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1、2022年高三物理一輪復(fù)習(xí) 第6章 第3講 電容器 帶電粒子在電場中的運動練習(xí)(I)
1.(xx山東理綜,18,6分)如圖,場強大小為E、方向豎直向下的勻強電場中有一矩形區(qū)域abcd,水平邊ab長為s,豎直邊ad長為h。質(zhì)量均為m、帶電量分別為+q和-q的兩粒子,由a、c兩點先后沿ab和cd方向以速率v0進入矩形區(qū)(兩粒子不同時出現(xiàn)在電場中)。不計重力。若兩粒子軌跡恰好相切,則v0等于( )
A. B.
C. D.
2.(xx課標Ⅰ,16,6分)一水平放置的平行板電容器的兩極板間距為d,極板分別與電池兩極相連,上極板中心有一小孔(小孔對電場的影響可忽略不計)。小孔正上方處的P點有一帶
2、電粒子,該粒子從靜止開始下落,經(jīng)過小孔進入電容器,并在下極板處(未與極板接觸)返回。若將下極板向上平移,則從P點開始下落的相同粒子將( )
A.打到下極板上 B.在下極板處返回
C.在距上極板處返回 D.在距上極板d處返回
3.(xx廣東理綜,15,4分)噴墨打印機的簡化模型如圖所示。重力可忽略的墨汁微滴,經(jīng)帶電室?guī)ж撾姾?以速度v垂直勻強電場飛入極板間,最終打在紙上。則微滴在極板間電場中( )
A.向負極板偏轉(zhuǎn)
B.電勢能逐漸增大
C.運動軌跡是拋物線
D.運動軌跡與帶電量無關(guān)
4.(xx安徽理綜,22,14分)如圖所示,充電后的平行板電容器水平放置,電容為C,極板間
3、距離為d,上極板正中有一小孔。質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球從小孔正上方高h處由靜止開始下落,穿過小孔到達下極板處速度恰為零(空氣阻力忽略不計,極板間電場可視為勻強電場,重力加速度為g)。求:
(1)小球到達小孔處的速度;
(2)極板間電場強度大小和電容器所帶電荷量;
(3)小球從開始下落運動到下極板處的時間。
5.(xx課標Ⅱ,24,14分)如圖,勻強電場中有一半徑為r的光滑絕緣圓軌道,軌道平面與電場方向平行。a、b為軌道直徑的兩端,該直徑與電場方向平行。一電荷量為q(q>0)的質(zhì)點沿軌道內(nèi)側(cè)運動,經(jīng)過a點和b點時對軌道壓力的大小分別為Na和N
4、b。不計重力,求電場強度的大小E、質(zhì)點經(jīng)過a點和b點時的動能。
1.B 因為兩粒子軌跡恰好相切,切點為矩形區(qū)域中心,則對其中一個粒子,水平方向=v0t,豎直方向=at2且滿足a=,三式聯(lián)立解得v0=,故B正確。
2.D 設(shè)板間電壓為U,場強為E,則E=
由動能定理得mg·d-qEd=0
將下極板向上平移后,U不變,d'=d,則E'==E,設(shè)粒子在距上極板x處返回,則
mg(+x)-qE'x=0
聯(lián)立解得:x=d,故D正確,A、B、C錯誤。
3.C 由于微滴帶負電,其所受電場力指向正極板,故微滴在電場中向正極板偏轉(zhuǎn),A項錯誤。微滴在電場中所受電場力做正功,電
5、勢能減小,B項錯誤。由于極板間電場是勻強電場,電場力不變,故微滴在電場中做勻加速曲線運動,并且軌跡為拋物線,C項正確。帶電量影響電場力及加速度大小,運動軌跡與加速度大小有關(guān),故D項錯誤。
4.答案 (1) (2) C (3)
解析 (1)由v2=2gh得v=
(2)在極板間帶電小球受重力和電場力作用,有
qE-mg=ma且v2-0=2ad,得E=
由U=Ed、Q=CU得Q=C
(3)由題得h=g、0=v+at2、t=t1+t2,綜合可得t=
5.答案 見解析
解析 質(zhì)點所受電場力的大小為
f=qE①
設(shè)質(zhì)點質(zhì)量為m,經(jīng)過a點和b點時的速度大小分別為va和vb,由牛頓第二定律有
f+Na=m②
Nb-f=m③
設(shè)質(zhì)點經(jīng)過a點和b點時的動能分別為Eka和Ekb,有
Eka=m④
Ekb=m⑤
根據(jù)動能定理有
Ekb-Eka=2rf⑥
聯(lián)立①②③④⑤⑥式得
E=(Nb-Na)⑦
Eka=(Nb+5Na)⑧
Ekb=(5Nb+Na)⑨
2022年高三物理一輪復(fù)習(xí) 第6章 第3講 電容器 帶電粒子在電場中的運動練習(xí)(I)
