第六章第3单元静电现象电容器带电粒子在电场中的运动

1、课时跟踪检测二十五 静电现象 电容器 带电粒子在电场中的运动1 如图1所示，一个带正电的粒子以一定的初速度垂直进入水平方向的匀强电场。若不计重力，下列四个选项中的四个图线中能描述粒子在电场中的运动轨迹的是() 图1 图22.如图3所示，水平放置的平行金属板充电后板间形成匀强电场，板间距离为d，一个带负电的液滴带电荷量大小为q，质量为m，从下板边缘射入电场，沿直线从上板边缘射出，则()A液滴做的是匀速直线运动B液滴做的是匀减速直线运动 图3C两板的电势差为 D液滴的电势能减少了mgd3一平行板电容器两极板间距为d、极板面积为S，电容为0S/d，其中0是常量。对此电容器充电后断开电源。当增加两板间

2、距时，电容器极板间()A电场强度不变，电势差变大B电场强度不变，电势差不变C电场强度减小，电势差不变D电场强度减小，电势差减小4使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开。下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是()图45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5)。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()图5A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6如图6甲所示，两个平行金属板P、Q竖直放置，两板间加上如图乙所示的电压，t0时，Q板比P板电

3、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0t81010s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()图6A0t21010sB21010st41010sC41010st61010sD61010st81010s7.如图7所示，一个带电粒子从粒子源飘入(初速度很小，可忽略不计)电压为U1的加速电场，经加速后从小孔S沿平行金属板A、B的中心线射入，A、B板长为L，相距为d，电压为U2。则带电粒子能从A、B板间飞出应该满足的条件是()A. B. 图7C. D.8如图8所示，两块

4、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()图8A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开关再断开后，若减小两板间距，液滴仍静止D开关再断开后，若增大两板间距，液滴将下降9一带电小球悬挂在平行板电容器内部，闭合开关S，电容器充电后悬线与竖直方向夹角为，如图9所示。下列方法中能使夹角减小的是()图9A保持开关闭合，使两极板靠近一些B保持开关闭合，使滑动变阻器滑片向右移动C保持开关闭合，使两极板远离一些D断开开关，使两极板靠近一些10图10甲为示波管的原理图。如果在电极YY之间所加的电压图

5、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11中的()图10图1111.如图12所示，长L1.2 m、质量M3 kg的木板静止放在倾角为37的光滑斜面上，质量m1 kg、带电荷量q2.5104 C的物块放在 木板的上端，木板和物块间的动摩擦因数0.1，所在空间加有一个方向垂直斜面向下、电场强度E4.0104 N/C的匀强电场。现对木板施加一平行于斜面向上的拉力F10.8 N。取g10 m/s2，斜面足够长。求： 图12(1)物块经多长时间离开木板？(2)物块离开木板时木板获得的动能。12如图13甲所示是用来使带正电的离子加速和偏转的装置，乙

6、图为该装置中加速与偏转电场的等效模拟图。以y轴为界，左侧为沿x轴正向的匀强电场，电场强度为E。右侧为沿y轴负方向的另一匀强电场。已知OAAB，OAAB，且OB间的电势差为U0。若在x轴的C点无初速地释放一个电荷量为q、质量为m的正离子(不计重力)，结果正离子刚好通过B点，求图13(1)CO间的距离d；(2)粒子通过B点的速度大小。详解答案1解析：带电粒子只受电场力的作用，由于是匀强电场，带电粒子所受的电场力是恒力，初速度与电场力垂直，带电粒子做类平抛运动，带电粒子的运动轨迹是抛物线，并且轨迹向电场力方向弯曲，C正确。答案：C2解析：首先根据运动是直线运动，确定要考虑重力，而电场力也在竖直方向上

7、，所以可以肯定合外力必然为零，因而确定了液滴的运动性质和所受重力和电场力的关系。答案：ACD3解析：由C和C，电容器充电后断开电源，极板所带电荷量不变。因为d增大，所以C减小，U增大。而由E可知，E不变，A正确。答案：A4解析：根据验电器处在带电金属球的电场中发生静电感应，结果使验电器靠近金属球的一端带异种电荷，远离金属球的一端带同种电荷，故答案为B。答案：B5解析：静电计指针偏角体现电容器两板间电压大小。在做选项所示的操作中，电容器电荷量Q保持不变，C。保持S不变，增大d，则C减小，U增大，偏角增大，选项A正确B错误；保持d不变，减小S，则C减小，偏角也增大，故选项C、D均错。答案：A6解析

8、：作出粒子运动的vt图像如图所示。由图像可知正确选项为D。答案：D7解析：根据qU1mv2，再根据t和yat2()2，由题意，yd，解得，故C正确。答案：C8解析：带电液滴恰好静止在两板间，说明重力与电场力平衡，当开关闭合时，板间电压不变，由E，若增大两板间距，电场强度减小，电场力减小，液滴将下降，A错，B对；开关再断开后，极板所带电量保持不变，若无论增大或减小两板间距，板间电场强度都不变，C对，D错。答案：BC9解析：保持开关闭合，两极板间电压不变，使两极板靠近一些，板间电场强度变大，夹角增大，A错；保持开关闭合，使滑动变阻器滑片向右移动，不会影响板间电压，夹角不变，B错；保持开关闭合，使两

9、极板远离一些，由E可知，电场强度减小，夹角减小，C对；断开开关，使两极板靠近一些，板间电场强度不变，夹角不变，D错。答案：C10解析：电子在YY和XX间沿电场方向均作初速度为零的加速直线运动，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。答案：B11解析：(1)物块向下做加速运动，设其加速度为a1，木板的加速度为a2，则由牛顿第二定律对物块：mgsin37(mgcos37qE)ma1对木板：Mgsin37(mgcos37qE)FMa2又a1t2a2t2L得物块滑过木板所用时间t s。(2)物块离开木板时木板的速度v2a2t3 m/s其动能为Ek2Mv2227 J。答案：(1) s(2)27 J12解析：(1)设正离子到达O点的速度为v0(其方向