福建省长乐第一中学高三物理一轮复习 6.3 电容器与电容带电粒子在电场中的运动课时作业.doc

福建省长乐第一中学高三物理一轮复习 6.3 电容器与电容带电粒子在电场中的运动课时作业用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图6319)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，若()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：选a.静电计是测量电容器两端电压的仪器，指针偏角u，根据c和c得a正确2.图6320m、n是一对水平放置的平行板电容器，将它与一电动势为e，内阻为r的电源组成如图6320所示的电路，r是并联在电容器上的滑动变阻器，g是灵敏电流计，在电容器的两极板间有一带电的油滴处于悬浮状态，如图所示，现保持开关s闭合，将滑动变阻器的滑片向上滑动，则()a在滑片滑动时，灵敏电流计中有从a向b的放电电流b在滑片滑动时，灵敏电流计中有从b向a的充电电流c带电油滴将向上运动d带电油滴将向下运动解析：选c.滑片向上滑动时，滑动变阻器连入电路的阻值变大，其两端电压增大，由qcu可知，电容器的电量增大，灵敏电流计中出现由a向b的充电电流，a、b错误；由e知，极板间电场增强，带电油滴所受电场力增大，油滴将向上加速运动，c正确，d错误3.图6321(2012高考广东卷改编)如图6321是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，分落在收集板中央的两侧，对矿粉分离的过程，下列表述正确的有()a带正电的矿粉落在右侧b电场力对矿粉做负功c带负电的矿粉电势能变大d带正电的矿粉电势能变小解析：选d.在水平方向上带正电的矿粉受到向左的电场力，应落在左侧，a错误；电场力对两种矿粉都做正功，电势能均减小，所以只有d正确4.图6322如图6322，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，则下述措施不能满足要求的是()a使初速度减为原来的/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：选c.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/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.5.图6323a、b、c三个粒子由同一点同时垂直场强方向进入偏转电场，其轨迹如图6323所示，其中b恰好飞出电场，由此可知下列说法错误的是()a在b飞离电场的同时，a刚好打在负极板上bb和c同时飞离电场c进入电场时，c的速度最大，a的速度最小d动能的增加量相比，c的最小，a和b的一样大解析：选b.由t2可知，tatb，a正确；而yct，tctb，b错误；由t得：vcvbva，c正确；由ekeqy可知，ekbekaekc，故d正确，故选b.6.图6324(2013合肥模拟)真空中的某装置如图6324所示，现有质子、氘核和粒子都从o点由静止释放，经过相同加速电场和偏转电场，射出后都打在同一个与oo垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点(已知质子、氘核和粒子质量之比为124，电量之比为112，重力不计)下列说法中正确的是()a三种粒子在偏转电场中运动时间之比为211b三种粒子出偏转电场时的速度相同c在荧光屏上将只出现1个亮点d偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为122答案：c7.图6325如图6325所示，质量为m、带电量为q的粒子，以初速度v0从a点竖直向上射入真空中的沿水平方向的匀强电场中，粒子通过电场中b点时，速率vb2v0，方向与电场的方向一致，则a、b两点的电势差为()a.b.c. d.解析：选c.带电粒子在竖直方向只受重力作用，设粒子由a到b的时间为t，则有0v0gt.水平方向，粒子只受电场力作用，eqma，vbat，可得：a2g，eq2mg，uabedeat2，故c正确8.图6326(2013铜陵模拟)如图6326所示，a、b为一对中间开有小孔的平行金属板，相距一定距离，a板接地，现有一电子在t0时刻在a板小孔中由静止开始向b板运动，不计重力及阻力的影响，使电子一定能从b板小孔射出，则b板电势b与时间t的变化规律是()图6327a bc d解析：选a.图中，b板电势一直比a板电势高，因此，电子一直向b板加速运动，一定能从b板小孔射出，正确；由对称性可知，图中电压加在板间，将使电子时而向b板加速，时而向b板减速，且一直向b板运动，一定能从b板小孔射出，正确；图图中电压加在板间，若板间距足够大，则电子将在两板间往复运动，若板间距较小，则有可能从b板小孔射出，故、均错误故选a.9(2011高考安徽卷)图6328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()图6328图6329解析：选b.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.二、非选择题10.图6330(2013山东师大附中高三模拟)如图6330所示，空间存在着电场强度为e2.5102 n/c、方向竖直向上的匀强电场，一长为l0.5 m的绝缘细线，一端固定在o点，一端拴着质量m0.5 kg、电荷量q4102 c的小球现将细线拉直到水平位置，使小球由静止释放，则小球能运动到最高点不计阻力，取g10 m/s2，求：(1)小球的电性；(2)细线在最高点受到的拉力；(3)若小球刚好运动到最高点时细线断裂，则细线断裂后小球继续运动到与o点水平方向距离为细线的长度l时，小球距o点的高度解析：(1)由小球运动到最高点可知，小球带正电(2)设小球运动到最高点时速度为v，对该过程由动能定理有(qemg)lmv2在最高点对小球由牛顿第二定律得ftmgqem由式解得，ft15 n.(3)小球在细线断裂后，在竖直方向的加速度设为a，由牛顿第二定律得qemgma设小球在水平方向运动l的过程中，历时t，则lvt设竖直方向上的位移为x，则xat2由解得x0.125 m小球距o点高度为xl0.625 m.答案：(1)带正电(2)15 n(3)0.625 m11如图6331甲所示，热电子由阴极飞出时的初速度忽略不计，电子发射装置的加速电压为u0，电容器板长和板间距离均为l10 cm，下极板接地，电容器右端到荧光屏的距离也是l10 cm，在电容器极板间接一交变电压，上极板的电势随时间变化的图象如图乙所示(每个电子穿过平行板的时间都极短，可以认为电子穿过平行板的过程中电压是不变的)求：图6331(1)在t0.06 s时刻，电子打在荧光屏上的何处？(2)荧光屏上有电子打到的区间有多长？解析：(1)电子经加速电场加速满足qu0mv2经偏转电场偏转后侧移量yat22所以y，由题图知t0.06 s时刻u偏1.8u0，所以y4.5 cm设打在屏上的点距o点距离为y，满足所以y13.5 cm.(2)由题知电子侧移量y的最大值为，所以当偏转电压超过2u0，电子就打不到荧光屏上了，所以荧光屏上电子能打到的区间长为3l30 cm.答案：(1)打在屏上的点位于o点正上方，距o点13.5 cm(2)30 cm12(2013阜阳三中模拟)如图6332甲所示，在xoy坐标系中，两平行金属板如图放置，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t2103s，u0103 v，t0时刻一带正电的粒子从左上角a点，以平行于ab边v01000 m/s的速度射入板间，粒子电量为q1105 c，质量m1107 kg.不计粒子所受重力求： 甲 乙图6332(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)