高三物理一輪復(fù)習(xí)課時(shí)跟蹤檢測(cè)(二十四電容器帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)Word含解析

1、課時(shí)跟蹤檢測(cè)（二十四）電容器 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)A級(jí)一一基礎(chǔ)小題練熟練快1.如圖所示，一個(gè)帶電粒子從粒子源飄入 不計(jì)）電壓為Ui的加速電場(chǎng)，經(jīng)加速后從小孔 B的中線射入，A、B板長(zhǎng)為L(zhǎng),相距為d,（初速度很小，可忽略S沿平行金屬板A、電壓為U2。則帶電粒子能從 A、B板間飛出應(yīng)該滿足的條件是（）U2 2dA v 一A.Ui LB.v2U2v 2dC.V TD0）的粒子；在負(fù)極板附近有另一質(zhì)量為m、電荷量為一q的粒子。在電場(chǎng)力的作用下，兩粒子同時(shí)從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。已知兩粒子同時(shí)經(jīng)過(guò)一平行于正極板且與其相距 2|的平面。若兩粒子間相互作用力可忽略，不計(jì)重力,5B. 2 : 1M，由牛頓第二定細(xì)管

2、C離兩板等C. 5： 2解析：選A 設(shè)極板間電場(chǎng)強(qiáng)度為 E，兩粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，對(duì)律有：qE= MaM，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得:2 1 21= qaMt ；對(duì)m,由牛頓第二定律有 qE= mam,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得:5l= 1amt2由以上幾式解之得：m=3，故A正確。4. （2019成都調(diào)研）如圖所示，一種 B射線管由平行金屬板 A、B和 平行于金屬板的細(xì)管 C組成。放射源 O在A極板左端，可以向各個(gè)方向發(fā)射不同速度、 質(zhì)量為m的B粒子（電子）。若極板長(zhǎng)為L(zhǎng),間距為d, 當(dāng)A、B板加上電壓U時(shí)，只有某一速度的 B粒子能從細(xì)管 C水平射出,距。已知元電荷為 e,則從放射源 O發(fā)射出的B粒子的這一速度為

3、（）B.LL eUd 1解析：選C B粒子反方向的運(yùn)動(dòng)為類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向有L = v0t,豎直方向有2=?at2，且a = qU。從A至U C的過(guò)程有TqU = mvo2 mv2，以上各式聯(lián)立解得v =md2 22deU齊L2，選項(xiàng)C正確。5如圖所示，兩個(gè)平行帶電金屬板M、N相距為d, M板上距左端為d處有一個(gè)小孔O處以初速度v i平行于兩A,有甲、乙兩個(gè)相同的帶電粒子，甲粒子從兩板左端連線中點(diǎn)板射入，乙粒子從A孔以初速度v2垂直于M板射入，二者在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，并且都打到N板的中點(diǎn)B處，則初速度v 1與v2的關(guān)系正確的是（）V11A.V22Bv 5B.v 22V1C. 2V2DM

4、= 2v 2d 12解析：選C 設(shè)帶電粒子在電場(chǎng)中的加速度為a,則對(duì)甲粒子，豎直方向-=at，水平方向d= vit,解出vi = ad;對(duì)乙粒子有 v2t+ at2= d,解出v2= ad,所以v 1 ：2= 2：,即選項(xiàng)C正確。6.（多選）（2016全國(guó)卷I ）如圖，一帶負(fù)電荷的油滴在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn) 動(dòng)，其軌跡在豎直面（紙面）內(nèi)，且相對(duì)于過(guò)軌跡最低點(diǎn) P的豎直線對(duì)稱。 忽略空氣阻力。由此可知（）A. Q點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)高B. 油滴在Q點(diǎn)的動(dòng)能比它在 P點(diǎn)的大C .油滴在Q點(diǎn)的電勢(shì)能比它在 P點(diǎn)的大D.油滴在Q點(diǎn)的加速度大小比它在P點(diǎn)的小解析：選AB 帶電油滴在電場(chǎng)中受重力、電場(chǎng)力作用，據(jù)其軌跡的

