【导学教程】（新课标）高考物理 6.3 电容器与电容 带电粒子在电场中的运动达标训练(1).DOC

第六章 第三节 电容器与电容带电粒子在电场中的运动一、选择题(本题共10小题，每题7分，至少一个答案正确，选不全得4分，共70分)1用控制变量法可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图6317)设两极板正对面积为s，极板间的距离为d，静电计指针偏角为.实验中，极板所带电荷量不变，则a保持s不变，增大d，则变大b保持s不变，增大d，则变小c保持d不变，减小s，则变小d保持d不变，减小s，则不变解析保持s不变，增大d，平行板电容器的电容减小，由于电容器的电荷量不变，由qcu可以判断极板间电势差变大，静电计指针偏角变大，选项a正确，b错误；保持d不变，减小s，电容器电容变小，由qcu可以判断极板间电势差变大，选项c、d错误答案a2(2013台州模拟)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u1，e1.当板间距变为d时，由c可知电容变为2c，而带电荷量也变为2q，故u2u1，e222e1，故c选项正确答案c3(2013广州一模)两块平行金属板m、n水平放置，带电情况如图6318所示，其内部空间有两个悬浮着的小带电液滴a和b，采用以下哪些办法可使液滴向上做加速运动a使两板靠近一些b使两板左、右错开一些c用导线将两板连接一下d使a和b粘合在一起解析a、b两液滴处于静止状态，必有eqbmag，eqbmbg，两液滴粘合在一起后，则有e(qaqb)(mamb)g，一定还静止，d错误；用导线将两板连接一下，电场减弱或消失，则两液滴向下做加速运动，c错误；将两板靠近，两板间场强不变，电场力不变，液滴仍静止，故a错；两板左、右错开一些，使板间场强增大，故两液滴将向上做加速运动，故b正确答案b4(2011安徽理综)如图6319所示，如果在电极yy之间所加的电压按图6320(a)所示的规律变化，在电极xx之间所加的电压按图6320(b)所示的规律变化，则在荧光屏上看到的图形是图6321中的解析0时刻，在yy方向上位移为零，在xx方向上位移为负的最大值；在t1时刻，在yy方向上位移为零，在xx方向上位移为零；在t1/2时刻，在yy方向上位移为正的最大值，故b图正确答案b5静电场中，带电粒子在电场力作用下从电势为a的a点运动至电势为b的b点若带电粒子在a、b两点的速率分别为va、vb，不计重力，则带电粒子的比荷q/m为a. b.c. d.解析由动能定理及电场力做功公式q(ab)m(vv)，解得，故只有c正确答案c6如图6322所示，静止的电子在加速电压为u1的电场作用下从o经p板的小孔射出，又垂直进入平行金属板间的电场，在偏转电压为u2的电场作用下偏转一段距离现使u1加倍，要想使电子的运动轨迹不发生变化，应该a使u2加倍b使u2变为原来的4倍c使u2变为原来的倍d使u2变为原来的解析考查带电粒子在电场中的加速与偏转电子获得动能为：mv2qu1，电子的侧移量为：yat2，可见当u1加倍时，要使y不变，需使u2加倍，显然a正确答案a7(2013大庆实验中学期中)如图6323所示，带电粒子p所带的电荷量是带电粒子q的3倍，它们以相等的速度v0从同一点出发，沿着跟电场强度垂直的方向射入匀强电场，分别打在m、n点，若ommn，忽略粒子重力的影响，则p和q的质量之比为a34 b43c32 d23解析粒子p和q在匀强电场中做类平抛运动，水平方向由xv0t及ommn得，tptq12；竖直方向由hat2得a，它们沿竖直方向下落的加速度之比为apaq41；根据a得m，故，故选项a对答案a8(2013保定期末联考)如图6324所示，m、n是在真空中竖直放置的两块平行金属板质量为m、带电荷量为q的带电粒子(不计重力)，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b使m、n间电压加倍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解析粒子恰好到达n板时有uqmv，恰好到达两板中间返回时有qmv2，比较两式可知b、d选项正确答案bd9如图6325(a)所示，两个平行金属板p、q竖直放置，两板间加上如图(b)所示的电压t0时，q板比p板电势高5 v，此时在两板的正中央m点有一个电子，速度为零，电子在电场力作用下运动，使得电子的位置和速度随时间变化假设电子始终未与两板相碰在0t81010 s的时间内，这个电子处于m点的右侧、速度方向向左且大小逐渐减小的时间是a0t21010 sb21010 st41010 sc41010 st61010 sd61010 st81010 s解析t0时，q板比p板电势高，电子先向右做匀加速直线运动，其速度时间图象如图所示，符合题意的是选项d.答案d10(2013石家庄一模)如图6326所示，a、b、c、d是某匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，abcdl，adbc2l，电场线与矩形所在平面平行已知a点电势为20 v，b点电势为24 v，d点电势为12 v，一个质子从b点以v0的速度射入此电场，入射方向与bc成45角，一段时间后经过c点不计质子的重力，下列判断正确的是ac点电势低于a点电势b电场强度的方向由b指向dc质子从b运动到c，所用的时间为d质子从b运动到c，电场力做功为4 ev解析在匀强电场中，电势是均匀降低的，则abdc，得c16 v，ca，a正确设ad中点为e，bc中点为f，则e16 v，f20 v，连接ec、af，两者为两条等势线，又因为abl，bc2l，abf为等腰直角三角形，过b作bhaf，则bh为一条电场线，方向由b到h，故b错误质子从b到c运动过程，沿v0方向做匀速直线运动sl，t，c正确质子从b运动到c电场力做功wubcq8 ev，故d错误答案ac二、计算题(本大题共2小题，共30分要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位)11(12分)(2013无锡模拟)如图6327所示，匀强电场方向沿x轴的正方向，电场强度的大小为e.在a(l,0)点有一个质量为m、电荷量为q的粒子，以沿y轴负方向的初速度v0开始运动，经过一段时间到达b(0，l)点，求：(不计重力作用)(1)粒子的初速度v0的大小；(2)当粒子到达b点时的速度v的大小解析(1)由题意粒子在y方向有lv0t在x方向上有lt2由以上两式可得v0.(2)设粒子到达b点时的速度为v，由动能定理有qelmv2mv联立可得v.答案(1) (2) 12(18分)(2013武汉模拟)如图6328所示，在xoy坐标系中，两平行金属板ab、od如图甲放置，od与x轴重合，板的左端与原点o重合，板长l2 m，板间距离d1 m，紧靠极板右侧有一荧光屏两金属板间电压uao随时间的变化规律如图乙所示，变化周期为t2103 s，u0103 v，t0时刻一带正电的粒子从左上角a点，以平行于ab边v01 000 m/s的速度射入板间，粒子带电荷量为q1105 c，质量m1107 kg.不计粒子所受重力求：(1)粒子在板间运动的时间；(2)粒子打到荧光屏上的纵坐标；(3)粒子打到屏上的动能解析(1)粒