【名师一号】高考物理一轮 63电容器 带电粒子在电场中的运动双基练 新人教版.doc

2014名师一号高考物理一轮双基练：6-3电容器带电粒子在电场中的运动a级双基达标1.练图631某研究性学习小组学习电学知识后对电工穿的高压作业服进行研究，发现高压作业服内采用柞蚕丝、不锈钢金属纤维和蒙乃尔合金丝混纺交织而成，下列各位同学的说法正确的是()a甲认为衣服里的金属丝的主要作用是不易被划破b乙认为电工被金属丝编织的衣服所包裹，使体内电势保持为零，对人体起保护作用c丙认为电工被金属丝编织的衣服所包裹，使体内电场强度保持为零，对人体起保护作用d丁认为金属丝必须达到一定的厚度，才能对人体起到保护作用解析衣服内的金属丝主要是起到静电屏蔽的作用，与其厚度无关，可以使金属衣内部电场为零，但电势不一定是零，故只有选项c正确答案c2.练图632(多选题)如练图632所示，两块平行金属板正对着水平放置，两板分别与电源正、负极相连当开关闭合时，一带电液滴恰好静止在两板间的m点则()a当开关闭合时，若减小两板间距，液滴仍静止b当开关闭合时，若增大两板间距，液滴将下降c开关断开后，若减小两板间距，液滴仍静止d开关断开后，若增大两板间距，液滴将下降解析当开关闭合时，电容器两端电压为定值，等于电源电压，设为u，两板间的距离为d，带电液滴处于平衡状态，则mgq，当两板间的距离减小时，所受电场力大于重力，液滴将向上做匀加速运动，a项错误；两板间的距离增大时，所受电场力小于重力，液滴将向下做匀加速运动，b项正确；当开关断开后，电容器无法放电，两板间的电荷量不变，设为q，此时两板间的场强大小为：e，可见场强大小与两板间距离无关，即场强大小保持不变，电场力不变，液滴保持静止，c项正确，d项错误答案bc3练图633为示波管的原理图如果在电极yy之间所加的电压按练图633所示的规律变化，在电极xx之间所加的电压按练图633所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是()练图633解析本题考查示波管的原理，意在考查考生对示波管原理的掌握在02t1时间内，扫描电压扫描一次，信号电压完成一个周期，当uy为正的最大值时，电子打在荧光屏上有正的最大位移，当uy为负的最大值时，电子打在荧光屏上有负的最大位移，因此一个周期内荧光屏上的图象为b.答案b4.练图634(多选题)如练图634所示，a板发出的电子经加速后，水平射入水平放置的两平行金属板间，金属板间所加的电压为u，电子最终打在光屏p上，关于电子的运动，下列说法中正确的是()a滑动触头向右移动时，其他不变，则电子打在荧光屏上的位置上升b滑动触头向左移动时，其他不变，则电子打在荧光屏上的位置上升c电压u增大时，其他不变，则电子打在荧光屏上的速度大小不变d电压u增大时，其他不变，则电子从发出到打在荧光屏上的时间不变解析此题考查电子水平加速电场和竖直偏转电场两个运动过程当滑动头向右移动时，加速电场的电压增大，电子进入偏转电场的速度增大，在其中运动的时间较短，故电子打在荧光屏上的位置下降，所以a项错，同理可知b项正确；其他条件下，电压u增大时，电子在偏转电场中受的电场力增大，加速度变大，在水平方向上的速度不变，则在偏转电场中的运动时间不变，离开此电场时，竖直方向上的速度增大，所以打在荧光屏上的速度变大，所以c项错，d项正确答案bd5(多选题)(2013沈阳二中测试)平行板电容器两板间的电压为u，板间距离为d，一个质量为m、电荷量为q的带电粒子从该电容器的正中央沿与匀强电场的电场线垂直的方向射入，不计重力当粒子的入射初速度为v0时，它恰好能穿过电场而不碰到金属板现在使该粒子以v0/2的初速度以同样的方式射入电场，下列情况正确的是()a该粒子将碰到金属板而不能飞出b该粒子仍将飞出金属板，在金属板内的运动时间将变为原来的2倍c该粒子动能的增量将不变d该粒子动能的增量将变大解析使该粒子以v0/2的初速度以同样的方式射入电场，粒子在电场中运动时间变长，该粒子将碰到金属板而不能飞出，选项a正确，b错误；电场力做功相同，该粒子动能的增量将不变，选项c正确，d错误答案ac6.练图635如练图635所示，某空间有一竖直向下的匀强电场，电场强度e1.0102 v/m，一块足够大的接地金属板水平放置在匀强电场中，在金属板的正上方高度h0.80 m的a处有一粒子源，盒内粒子以v02.0102 m/s的初速度向水平面以下的各个方向均匀放出质量为m2.01015 kg、电荷量为q1012 c的带电粒子，粒子最终落在金属板b上若不计粒子重力，求：(结果保留两位有效数字)(1)粒子源所在处a点的电势；(2)带电粒子打在金属板上时的动能；(3)从粒子源射出的粒子打在金属板上的范围(所形成的面积)；若使带电粒子打在金属板上的范围减小，可以通过改变哪些物理量来实现？