高考物理大一轮复习 第7章 静电场 第3节 电容器与电容 带电粒子在电场中的运动课时规范训练

1、第3节 电容器与电容 带电粒子在电场中的运动课时规范训练基础巩固题组1如图所示，先接通s使电容器充电，然后断开s.当增大两极板间距离时，电容器所带电荷量q、电容c、两极板间电势差u、两极板间场强e的变化情况是()aq变小，c不变，u不变，e变小bq变小，c变小，u不变，e不变cq不变，c变小，u变大，e不变dq不变，c变小，u变小，e变小解析：选c.电容器充电后再断开s，则电容器所带的电荷量q不变，由c可知，d增大时，c变小；又u，所以u变大；由于e，u，所以e，故d增大时，e不变，c正确2. 如图，两平行的带电金属板水平放置若在两板中间a点从静止释放一带电微粒，微粒恰好保持静止状态，现将两板

2、绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°，再由a点从静止释放一同样的微粒，该微粒将()a保持静止状态b向左上方做匀加速运动c向正下方做匀加速运动d向左下方做匀加速运动解析：选d.两平行金属板水平放置时，带电微粒静止有mgqe，现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°后，两板间电场强度方向逆时针旋转45°，电场力方向也逆时针旋转45°，但大小不变，此时电场力和重力的合力大小恒定，方向指向左下方，故该微粒将向左下方做匀加速运动，选项d正确3. 两个较大的平行金属板a、b相距为d，分别接在电压为u的电源正、负极上，这时质量为m、带电荷量为q的油滴恰

3、好静止在两板之间，如图所示在其他条件不变的情况下，如果将两板非常缓慢地水平错开一些，那么在错开的过程中()a油滴将向上加速运动，电流计中的电流从b流向ab油滴将向下加速运动，电流计中的电流从a流向bc油滴静止不动，电流计中的电流从b流向ad油滴静止不动，电流计中的电流从a流向b解析：选d.电容器与电源相连，两极板间电压不变将两极板非常缓慢地水平错开一些，两极板正对面积减小，而间距不变，由e可知，电场强度不变，油滴受到的电场力不变，仍与重力平衡，因此油滴静止不动由c可知，电容减小，qcu，电荷量减小，电容器放电，因此可判断电流计中的电流从a流向b，故d正确4如图所示，甲图中电容器的两个极板和电源

4、的两极相连，乙图中电容器充电后断开电源在电容器的两个极板间用相同的悬线分别吊起完全相同的小球，小球静止时悬线和竖直方向的夹角均为，将两图中的右极板向右平移时，下列说法正确的是()a甲图中夹角减小，乙图中夹角增大b甲图中夹角减小，乙图中夹角不变c甲图中夹角不变，乙图中夹角不变d甲图中夹角减小，乙图中夹角减小解析：选b.甲图中的电容器和电源相连，所以电容器两极板间的电压不变，当极板间的距离增大时，根据公式e可知，板间的电场强度减小，电场力减小，所以悬线和竖直方向的夹角将减小乙图中电容器充电后断开电源，电容器两极板所带的电荷量不变，根据平行板电容器的电容公式c，极板间的电压u，极板间的电场强度e，场

5、强与两极板间距离无关，故夹角不变，b正确5. 如图所示，平行金属板a、b水平正对放置，分别带等量异号电荷一带电微粒水平射入板间，在重力和电场力共同作用下运动，轨迹如图中虚线所示，那么()a若微粒带正电荷，则a板一定带正电荷b微粒从m点运动到n点电势能一定增加c微粒从m点运动到n点动能一定增加d微粒从m点运动到n点机械能一定增加解析：选c.由于两极板的正负不知，微粒的电性不确定，则微粒所受电场力方向不确定，所受电场力做功正负不确定，但根据微粒运动轨迹，微粒所受合力一定向下，则合力一定做正功，所以电势能变化情况、机械能变化情况不确定，但微粒动能一定增加，所以只有c正确6如图所示，充电后的平行板电容

