2021一轮复习教科24电容器带电粒子在电场中的运动作业.docx

课时作业（二十四）电容器带电粒子在电场中的运动根底稳固练1.（教科版选修3-1P40第9题）关于电容器的电容，以下说法中正确的选项是（）A.电容器所带电荷量越多，电容越大B.电容器两板间电压越低，其电容越大C.电容器不带电时，其电容为零D.电容器的电容只由它本身的特性决定答案D2.（多项选择）有一只电容器的规格是“|iF,9V，那么（）A. X10-5CB. X10-5CC.这只电容器的额定电压为9 VD.这只电容器的击穿电压为9 V答案BC3.两平行金属板相距为心 电势差为U, 一电子质量为加，电荷量为e,从。点沿垂 直于极板的方向射出，最远到达A点，然后返回，如下列图，OA = h,此电子具有的初动能是 （）Jo3力edhA. B. de Uh辿eUhJ dh dD 电子从。点到A点，因受电场力作用，速度逐渐减小.根据题意和图示判断，电 子仅受电场力，不计重力,这样，我们可以用能量守恒定律来研究问题.即4蛇因 £=* Uoa = Eh=,故5历一='y,应选项D正确.4 .如下列图，电容器极板间有一可移动的电介质板，介质与被测物体相连，电容器接入 电路后，通过极板上物理量的变化可确定被测物体的位置，那么以下说法中正确的选项是 （）极板极板电介质板被测物体A.假设电容器极板间的电压不变，x变大，电容器极板上带电荷量增加B.假设电容器极板上带电荷量不变，x变小，电容器极板间电压变大C.假设电容器极板间的电压不变，x变大，有电流流向电容器的正极板D.假设电容器极板间的电压不变，x变大，有电流流向电容器的负极板D 假设工变大，那么由C=荒，可知电容器电容减小，在极板间的电压不变的情况 下，由。=cu知电容器带电荷量减少，此时带正电荷的极板得到电子，带负电荷的极板失 去电子，所以有电流流向负极板，A、C错误，D正确.假设电容器极板上带电荷量不变， 无变小，那么电容器电容增大，由可知，电容器极板间电压减小，B错误.5 .（多项选择）如下列图为匀强电场的电场强度E随时间2变化的图象.当，=0时，在此 匀强电场中由静止释放一个带电粒子，设带电粒子只受电场力的作用，那么以下说法中正确 的选项是（）o-20A.带电粒子将始终向同一个方向运动B. 2 s末带电粒子回到原出发点C. 3 s末带电粒子的速度为零D. 03 s内，电场力做的总功为零nFCD 设第1 s内粒子的加速度大小为的，第2 s内的加速度大小为他，由可知,，602=20 s末粒子的速度为零，然后反方向运动，至3s末回到原出发点，粒子的速度为零， 由动能定理可知，此过程中电场力做功为零，综上所述，可知C、D正确.|6 . （2021 江苏卷5）如下列图，水平金属板A、3分别与电源两极相连，带电油滴处于静止 状态.现将3板右端向下移动一小段距离，两金属板外表仍均为等势面，那么该油滴（）A.仍然保持静止A.仍然保持静止B.竖直向下运动C.向左下方运动C.向左下方运动D.向右下方运动D 开始时油滴处于静止状态，有mg=q.3板右端下移时，U不变,d变大,电场力F= “变小，mg>F.受力分析如下列图，根g与尸的合力方向为右下方，故油滴向右下方运动.37 .(2021.河南八市二模)如下列图，倾角为。=30。的绝缘斜面A3长度为3/, 3C长度为5/，斜面上方间有沿斜面向上的匀强电场.一质量为2、电荷量为十 的小物块自A端左上 方某处以初速度加=啊水平抛出，恰好在A点与斜面相切滑上斜面，沿斜面向下运动， 经过C点但未能到达5点，在电场力作用下返回，最终恰好静止在A点，物块与斜面间的动摩擦因数为=不考虑运动过程中物块电荷量的变化，重力加速度为g,求:(1)物块平抛过程中的位移大小；(2)物块在电场中的最大电势能.解析(1)物块落到斜面上A点时，速度方向与水平方向夹角为用设此时速度为。，那 2么cosq=¥，竖直速度为=osina,平抛过程中，水平位移x=oo孑，竖直位移>=关，平抛 UgNg的位移5=后子，解得5=卑/.