2019高考物理一轮复习 第七章《静电场》第3课时 电容器与电容 带电粒子在电场中的运动课时冲关 新人教版_1

1、2019高考物理一轮复习 第七章静电场第3课时 电容器与电容 带电粒子在电场中的运动课时冲关 新人教版第七章第3课时电容器与电容带电粒子在电场中的运动一、单项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分)1(68520219)(2016天津理综)如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两板间的电场强度，Ep表示点电荷在P点的电势能，表示静电计指针的偏角若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则()A增大，E增大B增大，Ep不变C减小，Ep增大D减小，E不变解析：D若保持下极板不动，将上极

2、板向下移动一小段距离，则根据C可知，C变大，Q一定，则根据QCU可知，U减小，则静电计指针偏角减小；根据E，QCU，C联立可得：E，可知Q一定时，E不变；根据U1Ed1可知P点离下极板的距离不变，E不变，则P点与下极板的电势差不变，P点的电势不变，则Ep不变，故选项A、B、C错误，D正确2(2017山东泰安一模)带等量异种电荷的金属板M、N平行正对水平放置，间距为d，M板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)一带电微粒从距离M板上方高d处的P点由静止开始下落，穿过M板的小孔后刚好到达N板处的Q点(但未触及N板)而返回不计空气阻力，忽略金属板正对部分之外的电场现将M板向上平移的距离，再让原带

3、电微粒从P点由静止开始下落则微粒的运动情况为()A落到N板上B到达与N板相距d就返回C到达与N板相距就返回D仍刚好到达Q点而返回解析：B平行板电容器电容C，由U及E可知，E，当两板间距离变化时，电场强度不变M板移动前，对带电粒子下落过程应用动能定理得mg2dEqd0，M板移动后，设粒子在板间运动的距离为x时，速度为零，则有mgEqx0，两式联立解得x，可知该点与N板的距离为d，B正确3(2017东北师大附中、吉林一中、长春11高、松原实验中学等五校联考)如图所示，在匀强电场中有四条间距均为d的平行等势线1、2、3、4，各条线上的电势分别为0、0、20、30；有一个带电粒子，质量为m(不计重力)

4、，电荷量为q，从A点与等势线4成角以初速度v0射入电场中，到达等势线2上的B点时，速度方向恰好水平向左，则匀强电场场强的大小为()A.B.C.D.解析：A带电粒子在匀强电场中做类斜抛运动，水平方向做速度为vxv0cos的匀速直线运动，竖直方向做初速度为vyv0sin，加速度为a的匀减速直线运动，对运动过程应用动能定理有Eq2dmvmv，解得E，A正确4(2017广东中山一中等七校联考)如图所示，水平放置的平行板电容器，两极板间距为d，带负电的微粒质量为m、带电荷量为q，它从上极板的边缘以初速度v0射入，沿直线从下极板N的边缘射出，则()A微粒的加速度不为零B微粒的电势能减少了mgdC两极板间的

5、电势差为DM板的电势低于N板的电势解析：C由题分析可知，微粒做匀速直线运动，加速度为零，故A错误重力做功mgd，微粒的重力势能减小，动能不变，根据能量守恒定律可知，微粒的电势能增加了mgd，故B错误由上可知微粒的电势能增加量Emgd，又EqU，得到两极板间的电势差U，故C正确由题可判断出电场力方向竖直向上，微粒带负电，则电场强度方向竖直向下，M板的电势高于N板的电势，故D错误5(2017四川德阳一诊)如图所示，一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连，极板水平放置，板间距离为d，有一带电粒子P静止在电容器中，当下极板快速下移x后，粒子P开始运动，重力加速度为g.则下列说法中正确的是()A电

6、容器的电容变大B电容器极板上的电荷量增多C粒子运动的加速度大小为gD粒子在运动过程中其电势能减小解析：C由C得，当下极板快速下移x后，板间距离增大，电容减小，A错误；由QCU知极板上的电荷量Q减小，B错误；移动前，mgq，移动后，加速度ag，C正确；带电粒子向下运动，运动过程中，电场力做负功，电势能增加，D错误二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分全部选对的得6分，部分选对的得3分，有选错或不答的得0分)6(68520220)(2017山东烟台期末)如图，A、B为水平放置的平行板电容器，两极板间有一个质量为m的带电粒子静止于P点现将下极板向下移动一小段距离，则下列说法正确的是()A

