高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第7章 靜電場 第3節(jié) 電容器與電容 帶電粒子在電場中的運動課時規(guī)范訓(xùn)練

1、第3節(jié) 電容器與電容 帶電粒子在電場中的運動課時規(guī)范訓(xùn)練基礎(chǔ)鞏固題組1如圖所示，先接通s使電容器充電，然后斷開s.當(dāng)增大兩極板間距離時，電容器所帶電荷量q、電容c、兩極板間電勢差u、兩極板間場強e的變化情況是()aq變小，c不變，u不變，e變小bq變小，c變小，u不變，e不變cq不變，c變小，u變大，e不變dq不變，c變小，u變小，e變小解析：選c.電容器充電后再斷開s，則電容器所帶的電荷量q不變，由c可知，d增大時，c變?。挥謚，所以u變大；由于e，u，所以e，故d增大時，e不變，c正確2. 如圖，兩平行的帶電金屬板水平放置若在兩板中間a點從靜止釋放一帶電微粒，微粒恰好保持靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將兩板

2、繞過a點的軸(垂直于紙面)逆時針旋轉(zhuǎn)45°，再由a點從靜止釋放一同樣的微粒，該微粒將()a保持靜止?fàn)顟B(tài)b向左上方做勻加速運動c向正下方做勻加速運動d向左下方做勻加速運動解析：選d.兩平行金屬板水平放置時，帶電微粒靜止有mgqe，現(xiàn)將兩板繞過a點的軸(垂直于紙面)逆時針旋轉(zhuǎn)45°后，兩板間電場強度方向逆時針旋轉(zhuǎn)45°，電場力方向也逆時針旋轉(zhuǎn)45°，但大小不變，此時電場力和重力的合力大小恒定，方向指向左下方，故該微粒將向左下方做勻加速運動，選項d正確3. 兩個較大的平行金屬板a、b相距為d，分別接在電壓為u的電源正、負極上，這時質(zhì)量為m、帶電荷量為q的油滴恰

3、好靜止在兩板之間，如圖所示在其他條件不變的情況下，如果將兩板非常緩慢地水平錯開一些，那么在錯開的過程中()a油滴將向上加速運動，電流計中的電流從b流向ab油滴將向下加速運動，電流計中的電流從a流向bc油滴靜止不動，電流計中的電流從b流向ad油滴靜止不動，電流計中的電流從a流向b解析：選d.電容器與電源相連，兩極板間電壓不變將兩極板非常緩慢地水平錯開一些，兩極板正對面積減小，而間距不變，由e可知，電場強度不變，油滴受到的電場力不變，仍與重力平衡，因此油滴靜止不動由c可知，電容減小，qcu，電荷量減小，電容器放電，因此可判斷電流計中的電流從a流向b，故d正確4如圖所示，甲圖中電容器的兩個極板和電源

4、的兩極相連，乙圖中電容器充電后斷開電源在電容器的兩個極板間用相同的懸線分別吊起完全相同的小球，小球靜止時懸線和豎直方向的夾角均為，將兩圖中的右極板向右平移時，下列說法正確的是()a甲圖中夾角減小，乙圖中夾角增大b甲圖中夾角減小，乙圖中夾角不變c甲圖中夾角不變，乙圖中夾角不變d甲圖中夾角減小，乙圖中夾角減小解析：選b.甲圖中的電容器和電源相連，所以電容器兩極板間的電壓不變，當(dāng)極板間的距離增大時，根據(jù)公式e可知，板間的電場強度減小，電場力減小，所以懸線和豎直方向的夾角將減小乙圖中電容器充電后斷開電源，電容器兩極板所帶的電荷量不變，根據(jù)平行板電容器的電容公式c，極板間的電壓u，極板間的電場強度e，場

5、強與兩極板間距離無關(guān)，故夾角不變，b正確5. 如圖所示，平行金屬板a、b水平正對放置，分別帶等量異號電荷一帶電微粒水平射入板間，在重力和電場力共同作用下運動，軌跡如圖中虛線所示，那么()a若微粒帶正電荷，則a板一定帶正電荷b微粒從m點運動到n點電勢能一定增加c微粒從m點運動到n點動能一定增加d微粒從m點運動到n點機械能一定增加解析：選c.由于兩極板的正負不知，微粒的電性不確定，則微粒所受電場力方向不確定，所受電場力做功正負不確定，但根據(jù)微粒運動軌跡，微粒所受合力一定向下，則合力一定做正功，所以電勢能變化情況、機械能變化情況不確定，但微粒動能一定增加，所以只有c正確6如圖所示，充電后的平行板電容

6、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處由靜止開始下落，穿過小孔到達下極板處速度恰為零(空氣阻力忽略不計，極板間電場可視為勻強電場，重力加速度為g)求： (1)小球到達小孔處的速度；(2)極板間電場強度大小和電容器所帶電荷量；(3)小球從開始下落運動到下極板處的時間解析：(1)由v22gh得v(2)在極板間帶電小球受重力和電場力，有mgqema0v22ad得euedqcu得q(3)由hgt0vat2tt1t2綜合可得t答案：見解析綜合應(yīng)用題組7. 如圖所示，平行板電容器帶有等量異種電荷，與靜電計相連，靜電計金屬外殼和電容器下極板都接地

