高考物理总复习第6章静电场第3课时电容器的电容带电粒子在电场中的运动试题.docx

第3课时电容器的电容带电粒子在电场中的运动学 考 题 组)1下列关于电容器的叙述正确的是()A电容器是储存电荷和电能的容器，只有带电的容器才称为电容器B任何两个彼此绝缘而又互相靠近的带电导体，才能组成了电容器，跟这两个导体是否带电有关C电容器所带的电荷量是指两个极板所带电荷量的绝对值D电容器充电过程，是将电能转变成电容器的电场能并储存起来；电容器放电的过程，是将电容器储存的电场能转化为其他形式的能解析电容器是储存电荷的容器，不论是否带电都称为电容器，所以选项A、B错误；电容器所带电荷量是指一个极板所带电荷量的绝对值，所以选项C错误；电容器的充电过程是将由电源获得的电能转化为电场能的过程，放电过程是将电场能转化为其他形式的能的过程，所以选项D正确。答案D2.如图所示，AB是某个点电荷电场的一根电场线，在线上C点放一个自由的负电荷，它将沿电场线向B运动，下列判断正确的是()A电场线由B指向A，该电荷做加速运动，加速度越来越小B电场线由B指向A，该电荷做加速运动，其加速度大小的变化由题设条件不能确定C电场线由A指向B，电荷做匀加速运动D电场线由B指向A，电荷做加速运动，加速度越来越大解析负电荷受电场力的方向与电场线方向相反，所以电场线由B指向A，该电荷做加速运动，但一条电场线不能反映电场线的疏密，故其加速度大小的变化由题设条件不能确定。答案B3在匀强电场中，把电子由静止释放，电子将()A做匀速圆周运动 B做匀加速直线运动C做匀速直线运动 D保持静止状态解析在匀强电场中，电子受到的电场力是恒定的，所以把电子由静止释放，电子将做匀加速直线运动。答案B4粒子的质量是质子的4倍，电荷量是质子的2倍，若粒子和质子均从静止开始在同一匀强电场中加速，经过相等的路程之后，粒子与质子获得的动能之比为()A12 B11C21 D1解析根据动能定理得qUmv2。由此可知，当经过相同路程即电势差相同时，动能大小与电荷量成正比，所以答案为C。答案C5如图甲所示，A、B是一条电场线上的两点，在A点由静止释放一个正的点电荷，点电荷仅在电场力的作用下沿着电场线从A点运动到B点，点电荷的速度随时间变化的规律如图乙所示，则下列说法正确的是()A该电场可能是匀强电场BA点的电势高于B点的电势C从A点到B点，点电荷的电势能逐渐增大D点电荷在A点所受的电场力大于在B点所受的电场力解析由题图乙可知，点电荷做初速度为零的变加速直线运动，加速度逐渐增大，说明该点电荷所受的电场力逐渐增大，即该点电荷在A点所受的电场力小于在B点所受的电场力，则电场强度是逐渐增大的，故该电场一定是非匀强电场，选项A、D错误；由于点电荷由静止开始运动，仅受电场力作用从A运动到B，且点电荷带正电，所以电场线方向由A指向B，又因沿电场线方向电势逐渐降低，则AB，选项B正确；点电荷的动能增加，根据能量守恒可知，其电势能必定减少，则选项C错误。答案B6如图所示，从炽热的金属丝飘出的电子(速度可视为零)，经加速电场加速后从两极板中间垂直射入偏转电场。电子的重力不计。在满足电子能射出偏转电场的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角变大的是()A仅将偏转电场极性对调B仅增大偏转电极板间的距离C仅增大偏转电极板间的电压D仅减小偏转电极板间的电压解析改变偏转电场的极性，只能改变电子受力方向，但电子的偏转角大小不变，选项A错误；根据E可知，当两极板间距离d增大时，E减小，所以电子受到的电场力减小，其偏转角也减小，选项B错误；电子进入偏转电场后做类平抛运动，则Lv0t、ema及tan 可得tan ，当U增大时偏转角也增大，选项C正确，D错误。答案C7如图所示，在点电荷Q的电场中有A、B两点，将质子和粒子(带电荷量是质子的2倍，质量是质子的4倍)分别从A点由静止释放到达B点时，它们速度大小之比为多少？解析质子是氢原子核，粒子是氦原子核，质子和粒子都是正离子，从A点到B点都做加速运动。