高考物理一轮复习课时分层集训22电容器带电粒子在电场中的运动新人教版.doc

《高考物理一轮复习课时分层集训22电容器带电粒子在电场中的运动新人教版.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理一轮复习课时分层集训22电容器带电粒子在电场中的运动新人教版.doc（12页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、1 / 12【2019【2019 最新最新】精选高考物理一轮复习课时分层集训精选高考物理一轮复习课时分层集训 2222电容器带电粒子在电场中的运动新人教版电容器带电粒子在电场中的运动新人教版(限时：40 分钟)基础对点练平行板电容器及其动态分析1(多选)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 ( )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

2、原来的一半，则 E 变为原来的一半ADAD 由公式由公式 C C和和 C C可判断可判断 A A、D D 正确正确 2(2016全国卷)一平行板电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上若将云母介质移出，则电容器( ) 【导学号：84370292】A极板上的电荷量变大，极板间电场强度变大B极板上的电荷量变小，极板间电场强度变大C极板上的电荷量变大，极板间电场强度不变D极板上的电荷量变小，极板间电场强度不变D D 平行板电容器电容的表达式为平行板电容器电容的表达式为 C C，将极板间的云母介质，将极板间的云母介质移出后，导致电容器的电容移出后，导致电容器的电容 C C 变小由于极板间电压不

3、变，据变小由于极板间电压不变，据Q QCUCU 知，极板上的电荷量变小再考虑到极板间电场强度知，极板上的电荷量变小再考虑到极板间电场强度2 / 12E E，由于，由于 U U、d d 不变，所以极板间电场强度不变，选项不变，所以极板间电场强度不变，选项 D D 正正确确 3(2018汕头模拟)如图 7315 所示，在水平放置的已经充电的平行板电容器之间，有一带负电的油滴处于静止状态，若某时刻油滴的电荷量开始减小，为维持该油滴原来的静止状态，应( )图 7315A给平行板电容器充电，补充电荷量B让平行板电容器放电，减少电荷量C使两极板相互靠近些D使两极板相互远离些A A 根据平行板电容器的电容公

4、式和电容的定义式有：根据平行板电容器的电容公式和电容的定义式有：C C，油滴处于静止状态时，电场力与重力等大反向，油滴处于静止状态时，电场力与重力等大反向，mgmg，给电容器充电，电荷量增大，电容不变，电势差，给电容器充电，电荷量增大，电容不变，电势差增大，油滴电荷量减少，可以使电场力不变，故增大，油滴电荷量减少，可以使电场力不变，故 A A 正确；正确；让电容器放电，电量减小，电容不变，电势差减小，油让电容器放电，电量减小，电容不变，电势差减小，油滴电荷量减少，电场力一定减小，故滴电荷量减少，电场力一定减小，故 B B 错误；因电容器错误；因电容器与电源断开，电荷量不变，两极板间电场强度与电

5、源断开，电荷量不变，两极板间电场强度 E E，与板间距离与板间距离 d d 无关，所以电容器两极板靠近和远离时，无关，所以电容器两极板靠近和远离时，电场强度不变，电荷的电量减小，则电场力减小，电荷电场强度不变，电荷的电量减小，则电场力减小，电荷不能平衡不能平衡 如图所示，平行板电容器与电动势为 E 的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地一带电油滴位于电容器中的 P点且恰好处于平衡状态现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则( )A带电油滴将沿竖直方向向上运动3 / 12BP 点的电势将降低C带电油滴的电势能将减少D电容器的电容减小，而极板上所带的电荷量将增大B B 电容器始终与电源连

6、接，其两端的电压电容器始终与电源连接，其两端的电压 U U 保持不变，保持不变，上极板向上移动一小段距离，意味着板间距离上极板向上移动一小段距离，意味着板间距离 d d 增大，增大，由由 E E可知可知 E E 减小，带电油滴受到的电场力减小，带电油滴受到的电场力 F FqEqE 也减也减小，所以油滴将向下运动，选项小，所以油滴将向下运动，选项 A A 错误；设错误；设 P P 点到下极点到下极板的距离为板的距离为 x x，则，则 ，可知，可知 P P 点的电势将降低，选项点的电势将降低，选项B B 正确；电势能正确；电势能 EpEpqq 不仅和电势的高低有关，还和不仅和电势的高低有关，还和电