解析(1)题中匀强电场竖直向下，b板接地；因此auabeh1.01020.8 v80 v.(2)不计重力，只有电场力做功，对粒子由动能定理quabekmv.可得带电粒子打在金属板上时的动能为ekquabmv1.21010 j.(3)粒子源射出的粒子打在金属板上的范围以粒子水平抛出落点为边界，设水平抛出后t时间落在板上：xv0t，hat2，a，sx2.联立以上各式得所形成的面积s4.0 m2，可以通过减小h或增大e来实现答案(1)80 v(2)1.21010 j(3)面积4.0 m2可以通过减小h或增大e来实现b级能力提升1(多选题)练图636(2013沈阳二中测试)在空间中水平面mn的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为m的带电小球由mn上方的a点以一定初速度水平抛出，从b点进入电场，到达c点时速度方向恰好水平，a、b、c三点在同一直线上，且ab2bc，如练图636所示由此可见()a电场力为3mgb小球带正电c小球从a到b与从b到c的运动时间相等d小球从a到b与从b到c的速度变化量的大小相等解析设ac与竖直方向的夹角为，对带电小球从a到c，电场力做负功，小球带负电，由动能定理，mgaccosqebccos0，解得电场力为qe3mg，选项a正确，b错误小球水平方向做匀速直线运动，从a到b的运动时间是从b到c的运动时间的2倍，选项c错误；小球在竖直方向先加速后减速，小球从a到b与从b到c竖直方向的速度变化量的大小相等，水平速度不变，小球从a到b与从b到c的速度变化量的大小相等，选项d正确答案ad2.练图637(多选题)如练图637，m、n是在真空中竖直放置的两块平行金属板，板间有匀强电场，质量为m、电荷量为q的带电粒子，以初速度v0由小孔进入电场，当m、n间电压为u时，粒子刚好能到达n板，如果要使这个带电粒子能到达m、n两板间距的1/2处返回，则下述措施能满足要求的是()a使初速度减为原来的1/2b使m、n间电压提高到原来的2倍c使m、n间电压提高到原来的4倍d使初速度和m、n间电压都减为原来的1/2解析在粒子刚好到达n板的过程中，由动能定理得：qed0mv，所以d，令带电粒子离开m板的最远距离为x，则使初速度减为原来的1/2，x；使m、n间电压提高到原来的2倍，电场强度变为原来的2倍，x；使m、n间电压提高到原来的4倍，电场强度变为原来的4倍，x；使初速度和m、n间电压都减为原来的1/2，电场强度变为原来的一半，x.答案bd3.练图638如练图638所示，在真空区域、中存在两个匀强电场，其电场线方向竖直向下，在区域中有一个带负电的粒子沿电场线以速度v0匀速下落，并进入区域(电场范围足够大)下列能描述粒子在这两个电场中运动的速度时间图象的是(以v0方向为正方向)()解析在区域中，mge1q；在区域中，mge2q，合力向上，做匀减速运动，速度减为0后，再反向加速，再次回到区域，做匀速运动答案c4.练图639(2013河北冀州中学期中考试)如练图639所示，带有等量异种电荷的两块平行金属板m、n水平放置两板之间有一带电微粒以速度v0沿直线运动当微粒运动到p点时，将m板迅速向上平移一小段距离，则此后微粒()a可能沿轨迹运动b一定沿轨迹运动c可能沿轨迹运动d可能沿轨迹运动答案b5如练图6310所示，a、b为两块平行金属板，极板间电压为uab1 125 v，板中央有小孔o和o.现有足够多的电子源源不断地从小孔o由静止进入a、b之间在b板右侧，平行金属板m、n长l14102 m，板间距离d4103 m，在距离m、n右侧边缘l20.1 m处有一荧光屏p，当m、n之间未加电压时电子沿m板的下边沿穿过，打在荧光屏上的o点并发出荧光现给金属板m、n之间加一个如练图6310所示的变化电压u，在t0时刻，m板电势低于n板已知电子质量为me9.01031 kg，电荷量为e1.61019 c.练图6310(1)每个电子从b板上的小孔o射出时的速度多大？(2)电子打在荧光屏上的范围是多少？(3)打在荧光屏上的电子的最大动能是多少？解析(1)电子经a、b两块金属板加速，有euabmev，得v0 2107 m/s.(2)当u22.5 v时，电子经过mn板向下的偏移量最大，为y122103 m.y1d，说明所有的电子都可以飞出平行金属板m、n，此时电子在竖直方向的速度大小为vy2106 m/s.电子射出金属板m、n后到达荧光屏