5、對(duì)稱性可知，電場(chǎng) 力方向豎直向上，且電場(chǎng)力大于重力，電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功。則電場(chǎng)強(qiáng)度方向向下, 點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)高，選項(xiàng)A正確；油滴在P點(diǎn)的速度最小，選項(xiàng) B正確；油滴在P點(diǎn)的電勢(shì)能最大，選項(xiàng) C錯(cuò)誤；油滴運(yùn)動(dòng)的加速度大小不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。7. （2019廣州模擬）一平行板電容器充電后與電源斷開(kāi)，負(fù)極板接地，兩板間有一個(gè)正檢驗(yàn)電荷固定在P點(diǎn)，如圖所示，以C表示電容器的電容、E表示兩板間的場(chǎng)強(qiáng)、 $表示P點(diǎn)的電勢(shì)，W表示正電荷在 P 點(diǎn)的電勢(shì)能，若正極板保持不動(dòng)，將負(fù)極板緩慢向右平移一小段距離lo,則下列關(guān)于各物理量與負(fù)極板移動(dòng)距離x的關(guān)系圖像中正確的是（）解析：選C由C=4nd知，C與兩極板間

6、距離d成反比，C與x不是線性關(guān)系，A錯(cuò);電容器充電后與電源斷開(kāi)，電荷量不變，由C = 4nSd、Q= CU、U = Ed得E = 4責(zé)Q是定值,B錯(cuò)；因負(fù)極板接地，電勢(shì)為零，所以P點(diǎn)電勢(shì)為$= E（L x）, L為P點(diǎn)到負(fù)極板的初始距離，E不變，$隨x增大而線性減小，C對(duì)；由W = q知W與電勢(shì)$變化情況一樣，D錯(cuò)。8. 真空中某豎直平面內(nèi)存在一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一質(zhì)量為的帶電微粒恰好能沿圖示虛線 （與水平方向成B角）由A向B做直線運(yùn)-動(dòng)，已知重力加速度為 g,微粒的初速度為 v,則（）A .微粒一定帶正電B.微粒一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)C .可求出勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度D .可求出微粒運(yùn)動(dòng)的加速度解

7、析：選D 因微粒在重力和電場(chǎng)力作用下做直線運(yùn)動(dòng)，而重力豎直向下，由微粒做直線運(yùn)動(dòng)條件知電場(chǎng)力必水平向左，微粒帶負(fù)電,A錯(cuò)誤；其合外力必與速度反向，大小為衆(zhòng)，即微粒一定做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為a=孟,B錯(cuò)誤,D正確；電場(chǎng)力qEC錯(cuò)誤。tan但不知微粒的電荷量，所以無(wú)法求出其電場(chǎng)強(qiáng)度,B級(jí)一一保分題目練通抓牢9. （多選）如圖所示，氕核、氘核、氚核三種粒子從同一位置無(wú)初速 地飄入電場(chǎng)線水平向右的加速電場(chǎng)Ei,之后進(jìn)入電場(chǎng)線豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2發(fā)生偏轉(zhuǎn)，最后打在屏上。整個(gè)裝置處于真空中，不計(jì)粒子重力及其相互作用，那么（）A .偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)E2對(duì)三種粒子做功一樣多B.三種粒子打到屏上時(shí)的速度一樣大C

8、.三種粒子運(yùn)動(dòng)到屏上所用時(shí)間相同D .三種粒子一定打到屏上的同一位置解析：選AD 帶電粒子在電場(chǎng) Ei中加速，由動(dòng)能定理得,eUi= mv1 2，解得 v =2eUim。進(jìn)入電場(chǎng)線豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2中做類平拋運(yùn)動(dòng)，L = vt, y=at2, eE2= ma,聯(lián)立解得y=畫(huà)，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)E2對(duì)三種粒子做功 W = eE2y=，與粒子質(zhì)量無(wú)關(guān)，所以偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)E2對(duì)三種粒子做功一樣多,/2eU1選項(xiàng)A正確；三種粒子打到屏上時(shí)的水平速度=不一樣大,豎直速度at不一樣大,所以三種粒子打到屏上時(shí)的速度不一樣大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;三種粒子運(yùn)動(dòng)到屏上所用時(shí)間不相同,選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由于y=號(hào)、與粒子質(zhì)量無(wú)關(guān)，且三種4U