7、，在兩極板間有一個固定在p點的點電荷，以e表示兩板間的電場強度，ep表示點電荷在p點的電勢能，表示靜電計指針的偏角若保持下極板不動，將上極板向下移動一小段距離至圖中虛線位置，則()a增大，e增大b增大，ep不變c減小，ep增大 d減小，e不變解析：選d.保持下極板不動，上極板向下移動一小段距離后，由c可知電容器的電容變大，由于q不變，由c可知u減小，故靜電計的指針偏角變小；電場強度e不變；由于下極板不動，電場強度e不變，所以p點的電勢沒有發(fā)生改變，故點電荷在p點的電勢能不變，a、b、c錯誤，d正確8(多選)如圖所示，一帶正電的小球向右水平拋入范圍足夠大的勻強電場，電場方向水平向左不計空氣阻力，

8、則小球()a做直線運動b做曲線運動c速率先減小后增大d速率先增大后減小解析：選bc.對小球受力分析，小球受重力、電場力作用，合外力的方向與初速度的方向不在同一條直線上，故小球做曲線運動，故a錯誤，b正確；在運動的過程中合外力方向與速度方向間的夾角先為鈍角后為銳角，故合外力對小球先做負功后做正功，所以速率先減小后增大，選項c正確，d錯誤9(多選)如圖所示，在真空中a、b兩塊平行金屬板豎直放置并接入電路調(diào)節(jié)滑動變阻器，使a、b兩板間的電壓為u時，一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，以初速度v0從a板上的中心小孔沿垂直兩板的方向射入電場中，恰從a、b兩板的中點處沿原路返回(不計重力)，則下列說法正確的

9、是()a使初速度變?yōu)?v0時，帶電粒子恰能到達b板b使初速度變?yōu)?v0時，帶電粒子將從b板中心小孔射出c使初速度v0和電壓u都增加為原來的2倍時，帶電粒子恰能到達b板d使初速度v0和電壓u都增加為原來的2倍時，帶電粒子將從b板中心小孔射出解析：選bc.設(shè)帶電粒子進入電場中的位移為x，根據(jù)動能定理得：qex0mv，又e得x，由此可知，要使帶電粒子進入電場后恰能到達b板處，x變?yōu)樵瓉淼?倍，采取的方法有：使帶電粒子的初速度變?yōu)関0；或使a、b兩板間的電壓變?yōu)閡；或使初速度v0和電壓u都增加到原來的2倍，故b、c正確，a、d錯誤10. (多選)如圖所示，一絕緣光滑半圓環(huán)軌道放在豎直向下的勻強電場中，

10、場強為e.在與環(huán)心等高處放有一質(zhì)量為m、帶電荷量q的小球，由靜止開始沿軌道運動，下述說法正確的是()a小球經(jīng)過環(huán)的最低點時速度最大b小球在運動過程中機械能守恒c小球經(jīng)過環(huán)的最低點時對軌道的壓力為mgqed小球經(jīng)過環(huán)的最低點時對軌道的壓力為3(mgqe)解析：選ad.根據(jù)動能定理知，在運動到最低點的過程中，電場力和重力一直做正功，到達最低點的速度最大，故a正確；小球在運動的過程中除了重力做功以外，還有電場力做功，機械能不守恒，故b錯誤；根據(jù)動能定理得：mgrqermv2，根據(jù)牛頓第二定律得：fnqemgm，解得：fn3(mgqe)，則球?qū)壍赖膲毫?(mgqe)，故c錯誤，d正確11. (多選

11、)如圖所示為勻強電場的電場強度e隨時間t變化的圖象當(dāng)t0時，在此勻強電場中由靜止釋放一個帶電粒子，設(shè)帶電粒子只受電場力的作用，則下列說法中正確的是()a帶電粒子將始終向同一個方向運動b2 s末帶電粒子回到原出發(fā)點c3 s末帶電粒子的速度為零d03 s內(nèi)，電場力做的總功為零解析：選cd.設(shè)第1 s內(nèi)粒子的加速度為a1，第2 s內(nèi)的加速度為a2，由a可知，a22a1，可見，粒子第1 s內(nèi)向負方向運動，1.5 s末粒子的速度為零，然后向正方向運動，至3 s末回到原出發(fā)點，粒子的速度為0，由動能定理可知，此過程中電場力做的總功為零，綜上所述，可知c、d正確12如圖所示，電子由靜止開始經(jīng)加速電場加速后，

12、沿平行于板面的方向射入偏轉(zhuǎn)電場，并從另一側(cè)射出已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e，加速電場電壓為u0，偏轉(zhuǎn)電場可看做勻強電場，極板間電壓為u，極板長度為l，板間距為d.(1)忽略電子所受重力，求電子射入偏轉(zhuǎn)電場時的初速度v0和從電場射出時沿垂直板面方向的偏轉(zhuǎn)距離y；(2)分析物理量的數(shù)量級，是解決物理問題的常用方法在解決(1)問時忽略了電子所受重力，請利用下列數(shù)據(jù)分析說明其原因已知u2.0×102 v，d4.0×102m，m9.1×1031kg，e1.6×1019c，g10 m/s2.(3)極板間既有靜電場也有重力場電勢反映了靜電場各點的能的性質(zhì)，請寫出電勢的定義式類比電勢的定義方法，在重力場中建立“重力勢”g的概念，并簡要說明電勢和“重力勢”的共同特點解析： (1)根據(jù)功和能的關(guān)系，有eu0mv電子射入偏轉(zhuǎn)電場的初速度v0 在偏轉(zhuǎn)電場中，電子的運動時間tl偏轉(zhuǎn)距離ya(t)2.(2)考慮電子所受重力和電場力的數(shù)量級，有重力gmg1029n電場力f1015n由于fg，因此不需要考慮電子所受重力(3)電場中某點電勢定義為電荷在該點的電勢能ep與其電荷量q的比值，即由于重力做功與路徑無關(guān)，可以類比靜電場電勢的定義，將重力場中物體在