【优化指导】高考物理总复习 课时作业24 电容器 带电粒子在电场中的运动 新人教版.doc

【优化指导】2013高考物理总复习 课时作业24 电容器 带电粒子在电场中的运动 新人教版移h1gt2，加上电场后，h1vtat2，解得加速度大小为a3g，由qemgma得电场力qe4mg，整个过程小球电势能的变化为epqeh12mg2t2，选项a错误；末速度v1vat2gt，整个过程小球动量的改变量为pmv102mgt，选项b正确；加上电场后到最低点，动能的变化为ekmv2mg2t2，选项c错误；小球的减速位移为h2，从a到最低点小球重力势能的变化为epmg(h1h2)mg2t2，选项d正确答案：bd2(2011天津高考)板间距为d的平行板电容器所带电荷量为q时，两极板间电势差为u1，板间场强为e1.现将电容器所带电荷量变为2q，板间距变为d，其他条件不变，这时两极板间电势差为u2，板间场强为e2，下列说法正确的是()au2u1，e2e1bu22u1，e24e1cu2u1，e22e1 du22u1，e22e1解析：根据uq/c、cs/d、eu/d可得uqd/s、eq/s，则21，选项c正确答案：c3.如图所示，地面上某区域存在着竖直向下的匀强电场，一个质量为m的带负电的小球以水平方向的初速度v0由o点射入该区域，刚好通过竖直平面中的p点，已知连线op与初速度方向的夹角为45，则此带电小球通过p点时的动能为()amvb.mvc2mv d.mv解析：由题意可知小球到p点时水平位移和竖直位移相等，即v0tvpyt，合速度vpv0，ekpmvmv.答案：d4传感器是自动控制设备中不可缺少的元件如图所示是一种测定位移的电容式传感器电路，电源电动势为e，电路中电阻阻值为r.在该电路中闭合一段时间后，使工件(电介质)缓慢向左移动，则在工件移动的过程中()a通过电流表g的电流方向由a至bb通过电流表g的电流方向由b至ac通过电流表g的电流始终为零d电容器两极板之间的电压等于电源电动势e解析：由平行板电容器电容的决定式可知，工件(电介质)缓慢向左移动过程中，电容器电容c逐渐减小，带电量逐渐减小，电容器放电，通过电流表g的电流方向由a到b，a正确，b、c错误由于电阻r中有电流通过，电阻和电流表g两端均有电压，所以电容器两极板之间的电压小于电源电动势e，d错误答案：a5(2011安徽高考)如图(a)所示，两平行正对的金属板a、b间加有如图(b)所示的交变电压，一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间p处若在t0时刻释放该粒子，粒子会时而向a板运动，时而向b板运动，并最终打在a板上则t0可能属于的时间段是()a0t0 b.t0c.t0t dtt0解析：设粒子的速度方向、位移方向向右为正依题意得，粒子的速度方向时而为正，时而为负，最终打在a板上时位移为负，速度方向为负作出t00、时粒子运动的速度图象如图所示由于速度图线与时间轴所围面积表示粒子通过的位移，则由图象可知0t0，t0t时粒子在一个周期内的总位移大于零；t0时粒子在一个周期内的总位移小于零；当t0t时情况类似因粒子最终打在a板上，则要求粒子在每个周期内的总位移应小于零，对照各选项可知只有b正确答案：b6如图所示，将平行板电容器与直流电源相连将其充电后，断开电键，则下列说法正确的是()a保持极板正对面积不变，极板间距离增大时，场强减小，电势差增大b保持极板正对面积不变，极板间距离增大时，场强不变，电势差增大c保持极板间距离不变，正对面积不变时，两板之间插入塑料板a，电容增大，电势差增大d保持极板间距离不变，正对面积不变时，两板之间插入金属板a，电容减小，电势差减小解析：断电后，q不变，c，dc；uu；ee不变，所以a错，b对；两板之间插入塑料板a，cu，c错；两板之间插入金属板a，相当于dcu，d错答案：b7.如图所示，有一带电粒子(不计重力)紧贴a板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为u1时，带电粒子沿轨迹从两板中间飞出；当偏转电压为u2时，带电粒子沿轨迹落到b板正中间；设带电粒子两次射入电场的水平速度相同，则电压u1、u2之比为()a11 b12 c14 d18解析：设板长为l，板间距离为d，水平初速度为v0；带电粒子的质量为m，电荷量为q；两次运动的时间分别为t1和t2.第一次射入时：lv0t1，t，联立两式解得：u1.第二次射入时：v0t2，dt，联立两式解得：u2.所以u1u218，故d正确答案：d8.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：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正确答案：bc9.如图所示，水平放置的两块金属板，a板上开有一个小孔e，b板上开有一个小孔d，e和d在同一竖直线上，现给a、b间加一不变的电压，今从c点自由下落一个带正电的粒子，粒子下落到d点时速度恰好为零，若a板不动，那么下列判断错误的是()a若向上平移b板，则粒子下落时不可能到达d孔b若向上平移b板，则粒子下落后可返回到c点c若向下平移b板，则粒子下落后不可能到达d孔d若向下平移b板，则粒子下落后不可能返回c点解析：从c点自由下落到d点速度为零，则mglcdqu，若向上平移b板，则wgwf，则粒子下落可到达d孔，c错误，d正确答案：c10.如图所示，在绝缘的斜面上方，存在着匀强电场，电场方向平行于斜面向上，斜面上的带电金属块在平行于斜面的力f作用下沿斜面移动已知金属块在移动的过程中，力f做功32 j，金属块克服电场力做功8 j，金属块克服摩擦力做功16 j，重力势能增加18 j，则在此过程中金属块的()a动能减少10 j b电势能增加24 jc机械能减少24 j d内能增加16 j解析：由动能定理可知ek32 j8 j16 j18 j10 j，a正确；克服电场力做功为8 j，则电势能增加8 j，b错误；机械能的改变量等于除重力以外的其他力所做的总功，故应为e32 j8 j16 j8 j，c错误；物体内能的增加量等于克服摩擦力所做的功，d正确. 答案：ad11.如图所示，水平地面上方分布着水平向右的匀强电场一“l”形的绝缘硬质管竖直固定在匀强电场中，管的水平部分长为l10.2 m，离水平地面的距离为h5.0 m，竖直部分长为l20.1 m一带正电的小球从管的上端口a由静止释放，小球与管间摩擦不计且小球通过管的弯曲部分(长度极短可不计)时没有能量损失，小球在电场中受到的电场力大小为重力的一半求：(1)小球运动到管口b时的速度大小；(2)小球着地点与管的下端口b的水平距离(取g10 m/s2)解析：(1)小球从a运动到b的过程中，对小球由动能定理有：mgl2f电l1mv0，f电gmg， 解得：vb.代入数据可得：vb2.0 m/s.(2)小球离开b点后，设水平方向的加速度为a，位移为x，在空中运动的时间为t.水平方向有：a，xvbtat2，竖直方向有：hgt2由以上各式，并代入数据可得：x4.5 m.答案：(1)2.0 m/s(2