2019-2020年高考物理第一輪復(fù)習(xí) 課時跟蹤檢測（二十二）電容器 帶電粒子在電場中的運(yùn)動.doc
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2019-2020年高考物理第一輪復(fù)習(xí) 課時跟蹤檢測（二十二）電容器 帶電粒子在電場中的運(yùn)動 對點(diǎn)訓(xùn)練：平行板電容器的動態(tài)分析 1．如圖1所示，平行板電容器與電動勢為E的直流電源(內(nèi)阻不計)連接，下極板接地。一帶電油滴位于電容器中的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)。現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動一小段距離，則( ) 圖1 A．帶電油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動 B．P點(diǎn)的電勢將降低 C．帶電油滴的電勢能將減小 D．電容器的電容減小，極板帶電荷量將增大 2．(多選)如圖2所示的電路，閉合開關(guān)，水平放置的平行板電容器中有一個帶電液滴正好處于靜止?fàn)顟B(tài)。為了使液滴豎直向上運(yùn)動，下列操作可行的是( ) 圖2 A．?dāng)嚅_開關(guān)，將兩板間的距離拉大一些 B．?dāng)嚅_開關(guān)，將兩板水平地向相反方向移開一些 C．保持開關(guān)閉合，將兩板間的距離減小一些 D．保持開關(guān)閉合，以兩板各自的左側(cè)板沿為軸，同時向上(即逆時針方向)轉(zhuǎn)過一個小角度 3．(多選)如圖3所示，平行板電容器與電動勢為E′的直流電源(內(nèi)阻不計)連接，下極板接地，靜電計所帶電荷量很少，可被忽略。一帶負(fù)電油滴被固定于電容器中的P點(diǎn)。現(xiàn)將平行板電容器的下極板豎直向下移動一小段距離，則( ) 圖3 A．平行板電容器的電容將變小 B．靜電計指針張角變小 C．帶電油滴的電勢能將減少 D．若先將上極板與電源正極的導(dǎo)線斷開，再將下極板向下移動一小段距離，則帶電油滴所受電場力不變 對點(diǎn)訓(xùn)練：帶電粒子在電場中的直線運(yùn)動 4．(多選)如圖4所示 ，M、N是在真空中豎直放置的兩塊平行金屬板，板間有勻強(qiáng)電場，質(zhì)量為m、電荷量為－q的帶電粒子，以初速度v0由小孔進(jìn)入電場，當(dāng)M、N間電壓為U時，粒子剛好能到達(dá)N板，如果要使這個帶電粒子能到達(dá)M、N兩板間距的處返回，則下述措施能滿足要求的是( ) 圖4 A．使初速度減為原來的 B．使M、N間電壓提高到原來的2倍 C．使M、N間電壓提高到原來的4倍 D．使初速度和M、N間電壓都減為原來的 5．(多選)如圖5所示為勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E隨時間t變化的圖像。當(dāng)t＝0時，在此勻強(qiáng)電場中由靜止釋放一個帶電粒子，設(shè)帶電粒子只受電場力的作用，則下列說法中正確的是( ) 圖5 A．帶電粒子將始終向同一個方向運(yùn)動 B．2 s末帶電粒子回到原出發(fā)點(diǎn) C．3 s末帶電粒子的速度為零 D．0～3 s內(nèi)，電場力做的總功為零 對點(diǎn)訓(xùn)練：帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn) 6．