（京津鲁琼版）2020版高考物理总复习第七章第3节电容器带电粒子在电场中的运动检测（含解析）.docx

电容器 带电粒子在电场中的运动 (建议用时：45分钟)【A级基础题练熟快】1(2019江西上饶四校联考)如图所示是模拟避雷针作用的实验装置，金属板M、N间有两个等高的金属体A、B，A为尖头、B为圆头将金属板M、N接在高压电源上，逐渐升高电源电压，将首先观察到()AA放电BB放电CA、B一起放电 DA、B之间放电解析：选A.当金属板M、N接在高压电源上，因末端越尖越容易放电，故首先观察到A放电2如图所示，电容器极板间有一可移动的电介质板，介质与被测物体相连，电容器接入电路后，通过极板上物理量的变化可确定被测物体的位置，则下列说法中正确的是()A若电容器极板间的电压不变，x变大，电容器极板上带电荷量增加B若电容器极板上带电荷量不变，x变小，电容器极板间电压变大C若电容器极板间的电压不变，x变大，有电流流向电容器的正极板D若电容器极板间的电压不变，x变大，有电流流向电容器的负极板解析：选D.若x变大，则由C，可知电容器电容减小，在极板间的电压不变的情况下，由QCU知电容器带电荷量减少，此时带正电荷的极板得到电子，带负电荷的极板失去电子，所以有电流流向负极板，A、C错误，D正确；若电容器极板上带电荷量不变，x变小，则电容器电容增大，由U可知，电容器极板间电压减小，B错误3.(2019辽师大附中模拟)如图，平行板电容器两极板的间距为d，极板与水平面成45，上极板带正电一电荷量为q(q0)的粒子在电容器中靠近下极板处，以初动能Ek0竖直向上射出不计重力，极板尺寸足够大若粒子能打到上极板，则两极板间电场强度的最大值为()A. B.C. D.解析：选B.当电场足够大时，粒子打到上极板的极限情况为：粒子到达上极板处时速度恰好与上极板平行，粒子的运动为类平抛运动的逆运动将粒子初速度v0分解为垂直极板的vy和平行极板的vx，根据运动的合成与分解，当vy0时，根据运动学公式有v2d，vyv0cos 45，Ek0mv，联立得E，故B正确4(多选)(2018高考江苏卷)如图所示，电源E对电容器C充电，当C两端电压达到80 V时，闪光灯瞬间导通并发光，C放电放电后，闪光灯断开并熄灭，电源再次对C充电这样不断地充电和放电，闪光灯就周期性地发光该电路()A充电时，通过R的电流不变B若R增大，则充电时间变长C若C增大，则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大D若E减小为85 V，闪光灯闪光一次通过的电荷量不变解析：选BCD.充电时，通过R的电流逐渐减小，选项A错误；若R增大，充电的最大电流减小，充电时间变长，选项B正确；若C增大，电容器充满电后带的电荷量增多，则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大，选项C正确；若E减小为85 V，电容器充满电后电压仍然大于闪光灯导通需要的电压，所以闪光灯闪光一次通过的电荷量不变，选项D正确5(多选)(2019宁夏罗平中学模拟)如图所示，水平放置的平行板电容器，上板带负电，下板带正电，断开电源后一带电小球以速度v0水平射入电场 ，且沿下板边缘飞出，若下板不动，将上板上移一小段距离，小球仍以相同的速度v0从原处飞入，则带电小球()A将打在下板中央B仍沿原轨迹由下板边缘飞出C不发生偏转，沿直线运动D若上板不动，将下板上移一段距离，小球可能打在下板的中央解析：选BD.将电容器上板向上移动一段距离，电容器所带的电量Q不变，由于：E，由公式可知当d减小时，场强E不变，以相同的速度入射的小球仍按原来的轨迹运动，故B正确，A、C错误；若上板不动，将下板上移一段距离时，根据推论可知，板间电场强度不变，粒子所受的电场力不变，粒子轨迹不变，小球可能打在下板的中央，故D正确6(多选)(2019湖北重点高中联考)如图所示，美国物理学家密立根通过研究平行板间悬浮不动的带电油滴，准确地测定了电子的电荷量平行板电容器两极板与电压为U的恒定电源两极相连，板的间距为d，现有一质量为m的带电油滴在极板间静止不动，则()A此时极板间的电场强度EB油滴带电荷量qC减小极板间电压，油滴将向下加速运动D将下极板向下缓慢移动一小段距离，油滴将向上加速运动解析：选AC.