7、荷的正负及电荷量有关，由题意分析知油滴带负电，电荷的正负及电荷量有关，由题意分析知油滴带负电，则则 降低，降低，EpEp 将增加，选项将增加，选项 C C 错误；由错误；由 C C可知电容可知电容 C C减小，由减小，由 Q QCUCU 可知极板上所带的电荷量可知极板上所带的电荷量 Q Q 也将减小，也将减小，选项选项 D D 错误错误 带电粒子在电场中的直线运动4(2018汕头模拟)如图 7316 所示，M 和 N 是两个带等量异种电荷的平行正对金属板，两板与水平方向的夹角为 60.将一个质量为 m、电荷量为 q 的带正电小球从靠近 N 板的位置由静止释放，释放后，小球开始做匀加速直线运动，

8、运动方向与竖直方向成 30角已知两金属板间的距离为 d，重力加速度为 g，则( )图 7316AN 板带负电BM、N 板之间的场强大小为3mgqC小球从静止到与 M 板接触前的瞬间，合力对小球做的功为 mgdDM、N 板之间的电势差为mgd q4 / 12D D 小球带正电，受到的电场力方向与电场方向相同，小球带正电，受到的电场力方向与电场方向相同，所以所以 N N 板带正电，板带正电，A A 错误；小球的运动方向就是小球所错误；小球的运动方向就是小球所受合力方向，而小球的运动方向恰好在小球所受重力方受合力方向，而小球的运动方向恰好在小球所受重力方向和电场力方向夹角的平分线上，所以电场力等于向

9、和电场力方向夹角的平分线上，所以电场力等于mgmg，M M、N N 板之间的场强大小为板之间的场强大小为 E E，B B 错误；错误；M M、N N 板之板之间的电势差为间的电势差为 U UEdEd，D D 正确；小球从静止到与正确；小球从静止到与 M M板接触前的瞬间，重力和电场力做的功都是板接触前的瞬间，重力和电场力做的功都是 mgdmgd，合力，合力对小球做的功为对小球做的功为 2mgd2mgd，C C 错误错误 5如图 7317 甲所示，A 板电势为 0，A 板中间有一小孔，B 板的电势变化情况如图乙所示，一质量为 m、电荷量为 q 的带负电粒子在 t时刻以初速度为 0 从 A 板上的

10、小孔处进入两极板间，仅在电场力作用下开始运动，恰好到达 B 板则( ) 【导学号：84370293】图 7317AA、B 两板间的距离为qU0T2 8mB粒子在两板间的最大速度为qU0 mC粒子在两板间做匀加速直线运动D若粒子在 t时刻进入两极板间，它将时而向 B 板运动，时而向 A 板运动，最终打向 B 板B B 粒子仅在电场力作用下运动，加速度大小不变，方粒子仅在电场力作用下运动，加速度大小不变，方向变化，选项向变化，选项 C C 错误；粒子在错误；粒子在 t t时刻以初速度为时刻以初速度为 0 0 进进入两极板，先加速后减速，在时刻到达入两极板，先加速后减速，在时刻到达 B B 板，则板

11、，则22，解得解得 d d，选项，选项 A A 错误；粒子在时刻速度最大，则错误；粒子在时刻速度最大，则vmvm，选项，选项 B B 正确；若粒子在正确；若粒子在 t t时刻进入两极板时刻进入两极板5 / 12间，在时间内，粒子做匀加速运动，位移间，在时间内，粒子做匀加速运动，位移 x x22，所以粒子在时刻之前已经到达所以粒子在时刻之前已经到达 B B 板，选项板，选项 D D 错误错误 6两平行金属板相距为 d，电势差为 U，一电子质量为 m、电荷量为 e，从 O 点沿垂直于极板的方向射出，最远到达 A 点，然后返回，如图 7318 所示，OAh，此电子具有的初动能是 ( )图 7318B

12、edUhA. D.C. eUh dD D 由动能定理得：由动能定理得：EkEkEqhEqheheh，故选项，故选项 D D 正正确确 带电粒子在电场中的偏转7(2018巴中模拟)如图 7319 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(带电量和质量比值)之比是( )图 7319B21A12 D81C18 D D 粒子在水平方向上做匀速直线运动，粒子在水平方向上做匀速直线运动，a a、b

13、b 两粒子的两粒子的水平位移之比为水平位移之比为 1212，根据，根据 x xv0tv0t，知时间比为，知时间比为 12.12.粒子在竖直方向上做匀加速直线运动，根据粒子在竖直方向上做匀加速直线运动，根据 y yat2at2 知，知，y y 之比为之比为 2121，则，则 a a、b b 的加速度之比为的加速度之比为 81.81.根据牛顿根据牛顿第二定律知，加速度第二定律知，加速度 a a，加速度之比等于比荷之比，加速度之比等于比荷之比，则两电荷的比荷之比为则两电荷的比荷之比为 81.81.故故 D D 正确，正确，A A、B B、C C 错误错误 6 / 12图 73208如图 7320 所