(xx安徽無為四校聯(lián)考)如圖6所示，兩平行金屬板間有一勻強(qiáng)電場，板長為L，板間距離為d，在板右端L處有一豎直放置的光屏M，一帶電荷量為q、質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)從兩板中央射入板間，最后垂直打在M屏上，則下列結(jié)論正確的是( ) 圖6 A．板間電場強(qiáng)度大小為 B．板間電場強(qiáng)度大小為 C．質(zhì)點(diǎn)在板間的運(yùn)動時間和它從板的右端運(yùn)動到光屏的時間相等 D．質(zhì)點(diǎn)在板間的運(yùn)動時間大于它從板的右端運(yùn)動到光屏的時間 7.(xx蘭州診斷)如圖7所示，一電子槍發(fā)射出的電子(初速度很小，可視為零)進(jìn)入加速電場加速后，垂直射入偏轉(zhuǎn)電場，射出后偏轉(zhuǎn)位移為Y，要使偏轉(zhuǎn)位移增大，下列哪些措施是可行的(不考慮電子射出時碰到偏轉(zhuǎn)電極板的情況)( ) 圖7 A．增大偏轉(zhuǎn)電壓U B．增大加速電壓U0 C．增大偏轉(zhuǎn)極板間距離 D．將發(fā)射電子改成發(fā)射負(fù)離子 8．(多選)如圖8所示，平行板電容器AB兩極板水平放置，A在上方，B在下方，現(xiàn)將其和二極管串聯(lián)接在電源上，已知A和電源正極相連，二極管具有單向?qū)щ娦裕粠щ娦∏蜓谹B中心水平射入，打在B極板上的N點(diǎn)，小球的重力不能忽略，現(xiàn)通過上下移動A板來改變兩極板AB間距(兩極板仍平行)，則下列說法正確的是( ) 圖8 A．若小球帶正電，當(dāng)AB間距增大時，小球打在N的右側(cè) B．若小球帶正電，當(dāng)AB間距減小時，小球打在N的左側(cè) C．若小球帶負(fù)電，當(dāng)AB間距減小時，小球可能打在N的右側(cè) D．若小球帶負(fù)電，當(dāng)AB間距增大時，小球可能打在N的左側(cè) 考點(diǎn)綜合訓(xùn)練 9．(xx上海市閘北區(qū)一模)如圖9，水平放置的金屬薄板A、B間有勻強(qiáng)電場，已知B板電勢高于A板。電場強(qiáng)度E＝5105 N/C，間距d＝1.25 m。A板上有一小孔，M恰好在孔的正上方，距離h＝1.25 m。從M處每隔相等時間間隔由靜止釋放一個質(zhì)量m＝110－3 kg的帶電小球。第1個帶電小球的電量q1＝＋110－8 C，第n個帶電小球的電量qn＝nq1。取g＝10 m/s2。求： 圖9 (1)第1個帶電小球從M處下落至B板的時間； (2)第幾個帶電小球?qū)⒉荒艿诌_(dá)B板； (3)第(2)問中該帶電小球下落過程中機(jī)械能的變化量。 10．(xx江蘇二校聯(lián)考)如圖10所示，A、B為兩塊平行金屬板，A板帶正電、B板帶負(fù)電。兩板之間存在著勻強(qiáng)電場，兩板間距為d、電勢差為U，在B板上開有兩個間距為L的小孔。C、D為兩塊同心半圓形金屬板，圓心都在貼近B板的O′處，C帶正電、D帶負(fù)電。兩板間的距離很近，兩板末端的中心線正對著B板上的小孔，兩板間的電場強(qiáng)度可認(rèn)為大小處處相等，方向都指向O′。半圓形金屬板兩端與B板的間隙可忽略不計?，F(xiàn)從正對B板小孔緊靠A板的O處由靜止釋放一個質(zhì)量為m、電量為q的帶正電微粒(微粒的重力不計)，問： 圖10 (1)微粒穿過B板小孔時的速度多大？ (2)為了使微粒能在CD板間運(yùn)動而不碰板，CD板間的電場強(qiáng)度大小應(yīng)滿足什么條件？ (3)從釋放微粒開始，經(jīng)過多長時間微粒通過半圓形金屬板間的最低點(diǎn)P點(diǎn)？ 答 案 1．