设A、B两点间的电势差为U，由动能定理有对质子qHUmHv，对粒子qUmv。答案1加 试 题 组)8(多选)如图为某电容传声器结构示意图，当人对着传声器讲话，膜片会振动。若某次膜片振动时，膜片与极板距离增大，则在此过程中()A膜片与极板间的电容变小B极板的带电荷量增大C膜片与极板间的电场强度增大D电阻R中有电流通过解析若某次膜片振动时，膜片与极板距离增大，根据平行板电容器电容决定式，膜片与极板间的电容变小，选项A正确；由C可知，电压U不变，极板的带电荷量减小，膜片与极板间的电场强度减小，电阻R中有电流通过，选项C错误，D正确。答案AD9(多选)如图所示，半径为R的环形塑料管竖直放置，内壁光滑，AB为该环的水平直径，管的内径远小于环的半径，直径AB及其以下部分处于水平向左的匀强电场中。现将一直径略小于塑料管内径、质量为m、带电荷量为q的小球从管中A点由静止释放，已知qEmg，则小球释放后()A到达B点时速度为零，并在BDA间往复运动B第一次到达B点时对管壁的压力为4mgC第一次经过最低点D和最高点C时对管壁的压力之比为51D前后两次经过最高点C时对管壁的压力之差为4mg解析设小球到B点时速度为vB，有qE2R，qEmg，得vB2，A错；小球第一次到达B点时有FNEq，解得FN5mg，B错；小球所受的重力和电场力的合力沿从O指向弧BD中点的方向，根据运动的对称性，小球在D、B两点的速度大小相等，则vD2，F1mg，得F15mg；设小球在C点速度为vC，由动能定理有mgR，得vC，再由F2mg，得F2mg，即F1F251，C对；设小球第二次经过C点时速度为v，有2EqR，F3mg，联立得F35mg，则FF3F24mg，D对。答案CD10如图，一质量为m、电荷量为q(q0)的粒子在匀强电场中运动，A、B为其运动轨迹上的两点。已知该粒子在A点的速度大小为v0，方向与电场方向的夹角为60；它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30，不计重力。求A、B两点间的电势差。解析设带电粒子在B点的速度大小为vB。粒子在垂直于电场方向的速度分量不变，即vBsin 30v0sin 60由此得vBv0设A、B两点间的电势差为UAB，由动能定理有qUABm(vv)联立式得UAB答案11如图所示，虚线PQ、MN间存在如图所示的水平匀强电场，一带电粒子质量为m2.01011 kg、电荷量为q1.0105 C，从a点由静止开始经电压为U100 V的电场加速后，垂直于匀强电场进入匀强电场中，从虚线MN上的某点b(图中未画出)离开匀强电场时速度与电场方向成30角。已知PQ、MN间距离为20 cm，带电粒子的重力忽略不计。求：(1)带电粒子刚进入匀强电场时的速率v1；(2)匀强电场的场强大小；(3)ab两点间的电势差。解析(1)由动能定理得：qUmv代入数据得v1104 m/s(2)因粒子重力不计，则进入PQ、MN间电场中后，做类平抛运动，有粒子沿初速度方向做匀速直线运动：dv1t粒子沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动：vyat由牛顿第二定律得：qEma，由题意得：tan 30联立以上相关各式并代入数据得：E103 N/C1.73103 N/C(3)由动能定理得：qUabmv2m(vv)联立以上相关各式代入数据得：Uab400 V答案(1)104 m/s(2)1.73103 N/C(3)400 V12如图所示，CD左侧存在场强大小为E，方向水平向左的匀强电场，一个质量为m、电荷量为q的光滑绝缘小球，从底边BC长L，倾角53的直角三角形斜面顶端A点由静止开始下滑，运动到斜面底端C点后进入一细圆管内(C处为一小段长度可忽略的圆弧，圆管内径略大于小球直径)，恰能到达D点，随后从D离开后落回到斜面P点，重力加速度为g(sin 530.8，cos 530.6)。(1)求DA两点间的电势差UDA；(2)求圆管半径r；(3)求小球从D点运动到P点的时间t。解析(1)WA