14、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，最后垂直打在 M屏上，则下列结论正确的是( ) 【导学号：84370294】A板间电场强度大小为mg qB板间电场强度大小为mg 2qC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C C 根据质点垂直打在根据质点垂直打在 M M 屏上可知，质点在两板中央运动时向屏上可知，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，上偏转，在板右端运动时向下偏转，mgmgqEqE，选项

15、，选项 A A、B B 错误；错误；根据运动的分解和合成，质点沿水平方向做匀速直线运动，质根据运动的分解和合成，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，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，选项选项 C C 正确、正确、D D 错误错误 9如图 7321 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，粒子通过平行金属板的时间为 t(不计粒子的重力)，则 ( )图 7321A在前时间内，电场力对粒子做的功为qU

16、 47 / 12B在后时间内，电场力对粒子做的功为3qU 8C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21B B 带正电的粒子以一定的初速度带正电的粒子以一定的初速度 v0v0 沿两板的中线进入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，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前后两段相等

17、时间内竖直方向上的位移之比为 1313，电，电场力做功之比也为场力做功之比也为 13.13.又因为电场力做的总功为，所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，以在前时间内，电场力对粒子做的功为，A A 选项错；在选项错；在后时间内，电场力对粒子做的功为，后时间内，电场力对粒子做的功为，B B 选项对；在粒子选项对；在粒子下落前和后的过程中，电场力做功相等，故下落前和后的过程中，电场力做功相等，故 C C、D D 选项选项错错 (多选)a、b、c 三个 粒子由同一点 O 垂直场强方向同时进入偏转电场，其轨迹如图所示，其中 b 恰好飞出电场，不计重力，由此可以断定( )A在

18、b 飞离电场的同时，a 刚好打在负极板上B进入电场时，c 的速度最大，a 的速度最小Cb 和 c 同时飞离电场D动能的增量相比，a 的最小，b 和 c 的一样大ABAB 据题意，据题意， 粒子在偏转电场中做类平抛运动，其粒子在偏转电场中做类平抛运动，其运动时间由偏转位移决定，而运动时间由偏转位移决定，而 a a、b b、c c 粒子的加速度相粒子的加速度相等，由等，由 y yat2at2 可得，可得，tatatbtctbtc，选项，选项 A A 正确，正确，C C 错误；错误；8 / 12粒子在平行于极板方向上做匀速直线运动，根据粒子在平行于极板方向上做匀速直线运动，根据 x xvtvt可知，

19、可知，vavbvcvavbvc，选项，选项 B B 正确；粒子动能的增量正确；粒子动能的增量EkEkqEyqEy，可知粒子，可知粒子 a a、b b 动能的增量相同，而动能的增量相同，而 c c 的最的最小，选项小，选项 D D 错误错误 考点综合练10(2018柳州模拟)如图 7322 所示，一带电小球悬挂在竖直放置的平行板电容器内，当开关 S 闭合，小球静止时，悬线与竖直方向的夹角为 ，则( )图 7322A当开关 S 断开时，若减小平行板间的距离，则夹角 增大 B当开关 S 断开时，若增大平行板间的距离，则夹角 增大C当开关 S 闭合时，若减小平行板间的距离，则夹角 增大D当开关 S 闭

20、合时，若减小平行板间的距离，则夹角 减小C C 当开关闭合时，两极板之间的电压当开关闭合时，两极板之间的电压 U U 一定小球静一定小球静止，悬线与竖直方向的夹角为止，悬线与竖直方向的夹角为 ，分析小球受力，由平，分析小球受力，由平衡条件可得，衡条件可得，tantan . .当开关当开关 S S 断开时，极板上带电断开时，极板上带电荷量不变，两极板之间的电场强度荷量不变，两极板之间的电场强度 E E 不变，小球所受的不变，小球所受的电场力电场力 F FqEqE 不变此时无论增大或减小平行板间的距不变此时无论增大或减小平行板间的距离，小球所受的电场力均不变，悬线与竖直方向的夹角离，小球所受的电场

21、力均不变，悬线与竖直方向的夹角 不变，选项不变，选项 A A、B B 错误当开关错误当开关 S S 闭合时，两极板之闭合时，两极板之间的电压间的电压 U U 一定，若减小平行板之间的距离一定，若减小平行板之间的距离 d d，小球所，小球所9 / 12受的电场力受的电场力 F F增大，则悬线与竖直方向的夹角增大，则悬线与竖直方向的夹角 增大，增大，选项选项 C C 正确，正确，D D 错误错误 11(多选)如图 7323 所示，在地面上方的水平匀强电场中，一个质量为 m、电荷量为q 的小球，系在一根长为 L 的绝缘细线一端，可以在竖直平面内绕 O 点做圆周运动AB 为圆周的水平直径，CD 为竖直

