2020高考物理總復習 電容器與電容 帶電粒子在電場中的運動講與練配套課時作業(yè) 新課標

1、課時作業(yè)21電容器與電容帶電粒子在電場中的運動 時間：45分鐘滿分：100分一、選擇題(8864)1描述對給定的電容器充電時，電量Q、電壓U，電容C之間的相互關系圖象如圖所示，其中錯誤的是()答案：A圖12如圖1所示，在A板附近有一電子由靜止開始向B板運動，則關于電子到達B板時的速率，下列解釋正確的是()A兩板間距越大，加速的時間就越長，則獲得的速率越大B兩板間距越小，加速度就越大，則獲得的速率越大C與兩板間的距離無關，僅與加速電壓U有關D以上解釋都不正確解析：設電子質量為m，電荷量為e，兩板間距為d，則t2d解得td即td又eUmv20得v與d無關答案：C圖23如圖2所示，水平放置的兩個平行

2、的金屬板A、B帶等量的異種電荷，A板帶負電荷，B板接地若將A板向上平移到虛線位置，在A、B兩板中間的一點P的電場強度E和電勢的變化情況是()AE不變，改變BE改變，不變CE不變，不變DE改變，改變解析：當將A板向上平移到虛線位置時，意味著平行板之間的距離拉大，由C知，電容C減小，由題意知電容上的帶電量不變，由QCU可知，U必變大；由UEd，所以QCUUEd知，E不變，由于P點到B板的距離不變，故PB之間的電壓不變，故應選C.答案：C圖34如圖3所示，在O點放置正點電荷Q，a、b兩點的連線過O點，且Oaab.以下說法正確的是()A將質子從a點由靜止釋放，質子向b做勻加速運動B將質子從a點由靜止釋

3、放，質子運動到b點的速率為v，則將粒子從a點由靜止釋放后運動到b點的速率為vC若電子以Oa為半徑繞O做勻速圓周運動的線速度為v，則電子以Ob為半徑繞O做勻速圓周運動的線速度為2vD若電子以Oa為半徑繞O做勻速圓周運動的線速度為v，則電子以Ob為半徑繞O做勻速圓周運動的線速度為解析：由于庫侖力變化，因此質子向b做變加速運動，A錯誤；由于a、b之間的電勢差恒定，根據(jù)動能定理qUmv2，可得v，則知粒子從a點由靜止釋放后運動到b點的速率為v，B正確；當電子以Oa為半徑繞O做勻速圓周運動時，根據(jù)km，可得v，則知電子以Ob為半徑繞O做勻速圓周運動時的線速度為v，C、D錯誤答案：B圖45如圖4所示，平行

4、金屬板內有一勻強電場，一個電荷量為q、質量為m的帶電粒子(不計重力)以v0從A點水平射入電場，且剛好以速度v從B點射出則以下說法正確的是()A若該粒子以速度v從B點射入，它將剛好以速度v0從A點射出B若該粒子以速度v0從B點射入，它將剛好以速度v從A點射出C若將q的反粒子(q，m)以速度v0從B點射入，它將剛好以速度v從A點射出D若將q的反粒子(q，m)以速度v從B點射入，它將剛好以速度v0從A點射出解析：從粒子的運動軌跡可以判斷粒子帶正電粒子在電場中做類平拋運動，水平方向為勻速直線運動，豎直方向為勻加速直線運動該粒子的反粒子在電場中受到的電場力向上，軌跡將要彎曲向上結合運動的合成與分解，可得

5、正確選項為A、C.答案：AC6.圖5如圖5所示，交變電壓加在平行板電容器A、B兩極板上，開始B板電勢比A板電勢高，這時有一個原來靜止的電子正處在兩板的中間，它在電場作用下開始運動設A、B兩極板間的距離足夠大，下列說法正確的是()A電子一直向著A板運動B電子一直向著B板運動C電子先向A板運動，然后返回向B板運動，之后在A、B兩板間做周期性往復運動D電子先向B板運動，然后返回向A板運動，之后在A、B兩板間做周期性往復運動圖6解析：根據(jù)交變電壓的變化規(guī)律，不難確定電子所受電場力的變化規(guī)律，從而作出電子的加速度a，速度v隨時間變化的圖線，如圖6所示從圖中可知，電子在第一個T/4內做勻加速運動，第二個T