7、电流计指针发生短时间的偏转B电容器所带电荷量增大C电容器两板间的电场强度变小D粒子将向上极板运动解析：AC带电粒子静止于P点，mgEq，现将下极板向下移动一小段距离，E，场强减小，粒子向下运动，C正确，D错误；由C可知C减小，由QCU知电容器所带电荷量Q减小，B错误；电容器放电，电流计指针发生短时间的偏转，A正确7(2017湖北部分重点高中第一次联考)如图所示，美国物理学家密立根通过研究平行板间悬浮不动的带电油滴，准确地测定了电子的电荷量平行板电容器两极板与电压为U的恒定电源两极相连，板间距为d，现有一质量为m的带电油滴在极板间静止不动，则()A此时极板间的电场强度EB油滴带电荷量qC减小极板

8、间电压，油滴将向下加速运动D将下极板向下缓慢移动一小段距离，油滴将向上加速运动解析：AC由E知A正确；带电油滴静止，则mgEqq，解得q，B错误；减小两板的电压，电场强度减小，则mg>Eq，油滴将向下加速运动，C正确；将下极板向下移动一小段距离，板间距离增大，电场强度减小，油滴将向下加速运动，D错误8(2017山东潍坊期末)如图所示，水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场，一带电小球由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，由此可知()A从B到C，小球的动能减小B从B到C，小球的电势能减小C从A到B与从B到C小球的运动时间一定相等D从A到B与从B到

9、C小球的速度变化量大小一定相等解析：AD由运动轨迹可知：在MN上方，带电小球做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动；在MN下方，带电小球在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀减速直线运动，加速度竖直向上，从B到C，合外力做负功，动能减小，A正确；从B到C，电场力做负功，小球电势能增加，B错误；由于电场力大小不确定，则小球在电场中加速度不确定，故两过程的时间长短不确定，C错误；由于水平方向做匀速直线运动，所以速度的变化仅发生在竖直方向上，所以从A到B与从B到C两过程速度的变化量大小一定相等，D正确9(2017福建漳州八校第一次联考)a、b、c三个粒子(不计重力)由同一点垂直场

10、强方向进入偏转电场，其轨迹如图所示，其中b恰好飞出电场，由此可以肯定()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动能的增量相比，c的最小，a和b的一样大解析：ACD三个粒子进入电场后加速度相同，由图看出，竖直方向a、b偏转距离相等，且大于c的偏转距离，由yat2得知，a、b运动时间相等，大于c的运动时间，即tatbtc，故在b飞离电场的同时，a刚好打在负极板上而c比b先飞出电场，故A正确，B错误三个粒子水平方向上做匀速直线运动，则有xv0t.由图看出，b、c水平位移相同，大于a的水平位移，即xbxcxa，而tatbtc，可见，初速度

11、关系为vcvbva，故C正确由动能定理得EkqEy，由图看出，a和b的偏转距离相等，大于c的偏转距离，故a、b动能增量相等，且大于c的动能增量，故D正确三、非选择题(本题共2小题，共46分写出必要的文字说明和重要的演算步骤，有数值计算的要注明单位)10(68520221)(23分)(2017河南中原名校第二次联考)如图所示，某空间有一竖直向下的匀强电场，电场强度E1.0102V/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h0.80m的a处有一粒子源，粒子源以v02.0102m/s的初速度向水平面以下的各个方向均匀射出质量为m2.01015kg、电荷量为q1.01012

12、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)解析：(1)题中匀强电场竖直向下，b板接地，电势为零，因此aUabEh1.01020.8V80V.(2)不计重力，只有电场力做功，对粒子由动能定理得qUabEkmv，可得带电粒子打在金属板上时的动能为EkqUabmv1.21010J.(3)粒子源射出的粒子打在金属板上的范围以粒子水平射出时的落点为边界，设水平射出后t时间落在板上，则xv0t，hat2，a，Sx2.联立以上各式得S4.0m2.答

13、案：(1)80V(2)1.21010J(3)4.0m211(68520222)(23分)(2017湖北八校第一次联考)如图所示，竖直放置的半圆形光滑绝缘轨道半径为R0.2m，圆心为O，下端与绝缘水平轨道在B点相切并平滑连接一带正电q5.0103C、质量为m3.0kg的物块(可视为质点)，置于水平轨道上的A点已知A、B两点间的距离为L1.0m，物块与水平轨道间的动摩擦因数为0.2，重力加速度g取10m/s2.(1)若物块在A点以初速度v0向左运动，恰好能到达轨道的最高点D，则物块的初速度v0应为多大？(2)若整个装置处于方向水平向左、场强大小为E2.0103N/C的匀强电场中(图中未画出)，现将物块从A点由静止释放，试确定物块在以后运动过程中速度最大时的位置(结果可用反三角函数表示)(3)在(2)问的情景中，试求物块在水平面上运动的总路程解析：(1)对物块由A至D过程中由