22、直径已知重力加速度为 g，电场强度 E.下列说法正确的是( ) 【导学号：84370295】图 7323A若小球在竖直平面内绕 O 点做圆周运动，则它运动的最小速度为gLB若小球在竖直平面内绕 O 点做圆周运动，则小球运动到 B 点时的机械能最大C若将小球在 A 点由静止开始释放，它将在 ACBD 圆弧上往复运动D若将小球在 A 点以大小为的速度竖直向上抛出，它将能够到达 B 点BDBD 因为电场强度因为电场强度 E E，所以小球所受电场力大小也为，所以小球所受电场力大小也为mgmg，故小球所受合力大小为，故小球所受合力大小为 mgmg，方向斜向右下方，与竖，方向斜向右下方，与竖直方向夹角为直

23、方向夹角为 4545，故小球通过圆弧，故小球通过圆弧 ADAD 的中点时速度的中点时速度最小，此时满足最小，此时满足 mgmgm m，因此小球在竖直面内圆周运动，因此小球在竖直面内圆周运动的最小速度的最小速度 vminvmin，A A 项错误；由功能关系知，物体机项错误；由功能关系知，物体机械能的变化等于除重力、弹簧的弹力之外的力所做的功，械能的变化等于除重力、弹簧的弹力之外的力所做的功，小球在竖直平面内绕小球在竖直平面内绕 O O 点做圆周运动，运动到点做圆周运动，运动到 B B 点时，点时，电场力做功最多，故运动到电场力做功最多，故运动到 B B 点时小球的机械能最大，点时小球的机械能最大

24、，10 / 12B B 项正确；小球在项正确；小球在 A A 点由静止开始释放后，将沿合外力点由静止开始释放后，将沿合外力方向做匀加速直线运动，方向做匀加速直线运动，C C 项错误；若将小球以的速度项错误；若将小球以的速度竖直向上抛出，经时间竖直向上抛出，经时间 t t回到相同高度，其水平位移回到相同高度，其水平位移s st2t22L2L，故小球刚好运动到，故小球刚好运动到 B B 点，点，D D 项正确项正确 12. 如图 7324 所示，长 l1 m 的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角 37.已知小球所带电荷量q1.01

25、06 C，匀强电场的场强 E3.0103 N/C，取重力加速度 g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.求：图 7324(1)小球所受电场力 F 的大小；(2)小球的质量 m；(3)将电场撤去，小球回到最低点时速度 v 的大小解析(1)FqE3.0103 N.(2)由tan 37，得 m4.0104 kg.(3)由 mgl(1cos 37)mv2，得 v2.0 m/s.答案(1)3.0103 N (2)4.0104 kg (3)2.0 m/s13如图 7325 甲所示，两平行金属板间距为 d，加上如图乙所示的电压，电压的最大值为 U0，周期为 T.现有一离子束，其中每个离子的

26、质量为 m、电荷量为q，从与两板等距处沿着与板平行的方向连续地射入两板间的电场中设离子通过平行板所需的时间恰好为 T(与电压变化周期相同)，且所有离子都能通过两板11 / 12间的空间打在右端的荧光屏上，求离子击中荧光屏上的位置的范围(不计离子重力). 【导学号：84370296】图 7325解析 各个离子在板间电场中运动时，水平方向上都做匀速直线运动，所以每个离子经过电场所需的时间都是 T，但由于不同的离子进入电场的时刻不同，两板间的电压的变化情况不同，因此它们的侧向位移也会不同如果离子在 t0、T、2T时刻进入电场，则离子先在两板间做类平抛运动，侧向位移为 y1，然后做匀速直线运动，侧向位

27、移为 y2，如图甲所示，这些离子在离开电场时，其侧向位移有最大值 ymax，由题意可知 y1a2.偏转时离子的竖直分速度为vya.在之后的内离子做匀速直线运动，向下运动的距离为 y2vy.所以离子偏离中心线的最大距离为 ymaxy1y2.如果离子在t、 、时刻进入电场，两板间电压为零，离子先在水平方向上做匀速直线运动，运动后，两板间电压为U0，离子开始偏转，做类平抛运动，侧向位移为 y1，如图乙所示，这些离子离开电场时的侧向位移最小，则ymin.如果离子不是在上述两种时刻进入电场，那么离子离开电场时的侧向位移在 ymin 与 ymax 之间综上所述，离子击中荧光屏上的位置范围为y.答案 y3qU0T28md12 / 12