電容帶電粒子在電場

1、個人收集整理僅供參考學習11 / 7電容器與電容帶電粒子在電場中的運動、選擇題(8 X 8 = 64)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：A2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 （）文檔來自于網(wǎng)絡搜索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 = d解得t= dt * d文檔來自于網(wǎng)絡搜索解析：設電子質量為 m,電荷量為e,兩板間距為d,則1e

2、U2md1 2又 eU= ?mv 0 得 v =2eUm與d無關.答案：C円圖23. 如圖2所示，水平放置的兩個平行的金屬板 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$的變化情況是（ ）文檔來自于網(wǎng)絡搜索A . E不變，$改變B. E改變，$不變C. E不變，$不變D . E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=4nS知,電容C減小，由題意知電容上的帶電量不變，由Q= CU可知，U必變大；由U = Ed,所以Q= CUPB之間的電S s SEkU=4nEEd=4

3、n知，e不變，由于p點到b板的距離不變，故壓不變，故應選 C.文檔來自于網(wǎng)絡搜索答案：C+”-”“Oab圖34. 如圖3所示，在0點放置正點電荷 Q, a、b兩點的連線過 0點，且Oa = ab.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點由靜止釋放，質子運動到b點的速率為v，則將a粒子從a點由靜止 釋放后運動到b點的速率為 芬v文檔來自于網(wǎng)絡搜索C. 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0做勻速圓周運動的線速度為2v文檔來自于網(wǎng)絡搜索D. 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

4、勻速圓周運動的線速度為2文檔來自于網(wǎng)絡搜索A錯誤；由于a、b之間的電勢詈，則知a粒子從a點由靜止釋放后運動解析：由于庫侖力變化，因此質子向b做變加速運動,12差恒定，根據(jù)動能定理 qU = 2mv2,可得v=22v, C、D 錯到b點的速率為 , B正確；當電子以Oa為半徑繞O做勻速圓周運動時，根據(jù) 燈=m；,可得v,kmq，則知電子以Ob為半徑繞o做勻速圓周運動時的線速度為 誤.文檔來自于網(wǎng)絡搜索答案：B5. 如圖4所示，平行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V。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（ ） 文檔來自于網(wǎng)絡搜索A

5、 若該粒子以速度v從B點射入，它將剛好以速度 vo從A點射出B 若該粒子以速度vo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vo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（一q, m）以速度一v從B點射入，它將剛好以速度一 vo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A、C.文檔來自于網(wǎng)絡搜索為勻速直線運動，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，可得正確選項為答案：AC6.圖5如圖5所示，交變電壓加在平行板電容器 A、B

6、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（）文檔來自于網(wǎng)絡搜索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ah圖6從而作出電子解析：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,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/4內做勻減速運動，在這半個周期內，

7、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D.文檔來自于網(wǎng)絡搜索小為eU/md,所以電子做往復運動綜合分析正確答案應選答案：D圖77如圖7所示，L為豎直、固定的光滑絕緣桿，桿上0點套有一質量為 m、帶電荷量為一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hi, ab之間距離為h?,使小環(huán)從圖示位置的 0點由靜止釋放后，通過 a點的速率為-3ghi.則下列說法正確的是（）文檔來自于網(wǎng)絡搜索A

8、.小環(huán)通過b點的速率為.g3hi + 2h2B 小環(huán)從0到b,電場力做的功可能為零vb=g 3h1C.小環(huán)在Oa之間的速度是先增大后減小解析：由動能定理：1 2 1 20Ta, mghi - Uq = ?mva , 0宀b, mg(hi + h2) Uq = mvb，解得D .小環(huán)在ab之間的速度是先減小后增大+ 2h2 ）文檔來自于網(wǎng)絡搜索答案：A& （2009四川高考）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）文檔來自于網(wǎng)絡搜索A .小物體上升的最大高度為2V1+ V24gV

9、2（V2vi）.若小物體電荷量保持不變，0M = ON，則（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1 o 1 o能定理，mgh Wf= 0 gmvi，從N至M的過程中，mgh Wf= 2mv2，由兩式聯(lián)立可得:2 | 2 V1 十 V24gA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

10、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.文檔來自于網(wǎng)絡搜索答案：AD二、計算題（3 X 12 = 36）AB*出圖99. 兩平行金屬板豎直放置，帶等量異種電荷，一帶電荷量為q、質量為m的油滴以Vo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 Vo,則A、B兩板間的電勢差為多大？ 文檔來自于網(wǎng)絡搜索解析：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

11、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Vo,故有 0= Vo gt,得 t=g文檔來自于網(wǎng)絡搜索水平方向a=md，Vo=at=mdg=mg0文檔來自于網(wǎng)絡搜索由水平方向位移情況dt = y t = 2g文檔來自于網(wǎng)絡搜索2解上述各式得U=晉答案:2 mvoq10. 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：文檔來自于

12、網(wǎng)絡搜索(1) 粒子帶正電還是帶負電？(2) 粒子打在熒光屏上距 0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.設粒子從AB間出來時的速度為 v,則有qU = ；,mv2設粒子離開偏轉電場時偏離原來方向的角度為0,偏轉距離為y,則在水平方向有 Vx= v, x= vt1 2在豎直方向有 Vy= at, y= ?at其中 a= qE, t = xm vEx2U,ExEU文當來自于網(wǎng)絡搜索所以粒子打在熒光屏上的位置離開O點的距離為,Ex x ,、y = y+ Lta n=由低+ L)(3)由上述關系式得Vy= Ex

13、 2mJU，所以粒子打在屏上時的動能為:E= jmvx2+ |mvy2= qU +晉十=q 二；文檔來自于網(wǎng)絡搜索答案：(1)正電 (2)EX(X + L) (qUjEx文檔來自于網(wǎng)絡搜索11 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 A = 0.04m2的金屬板，間距 L = 0.05m，當連接到 U = 2500V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 文檔來自于網(wǎng)絡搜索方米有煙塵顆粒1013個，假設這些顆粒都處于靜止狀態(tài)，每個顆粒帶電量為q = +1.0X 1017C,質量為m = 2.0X 1015kg，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：文檔來自于網(wǎng)絡搜索(1) 經過多長時間煙塵顆粒可以被全部吸附？(2) 除塵過程中電場對煙塵顆粒共做了多少功？經過多長時間容器里煙塵顆粒的總動能達到最