(2)设物块沿斜面向下运动的最大位移为£ ,自物块从A 点开始向下运动到再次返回A点，根据动能定理有一2w%gcos ax' =Qmv2,解得x'= 2/.物块位于最低点时，电势能最大，物块自A点到最低点过程中，设电场力做功为W,根 据动能定理有mgsin a-xf 加geos a-xr W=0mv2,解得W=2mgl,即物块电势能最 大值为2mgL答案理与Q)2mgl能力提升练8 . (2021 河南安阳一模)如下列图，竖直平面内平行直线MN、PQ间距为小直线与水平 面成30。角，两线间有垂直指向PQ的匀强电场.一电荷量为+外质量为机的粒子在直线 PQ上某点。以初速度。竖直向上射出.不计重力，直线足够长.假设粒子能打到上, 那么以下说法正确的选项是（）pA.电场强度最大值为翳B.电场强度最小值为鬻C.电场强度最大值为鬻D.电场强度最小值为鬻C 带电粒子受电场力，把速度分解，垂直于尸。方向的分速度以=%cos30。，沿PQ 方向的分速度o=o（）sin30。，假设粒子刚好能打到MN上，那么粒子到达MN时，速度平行 o2于MN方向,此时电场强度最大，在垂直于PQ方向，d喘,。=票 解得品C 正确.9 .喷墨打印机的简化模型如下列图，重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速 度。垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上，那么微滴在极板间电场中（）信号输入纸墨盒由 尹带电室A.向负极板偏转B.电势能逐渐增大C.运动轨迹是抛物线D.运动轨迹与带电量无关C 微滴带负电，进入电场，受电场力向上，应向正极板偏转，A错误；电场力做正功, 电势能减小，B错误；微滴在电场中做类平抛运动，沿。方向：x=vt.沿电场方向：y=Jz巴 又。=*，得丫=黑科 即微滴运动轨迹是抛物线，且运动轨迹与电荷量有关，C正确， D错误.10 .（2021 河南中原名校联考）如下列图，某空间有一竖直向下的匀强电场，电场强度£= Xio2 V/m, 一块足够大的接地金属板水平放置在匀强电场中，在金属板的正上方高度= 0.80 m的。处有一粒子源，粒子源以voxIO2 m/s的初速度向水平面以下的各个方向均匀射出 质量为加=Xl（）i5kg、电荷量为q=+Xl（）-i2c的带电粒子，粒子最终落在金属板匕上， 假设不计粒子重力，求：（结果保存两位有效数字）(1)粒子源所在。点的电势；(2)带电粒子打在金属板上时的动能；(3)从粒子源射出的粒子打在金属板上的范围(所形成的面积).解析(1)题中匀强电场的场强方向竖直向下，b板接地，电势为零，因此有依="= E/zX102X V = 80 V.(2)不计粒子重力，只有电场力做功，对带电粒子，由动能定理得qU°b Ek -可得带电粒子打在金属板上时的动能为E = q Uab+X 10 10 J.(3)从粒子源射出的粒子打在金属板上的范围以粒子水平射出时的落点为边界，设水平 射出后经时间，落在金属板上，那么jo _qE 2%用=7。片,61= ， S TIX .2 m口又、石上/曰门 2式H/h 9联立以上各式得8= qE m -答案(1)80 V XIO-iOj (3) m211.如下列图，静止于A处的离子，经电压为。的加速电场加速后沿图中的半圆弧虚线 通过静电分析器，从尸点垂直CV进入矩形区域的有界匀强电场，电场方向水平向左.静电 分析器通道内有均匀辐向分布的电场，圆弧所在处场强大小都为Eo,方向沿圆弧半径指向 圆心O.离子质量为加、电荷量为夕，QN=2d, PN=3d,离子重力不计.求圆弧虚线对应的半径R的大小；假设离子恰好能打在QN的中点上，求矩形区域QNCD内匀强电场场强E的值.解析(1)离子在加速电场中加速，根据动能定理，得1 9qU=ynv离子在辐向电场中做匀速圆周运动，电场力提供向心力，根据牛顿第二定律，得9瓦=v2 nrR解得:R型离子在偏转电场中做类平抛运动，根据类平抛运动的规律，得写="PN=at2乙由牛顿第二定律，得qE=ma 解得：E=斗.答案谣号