高考物理一轮复习 第9章 第3节 电容器与电容 带电粒子在电场中的运动课时闯关（含解析） 人教版.doc

2014届高考物理（大纲版）一轮复习课时闯关：第9章 第3节 电容器与电容 带电粒子在电场中的运动（含解析）一、选择题1(2013广州测试)电容式键盘是通过改变电容器的哪个因素来改变电容的()a两板间的距离b两板间的电压c两板间的电介质 d两板的正对面积解析：选a.计算机键盘上下运动时，改变了上、下两板间的距离，故a正确2.(2013朝阳区联考)如图所示，在某一真空中，只有水平向右的匀强电场和竖直向下的重力场，在竖直平面内有初速度为v0的带电微粒，恰能沿图示虚线由a向b做直线运动那么()a微粒带正、负电荷都有可能b微粒做匀减速直线运动c微粒做匀速直线运动d微粒做匀加速直线运动解析：选b.微粒做直线运动的条件是速度方向和合外力的方向在同一条直线上，只有微粒受到水平向左的电场力才能使得合力方向与速度方向相反且在同一条直线上，由此可知微粒所受的电场力的方向与场强方向相反，则微粒必带负电，且运动过程中微粒做匀减速直线运动，故b正确3(2012高考新课标全国卷)如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子()a所受重力与电场力平衡b电势能逐渐增加c动能逐渐增加d做匀变速直线运动解析：选bd.对带电粒子受力分析如图所示，f合0，则a错由图可知电场力与重力的合力与v0反向，f合对粒子做负功，其中mg不做功，eq做负功，故粒子动能减少，电势能增加，故b正确c错误f合恒定且f合与v0方向相反，粒子做匀减速运动，d项正确4(2013金华十校模拟)在空间o点固定带正电的点电荷q，其电场的电场线如图所示，在其电场中的a点有一个带电粒子q(重力不计)若给带电粒子一个垂直于oa方向的初速度v0，在只受电场力的作用下，以下说法中正确的是()a若q为负电荷，则q一定做圆周运动b若q为负电荷，则q可能做匀变速曲线运动c若q为正电荷，则q的电势能可能增大d若q为正电荷，则q一定做远离o点的变加速曲线运动解析：选d.若q为负电荷，当km时，粒子做匀速圆周运动；k时，粒子做离心运动；k时，粒子做向心运动，故a错误库仑力fk提供合外力，即ma，故知随r的变化a发生改变，故b错误若为正电荷，电场力做正功，电势能一定在减小，故c错误5(2013黑龙江适应性测试)如图甲所示，平行金属板中央有一个静止的电子(不计重力)，两板间距离足够大当两板间加上如图乙所示的交变电压后，在图中，反映电子速度v、位移s和加速度a三个物理量随时间t的变化规律可能正确的是()解析：选ad.在平行金属板之间加上如题图乙所示的周期性电压时，因为电子在平行金属板间所受的电场力f，所以电子所受的电场力大小不变，而方向随电压呈周期性变化由牛顿第二定律fma可知，电子在第一个内向b板做匀加速直线运动，在第二个内向b板做匀减速直线运动，在第三个内反向做匀加速直线运动在第四个内向a板做匀减速直线运动，所以at图象如图丙所示，vt图象如图丁所示；又因匀变速直线运动位移sv0tat2，所以st图象应是曲线故本题选ad.6.(2013西城区抽测)如图所示，足够长的两平行金属板正对竖直放置，它们通过导线与电源e、定值电阻r、开关s相连闭合开关后，一个带电的液滴从两板上端的中点处无初速度释放，最终液滴落在某一金属板上下列说法中正确的是()a液滴在两板间运动的轨迹是一条抛物线b电源电动势越大，液滴在板间运动的加速度越大c电源电动势越大，液滴在板间运动的时间越短d定值电阻的阻值越大，液滴在板间运动的时间越长解析：选bc.电容器充满电荷后，极板间的电压等于电源的电动势极板间形成了电场，液滴受水平方向的电场力和竖直方向的重力作用，合力为恒力，而初速度为零，则液滴做初速度为零的匀加速直线运动，a项错；电源电动势越大，则液滴受到的电场力也越大，合力越大，加速度也越大，b项对；电源电动势越大，加速度越大，同时位移越小，则运动的时间越短，c项对；定值电阻不会影响两极板上电压的大小，则对液滴的运动没有影响，d项错7.