6、/4內做勻減速運動，在這半個周期內，因初始B板電勢比A板電勢高，所以電子向B板運動，加速度大小為eU/md.在第三個T/4內做勻加速運動第四個T/4內做勻減速運動但在這半個周期內運動方向與前半個周期相反，向A板運動，加速度大小為eU/md，所以電子做往復運動綜合分析正確答案應選D.答案：D圖77如圖7所示，L為豎直、固定的光滑絕緣桿，桿上O點套有一質量為m、帶電荷量為q的小環(huán)，在桿的左側固定一電荷量為Q的點電荷，桿上a、b兩點到Q的距離相等，Oa之間距離為h1，ab之間距離為h2，使小環(huán)從圖示位置的O點由靜止釋放后，通過a點的速率為.則下列說法正確的是()A小環(huán)通過b點的速率為B小環(huán)從O到b，

7、電場力做的功可能為零C小環(huán)在Oa之間的速度是先增大后減小D小環(huán)在ab之間的速度是先減小后增大解析：由動能定理：Oa，mgh1Uqmva2，Ob，mg(h1h2)Uqmvb2，解得vb.答案：A8(2020四川高考)圖8如圖8所示，粗糙程度均勻的絕緣斜面下方O點處有一正點電荷，帶負電的小物體以初速度v1從M點沿斜面上滑，到達N點時速度為零，然后下滑回到M點，此時速度為v2(v2v1)若小物體電荷量保持不變，OMON，則()A小物體上升的最大高度為B從N到M的過程中，小物體的電勢能逐漸減小C從M到N的過程中，電場力對小物體先做負功后做正功D從N到M的過程中，小物體受到的摩擦力和電場力均是先增大后減

8、小解析：本題綜合考查庫侖力、電場力做功與電勢能變化的關系、動能定理，意在考查考生的推理能力和分析綜合能力M、N兩點在同一等勢面上從M至N的過程中，根據(jù)動能定理，mghWf0mv12，從N至M的過程中，mghWfmv22，由兩式聯(lián)立可得：h，A項正確；從N至M，點電荷周圍的電勢先增大后減小，故小物體的電勢能先減小后增大，B項錯誤；從M到N的過程中，電場力對小物體先做正功后做負功，C項錯誤；根據(jù)庫侖定律，從N到M的過程中，小物體受到的庫侖力先增大后減小，受力分析知，小物體受到的支持力先增大后減小，因而摩擦力也是先增大后減小，D項正確答案：AD二、計算題(31236)圖99兩平行金屬板豎直放置，帶等

9、量異種電荷，一帶電荷量為q、質量為m的油滴以v0的速率沿兩板中線豎直向上射入兩板之間，最后垂直打在B板上，如圖9所示已知油滴打在B板上時的速率仍為v0，則A、B兩板間的電勢差為多大？解析：由運動分解可知，油滴可看成豎直方向的上拋運動和沿水平方向在電場力作用下的勻加速直線運動的合運動，垂直打在板上，豎直方向速度為零，水平方向速度為v0，故有0v0gt，得t水平方向a，v0at由水平方向位移情況tt解上述各式得U答案：圖1010如圖10所示，AB、CD為兩平行金屬板，A、B兩板間電勢差為U，C、D始終和電源相接，測得其間的場強為E.一質量為m、電荷量為q的帶電粒子(重力不計)由靜止開始，經AB加速

10、后穿過CD發(fā)生偏轉，最后打在熒光屏上，已知C、D極板長均為x，熒光屏距C、D右端的距離為L，問：(1)粒子帶正電還是帶負電？(2)粒子打在熒光屏上距O點下方多遠處？(3)粒子打在熒光屏上時的動能為多大？解析：(1)粒子向下偏轉，電場力向下，電場強度方向也向下，所以粒子帶正電(2)設粒子從AB間出來時的速度為v，則有qUmv2設粒子離開偏轉電場時偏離原來方向的角度為，偏轉距離為y，則在水平方向有vxv，xvt在豎直方向有vyat，yat2其中a，t由此得到tan，y所以粒子打在熒光屏上的位置離開O點的距離為yyLtan(L)(3)由上述關系式得vyEx，所以粒子打在屏上時的動能為：Emvx2mv

11、y2qU答案：(1)正電(2)(L)(3)圖1111為研究靜電除塵，有人設計了一個盒狀容器，容器側面是絕緣透明的有機玻璃，它的上下底面是面積A0.04 m2的金屬板，間距L0.05 m，當連接到U2500 V的高壓電源正負兩極時，能在兩金屬板間產生一個勻強電場，如圖11所示現(xiàn)把一定量均勻分布的煙塵顆粒密閉在容器內，每立方米有煙塵顆粒1013個，假設這些顆粒都處于靜止狀態(tài)，每個顆粒帶電量為q1.01017 C，質量為m2.01015 kg，不考慮煙塵顆粒之間的相互作用和空氣阻力，并忽略煙塵顆粒所受重力求合上開關后：(1)經過多長時間煙塵顆?？梢员蝗课剑?2)除塵過程中電場對煙塵顆粒共做了多少功？(3)經過多長時間容器里煙塵顆