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2011金版新学案高三物理一轮复习 第三课时 电容带电粒子在电场中的运动练习(本栏目内容，学生用书中以活页形式分册装订成册！)1.如图所示，用电池对电容器充电，电路a、b之间接有一灵敏电流表，两极板间有一个电荷q处于静止状态现将两极板的间距变大，则()A电荷将向上加速运动B电荷将向下加速运动C电流表中将有从a到b的电流D电流表中将有从b到a的电流【解析】充电后电容器的上极板A带正电不断开电源，增大两板间距，U不变、d增大由E知两极板间场强减小场强减小会使电荷q受到的电场力减小，电场力小于重力，合力向下，电荷q向下加速运动由C知电容C减小由QCU知极板所带电荷量减少会有一部分电荷返回电源，形成逆
2、时针方向的电流电流表中将会有由b到a的电流，选项B、D正确【答案】BD2如图所示，水平放置的平行金属板A、B连接一恒定电压，两个质量相等的电荷M和N同时分别从极板A的边缘和两极板的正中间沿水平方向进入板间电场，两电荷恰好在板间某点相遇若不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用，则下列说法正确的是()A电荷M的比荷大于电荷N的比荷B两电荷在电场中运动的加速度相等C从两电荷进入电场到两电荷相遇，电场力对电荷M做的功大于电场力对电荷N做的功D电荷M进入电场的初速度大小与电荷N进入电场的初速度大小一定相同【解析】电荷做类平抛运动，在竖直方向有yt2，因时间、电压、板间距相等，所以电荷M的比荷大，电荷量也大
3、，A正确；加速度是M的大，B错误；电场力做功利用公式WEqy判断C正确；初速度根据xv0t判断D错误【答案】AC3一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；若两极板间的电压为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B2v、向上C3v、向下 D3v、向上【解析】以油滴为研究对象，根据共点力平衡条件：不加电压时，mgkv0所加电压为U时，mgkv0所加电压为U时，mgkv0由以上各式得：v3v，方向
4、竖直向下【答案】C4如图所示，有一带电粒子贴着A板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为U1时，带电粒子沿轨迹从两板正中间飞出；当偏转电压为U2时，带电粒子沿轨迹落到B板中间；设粒子两次射入电场的水平速度相同，则两次偏转电压之比为()AU1U218BU1U214CU1U212 DU1U211【解析】由yat2得：U，所以U，可知A项正确【答案】A5如图所示，MN是两水平放置的平行金属板，电路可调节板间电压，当电压为U0时，一带电粒子质量为m，电量为q，以v0从M板的小孔垂直射入，当恰要到达N板时沿原路返回，今要使之在两板中点处即返回，则可行的措施是(重力忽略不计)()A板间电压增为2U0B带电粒
5、子初速度为C电压U0、初速v0都增为2倍D电压U0、初速v0都减为一半【答案】AD6空间存在匀强电场，有一电荷量q(q0)、质量m的粒子从O点以速率v0射入电场，运动到A点时速率为2v0.现有另一电荷量q、质量m的粒子以速率2v0仍从O点射入该电场、运动到B点时速率为3v0.若忽略重力的影响，则()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COA间的电势差比BO间的电势差大DOA间的电势差比BA间的电势差小【解析】由动能定理有：qUOAm(2v0)2mvmv；qUOBm(3v0)2m(2v0)2mv，故在三点中，B点的电势最高，A点的电势最低，OA间的电势差比BO间的
6、电势差小，所以选A、D.【答案】AD7如图所示，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B质点打在屏的P点上方，板间场强大小为C质点打在屏的P点下方，板间场强大小为D质点打在屏的P点下方，板间场强大小为【解析】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