選B 上極板向上移動一小段距離后，板間電壓不變，仍為電源電動勢E，故電場強(qiáng)度將減小，油滴所受電場力減小，故油滴將向下運(yùn)動，A錯；P點(diǎn)的電勢大于0，且P點(diǎn)與下極板間的電勢差減小，所以P點(diǎn)的電勢降低，B對；兩極板間電場方向豎直向下，所以P點(diǎn)的油滴應(yīng)帶負(fù)電，當(dāng)P點(diǎn)電勢減小時，油滴的電勢能應(yīng)增加，C錯；電容器的電容C＝，由于d增大，電容C應(yīng)減小，極板帶電荷量Q＝CE將減小，D錯。 2．選BC 帶電液滴受到豎直向下的重力和豎直向上的電場力正好處于靜止?fàn)顟B(tài)，有Eq＝mg。兩板間的電場強(qiáng)度E＝，保持開關(guān)閉合時，U不變，當(dāng)兩板間的距離d減小時，E變大，此時Eq＞mg，液滴豎直向上運(yùn)動，C正確；保持開關(guān)閉合，以兩板各自的左側(cè)板沿為軸，同時向上(即逆時針方向)轉(zhuǎn)過一個小角度，E方向變了，此時液滴不會沿豎直方向運(yùn)動，所以D錯誤；斷開開關(guān)，電容器的電荷量Q不變，E與d無關(guān)，所以斷開開關(guān)，將兩板間的距離拉大一些，仍有Eq＝mg，液滴仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，A錯誤；斷開開關(guān)，將兩板水平地向相反方向移開一些，此時兩板的正對面積S變小，E變大，此時Eq＞mg，所以液滴豎直向上運(yùn)動，B正確。 3．選ACD 將平行板電容器的下極板豎直向下移動一小段距離時，兩極板的正對面積S不變，間距d變大，根據(jù)關(guān)系式C＝∝可知，電容C減小，選項(xiàng)A正確；因?yàn)殪o電計指針的變化表征了電容器兩極板電勢差的變化，題中電容器兩極板間的電勢差U不變，所以靜電計指針張角不變，選項(xiàng)B錯誤；U不變，極板間距d變大時，板間電場強(qiáng)度E＝減小，帶電油滴所處位置的電勢UP＝U－Ed1增大，其中d1為油滴到上極板的距離，又因?yàn)橛偷螏ж?fù)電，所以其電勢能將減少，選項(xiàng)C正確；若先將上極板與電源正極的導(dǎo)線斷開，再將下極板向下移動一小段距離，則電容器電荷量Q不變，極板間距d變大，根據(jù)Q＝CU，E＝和C＝可知E∝，可見，極板間電場強(qiáng)度E不變，所以帶電油滴所受電場力不變，選項(xiàng)D正確。 4．選BD 在粒子剛好到達(dá)N板的過程中，由動能定理得－qEd＝0－mv02，所以d＝，令帶電粒子離開M板的最遠(yuǎn)距離為x，則使初速度減為原來的，x＝；使M、N間電壓提高到原來的2倍，電場強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?倍，x＝，使M、N間電壓提高到原來的4倍，電場強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?倍，x＝；使初速度和M、N間電壓都減為原來的，電場強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼囊话?，x＝。 5．選CD 設(shè)第1 s內(nèi)粒子的加速度為a1，第2 s內(nèi)的加速度為a2，由a＝可知，a2＝2a1，可見，粒子第1 s內(nèi)向負(fù)方向運(yùn)動，1.5 s末粒子的速度為零，然后向正方向運(yùn)動，至3 s末回到原出發(fā)點(diǎn)，粒子的速度為0，由動能定理可知，此過程中電場力做功為零，綜上所述，可知C、D正確。 6．選C 根據(jù)質(zhì)點(diǎn)垂直打在M屏上可知，質(zhì)點(diǎn)在兩板中央運(yùn)動時向上偏轉(zhuǎn)，在板右端運(yùn)動時向下偏轉(zhuǎn)，mg下載提示(請認(rèn)真閱讀)
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