由E知A正确；带电油滴静止，则mgEqq，解得q，B错误；减小两板的电压，电场强度减小，则mgEq，油滴将向下加速运动，C正确；将下极板向下移动一小段距离，板间距离增大，电场强度减小，油滴将向下加速运动，D错误【B级能力题练稳准】7(多选)(2019湖北六校联合体联考)一带电小球在空中由A点运动到B点的过程中，只受重力、电场力和空气阻力三个力的作用若重力势能增加5 J，机械能增加1.5 J，电场力做功2 J，则小球()A重力做功为5 J B电势能减少2 JC空气阻力做功0.5 J D动能减少3.5 J解析：选BD.小球的重力势能增加5 J，则小球克服重力做功5 J，故A错误；电场力对小球做功2 J，则小球的电势能减小2 J，故B正确；小球共受到重力、电场力、空气阻力三个力作用小球的机械能增加1.5 J，则除重力以外的力做功为1.5 J，电场力对小球做功2 J，则知，空气阻力做功为0.5 J，即小球克服空气阻力做功0.5 J，故C错误；重力、电场力、空气阻力三力做功之和为3.5 J，根据动能定理，小球的动能减小3.5 J，D正确8.(多选)(2019河北衡水中学模拟)如图所示，水平放置的平行金属板A、B连接一恒定电压，两个质量相等的电荷M和N同时分别从极板A的边缘和两极板的正中间沿水平方向进入板间电场，两电荷恰好在板间某点相遇若不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用，则下列说法正确的是 ()A电荷M的电荷量大于电荷N的电荷量 B两电荷在电场中运动的加速度相等C从两电荷进入电场到两电荷相遇，电场力对电荷M做的功大于电场力对电荷N做的功 D电荷M进入电场的初速度大小与电荷N进入电场的初速度大小一定相同解析：选AC.从轨迹可以看出：yMyN，故t2t2解得： ，qMqN，故A正确，B错误；根据动能定理，电场力做的功为：WEkmv，质量m相同，M电荷竖直分位移大，竖直方向的末速度vy也大，故电场力对电荷M做的功大于电场力对电荷N做的功，故C正确；从轨迹可以看出：xMxN，故vMtvNt，故vMvN，故D错误9.(2019广东揭阳调研)如图，空间有一竖直向下沿x轴方向的静电场，电场的场强大小按 Ex分布(x是轴上某点到O点的距离)x轴上，有一长为L的绝缘细线连接均带负电的两个小球A、B，两球质量均为m，B球带电荷量大小为q，A球距O点的距离为L.两球现处于静止状态，不计两球之间的静电力作用求：(1)A球的带电荷量大小qA；(2)剪断细线后，B球下落速度达到最大时，B球距O点距离x0；(3)剪断细线后，B球下落最大高度h.解析：(1)对A、B由整体法得：2mgqALq2L0，解得：qA6q.(2)当B球下落速度达到最大时，由平衡条件得mgqEqx0，解得：x04L.(3)运动过程中，电场力大小线性变化，所以由动能定理得：mghh 0解得： h4L.答案：(1)6q(2)4L(3)4L10竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场其电场强度为E，在该匀强电场中，用丝线悬挂质量为m的带电小球，丝线跟竖直方向成角时小球恰好平衡，如图所示，请问：(1)小球的电性及所带电荷量是多少？(2)若剪断丝线，小球碰到金属板需多长时间？解析：(1)由于小球处于平衡状态，对小球受力分析如图所示，小球带正电；Fsin qEFcos mg由上述两式得tan ，故q.(2)由第(1)问中的方程知F，而剪断丝线后，小球所受电场力和重力的合力与未剪断丝线时丝线的拉力大小相等，故剪断丝线后小球所受重力、电场力的合力等于.小球的加速度a，小球由静止开始沿着丝线拉力的反方向做匀加速直线运动，当碰到金属板时，它经过的位移为s，又由sat2，t .答案：(1)正电(2)11(2019河南南阳一中模拟)如图所示，质量为m，电荷量为e的电子，从A点以速度v0垂直于电场方向射入一个电场强度为E的匀强电场中，从B点射出电场时的速度方向与电场线成120角，电子重力不计求：(1)电子在电场中的加速度大小a及电子在B点的速度大小vB；(2)