7、度减小为零，则只可能是先向上做加速运动，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，质点在水平方向上做匀速直线运动，故质点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：a1，ga2，根据两段运动的对称性知a1ta2t, 则E，答案A正确【答案】A8某空间内有高度为d、宽度足够宽、方向水平向左的匀强电场当在该空间内建立如右图所示的坐标系后，在x轴上的P点沿y轴正方向连续射入质量和电荷量均相同、且带电性质也相同的带电粒子(粒子重力不计)，由于粒子的入射速率v(v0)不同，有的粒子将在电场中直接通过y轴，有的将穿出电场后再通过y轴设粒子
8、通过y轴时，离坐标原点的距离为h，从P到y轴所需的时间为t，则()A由题设条件可以判断出粒子的带电性质B对hd的粒子，h越大，t越大C对hd的粒子，在时间t内，电场力对粒子做的功不相等Dh越大的粒子，进入电场时的速率v也越大【解析】由题设条件，粒子必定受到向左的电场力，电场方向向左，故粒子必带正电荷，A正确hd的粒子，都没有飞出电场，电场方向上的加速度a，因粒子的带电荷量和质量相等，故加速度相等，到达y轴的时间也相等，该过程电场力做功WqEs相等，所以B、C错误而初速度越大的粒子在粒子到达y轴的时间内，竖直向上的位移越大，所以D正确【答案】AD9如图所示，两平行金属板间有一匀强电场，板长为L，
9、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，最后垂直打在M屏上，则下列结论正确的是()A板间电场强度大小为mg/qB板间电场强度大小为2mg/qC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】当质点所受电场力方向向上且大于重力时，质点才可能垂直打到屏上由运动的合成与分解知识，可知质点在水平方向上一直做匀速直线运动，所以质点在电场中做类平抛运动的时间和在重力场中做斜上抛运动的时间相等由运动规律可知质点在水平方向上做匀速直线运动，vxv0；在竖直方向上：在电场中vyat，如上
10、图所示，离开电场后质点做斜上抛运动，vygt，由此运动过程的对称性可知ag，由牛顿第二定律得：qEmgmamg，解得E2mg/q.故选项B、C正确【答案】BC10如图所示，有一水平向左的匀强电场，场强为E1.25104 N/C，一根长L1.5 m、与水平方向的夹角为37的光滑绝缘细直杆MN固定在电场中，杆的下端M固定一个带电小球A，电荷量Q4.5106 C；另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量q1.0106 C，质量m1.0102 kg.现将小球从杆的上端N静止释放，小球B开始运动(静电力常量k9.0109 Nm2/C2，取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)求：(1
11、)小球B开始运动时的加速度为多大？(2)小球B的速度最大时，与M端的距离r为多大？【解析】(1)开始运动时小球B受重力、库仑力、杆的弹力和电场力，沿杆方向运动，由牛顿第二定律得mgsin qEcos ma 解得：agsin 代入数据解得：a3.2 m/s2.(2)小球B速度最大时合力为零，即mgsin qEcos 0 解得：r 代入数据解得：r0.9 m.【答案】(1)3.2 m/s2(2)0.9 m11如下图所示，在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑离心轨道，一个带负电的小球从斜轨道上的A点由静止释放，沿轨道滑下，已知小球的质量为m，电量为q，匀强电场的场强大小为E，斜轨道的倾角为(小球的重
12、力大于所受的电场力)(1)求小球沿斜轨道下滑的加速度的大小(2)若使小球通过圆轨道顶端的B点，求A点距水平地面的高度h至少应为多大？(3)若小球从斜轨道h5R处由静止释放假设其能够通过B点，求在此过程中小球机械能的改变量【解析】(1)根据牛顿第二定律：(mgqE)sin ma a. (2)若小球刚好通过B点，据牛顿第二定律mgqE 小球由A到B，据动能定理(mgqE)(h2R) 以上联立，得hR. (3)小球从静止开始沿轨道运动到B点的过程中，机械能的变化量为E机由E机W电 W电3Req 得E机3REq. 【答案】(1)(2)R(3)减少3EqR12如右图所示，水平放置的平行板电容器，与某一电源相连，它的极板长L0.4 m，两板间距离d4103 m，有一束由相同带电微粒组成的粒子流，以相同的速度v0从两板中央平行极板射入，开关S闭合前，两板不带电，由于重力作用微粒能落到下板的正中央，已知微粒质量为m4105 kg，电量q1108 C(g10 m/s2)求：(1)微粒入射速度v0为多少？(2)为使微粒能从平行板电容