如图所示，平行板电容器的电容为c，带电荷量为q，两极板间距离为d，今在距两极板的中点d处放一电荷q，则()aq所受电场力的大小为bq所受电场力的大小为kcq点处的电场强度是kdq点处的电场强度是k解析：选a.两极板之间的电场强度e，q受到的电场力feqqq，a正确；q不是点电荷，点电荷的场强公式ek在这里不能用，b、c、d不正确8.(2013珠海质检)分别将带正电、负电和不带电的三个等质量小球，分别以相同的水平速度由p点射入水平放置的平行金属板间，已知上板带负电，下板接地三小球分别落在图中a、b、c三点，则错误的是()aa带正电、b不带电、c带负电b三小球在电场中加速度大小关系是：aaabekbeka解析：选c.由于a的水平射程x最远，a的运动时间t最长，c错误a的加速度aa最小，而c的加速度ac最大，aaabekbeka，d正确9(2013济南调研)如图所示，两平行金属板间有一匀强电场，板长为l，板间距离为d，在板右端l处有一竖直放置的光屏m，一带电荷量为q，质量为m的质点从两板中央射入板间，最后垂直打在m屏上，则下列结论正确的是()a板间电场强度大小为mg/qb板间电场强度大小为2mg/qc质点在板间的运动时间和它从板的右端运动到光屏的时间相等d质点在板间的运动时间大于它从板的右端运动到光屏的时间解析：选bc.当质点所受电场力方向向上且大于重力时，质点才可能垂直打到屏上由运动的合成与分解，可知质点在水平方向上一直做匀速直线运动，所以质点在电场中做类平抛运动的时间和在重力场中做斜上抛运动的时间相等由运动规律可知质点在水平方向上做匀速直线运动，vxv0；在竖直方向上：在电场中vyat，如图所示，离开电场后质点做斜上抛运动，vygt，由此运动过程的对称性可知ag，由牛顿第二定律得：qemgmamg，解得：e2mg/q.故b、c正确10(2011高考安徽卷)图甲为示波管的原理图如果在电极yy之间所加的电压按图乙所示的规律变化，在电极xx之间所加的电压按图丙所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是()解析：选b.电子在yy和xx间沿电场方向均做初速度为零的匀加速直线运动，由位移公式sat2t2，知水平位移和竖直位移均与电压成正比在t0时刻，uy0知竖直位移为0，故a、c错误在t时刻，uy最大知竖直位移最大，故b正确，d错误二、非选择题11如图所示，水平放置的平行板电容器，与某一电源相连，它的极板长l0.4 m，两板间距离d4103 m，有一束由相同带电微粒组成的粒子流，以相同的速度v0从两板中央平行极板射入，开关s闭合前，两板不带电，由于重力作用微粒能落到下板的正中央，已知微粒质量为m4105 kg，电量q1108 c(g10 m/s2)求：(1)微粒入射速度v0为多少？(2)为使微粒能从平行板电容器的右边射出电场，电容器的上板应与电源的正极还是负极相连？所加的电压u应取什么范围？解析：(1)带电微粒在平行板中运动过程，得v0tgt2可解得：v0 10 m/s.(2)电容器的上板应接电源的负极当所加的电压为u1时，微粒恰好从下板的右边缘射出即a1()2又a1解得：u1120 v当所加的电压为u2时，微粒恰好从上板的右边缘射出即a2()2又a2解得：u2200 v所以120 vu200 v.答案：(1)10 m/s(2)与负极相连120 vu200 v12.(2011高考福建卷)反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似如图所示，在虚线mn两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场，一带电微粒从a点由静止开始，在电场力作用下沿直线在a、b两点间往返运动已知电场强度的大小分别是e12.0103 n/c和e24.0103 n/c，方向如图所示带电微粒质量m1.01020 kg，带电量q1.0109 c，a点距虚线mn的距离d11.0 cm，不计带电微粒的重力，忽略相对论效应求：(1)b点距虚线mn的距离d2；(2)带电微粒从a点运动到b点所经历的时间t.解析：(1)带电微粒由a运动到b的过程