9、 iD正確。粒子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)角相同，所以三種粒子一定打到屏上的同一位置，選項(xiàng)OC10. （多選）如圖所示，帶電荷量之比為 qA : qB= 1 : 3的帶電粒子A、B以相等的速度v0從同一點(diǎn)出發(fā)，沿著跟電場(chǎng)強(qiáng)度垂直的方向射 入平行板電容器中，分別打在C、D點(diǎn)，若0C = CD，忽略粒子重力的影響，則（）A. A和B在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為1 : 2B. A和B運(yùn)動(dòng)的加速度大小之比為4 ： 1C. A和B的質(zhì)量之比為 1 : 12D . A和B的位移大小之比為 1 : 1解析：選ABC 粒子A和B在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向由x= vot及OC =12hCD得，t1 ：2= 1 ：2

10、，選項(xiàng)A正確；豎直方向由 h = 2at2得a =孑，它們沿豎直方向下落的加速度大小之比為aA ：b= 4 ：,選項(xiàng)B正確；根據(jù)a=羋得m=羋，故mA mB= 1 ：2,選項(xiàng) maC正確；A和B的位移大小不相等，選項(xiàng) D錯(cuò)誤。C級(jí)一一難度題目適情選做11. （2018保定模擬）如圖所示，充電后的平行板電容器水平放置，電 容為C,極板間距離為d,上極板正中有一小孔。質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球從小孔正上方高h(yuǎn)處由靜止開(kāi)始下落，穿過(guò)小孔到達(dá)下極板處速度恰為零（空氣阻力忽略不計(jì)，極板間電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，重力加速度 為g）。求:（1）小球到達(dá)小孔處的速度大??；極板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小和電容器所帶電荷量；（

11、3）小球從開(kāi)始下落到下極板處的時(shí)間。解析：（1）設(shè)小球下落h時(shí)的速度為v，由自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律有v 2= 2gh,得v = , 2gh。設(shè)小球在極板間運(yùn)動(dòng)的加速度為2由 v2= 2ad,得 a= 土 =呼。2d d由牛頓第二定律得 qE mg= ma,電容器的電荷量 Q= CU= CEd ,聯(lián)立以上各式得mg(h+ d)Cmg(h + d)E =qd ，Q=q。1 2由h = gti2得小球做自由落體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由0 = v at2得小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間A C=*L2 cm 鉛12. （2019濟(jì)寧模擬）如圖所示，兩平行金屬板 A、B長(zhǎng) 為L(zhǎng) = 8 cm,兩板間距離d= 8 cm, A板比B板

12、電勢(shì)高300 V , 帶正電的粒子電荷量為 q = 1.0 X 10 C、質(zhì)量為 m =201.0X 10kg,沿電場(chǎng)中心線 RO垂直電場(chǎng)線飛入電場(chǎng)，初速度v0= 2.0 X 106 m/s,粒子飛出電場(chǎng)后經(jīng)過(guò)界面 MN、PS間的無(wú)電場(chǎng)區(qū)域，然后進(jìn)入固定在O點(diǎn)的點(diǎn)電荷Q形成的電場(chǎng)區(qū)域（設(shè)界面PS右側(cè)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布不受界面的影響）。已知兩界面MN、PS相距為12 cm, D是中心線RO與界面PS的交點(diǎn)，O點(diǎn)在中心線上，距離界面PS為9 cm,粒子穿過(guò)界面 PS做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，最后垂直打在放置于中心線上的熒 光屏bc上。（靜電力常量k = 9.0 X09 N m2/C2，粒子的重力不計(jì)）（1）求粒子穿過(guò)界面 MN時(shí)偏離中心線 RO的距離為多遠(yuǎn)；到達(dá) PS界面時(shí)離D點(diǎn)為多遠(yuǎn)；（2）在圖上粗略畫(huà)出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡；（3）確定點(diǎn)電荷Q的電性并求其電荷量的大小。解析：（1）粒子穿過(guò)界面 MN時(shí)偏離中心線 RO的距離（偏移位移）:y=址2,a=m=器 L=v0t, 則 y=實(shí)=2dm t)=osm=3 cm。粒子在離開(kāi)電場(chǎng)后將做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其軌跡與PS交于H，設(shè)H到中心線的距離為 Y,則有1+ 12 cmyY解得 Y= 4y= 12 cm。(2)第一段是拋物線、第二段是直線、第三段是圓弧。粒子到達(dá) H點(diǎn)