6、器水平放置，电容为c，极板间距离为d，上极板正中有一小孔质量为m、电荷量为q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g)求： (1)小球到达小孔处的速度；(2)极板间电场强度大小和电容器所带电荷量；(3)小球从开始下落运动到下极板处的时间解析：(1)由v22gh得v(2)在极板间带电小球受重力和电场力，有mgqema0v22ad得euedqcu得q(3)由hgt0vat2tt1t2综合可得t答案：见解析综合应用题组7. 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

7、，在两极板间有一个固定在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：选d.保持下极板不动，上极板向下移动一小段距离后，由c可知电容器的电容变大，由于q不变，由c可知u减小，故静电计的指针偏角变小；电场强度e不变；由于下极板不动，电场强度e不变，所以p点的电势没有发生改变，故点电荷在p点的电势能不变，a、b、c错误，d正确8(多选)如图所示，一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电场，电场方向水平向左不计空气阻力，

8、则小球()a做直线运动b做曲线运动c速率先减小后增大d速率先增大后减小解析：选bc.对小球受力分析，小球受重力、电场力作用，合外力的方向与初速度的方向不在同一条直线上，故小球做曲线运动，故a错误，b正确；在运动的过程中合外力方向与速度方向间的夹角先为钝角后为锐角，故合外力对小球先做负功后做正功，所以速率先减小后增大，选项c正确，d错误9(多选)如图所示，在真空中a、b两块平行金属板竖直放置并接入电路调节滑动变阻器，使a、b两板间的电压为u时，一质量为m、电荷量为q的带电粒子，以初速度v0从a板上的中心小孔沿垂直两板的方向射入电场中，恰从a、b两板的中点处沿原路返回(不计重力)，则下列说法正确的

9、是()a使初速度变为2v0时，带电粒子恰能到达b板b使初速度变为2v0时，带电粒子将从b板中心小孔射出c使初速度v0和电压u都增加为原来的2倍时，带电粒子恰能到达b板d使初速度v0和电压u都增加为原来的2倍时，带电粒子将从b板中心小孔射出解析：选bc.设带电粒子进入电场中的位移为x，根据动能定理得：qex0mv，又e得x，由此可知，要使带电粒子进入电场后恰能到达b板处，x变为原来的2倍，采取的方法有：使带电粒子的初速度变为v0；或使a、b两板间的电压变为u；或使初速度v0和电压u都增加到原来的2倍，故b、c正确，a、d错误10. (多选)如图所示，一绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中，

10、场强为e.在与环心等高处放有一质量为m、带电荷量q的小球，由静止开始沿轨道运动，下述说法正确的是()a小球经过环的最低点时速度最大b小球在运动过程中机械能守恒c小球经过环的最低点时对轨道的压力为mgqed小球经过环的最低点时对轨道的压力为3(mgqe)解析：选ad.根据动能定理知，在运动到最低点的过程中，电场力和重力一直做正功，到达最低点的速度最大，故a正确；小球在运动的过程中除了重力做功以外，还有电场力做功，机械能不守恒，故b错误；根据动能定理得：mgrqermv2，根据牛顿第二定律得：fnqemgm，解得：fn3(mgqe)，则球对轨道的压力为3(mgqe)，故c错误，d正确11. (多选

11、)如图所示为匀强电场的电场强度e随时间t变化的图象当t0时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子，设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法中正确的是()a带电粒子将始终向同一个方向运动b2 s末带电粒子回到原出发点c3 s末带电粒子的速度为零d03 s内，电场力做的总功为零解析：选cd.设第1 s内粒子的加速度为a1，第2 s内的加速度为a2，由a可知，a22a1，可见，粒子第1 s内向负方向运动，1.5 s末粒子的速度为零，然后向正方向运动，至3 s末回到原出发点，粒子的速度为0，由动能定理可知，此过程中电场力做的总功为零，综上所述，可知c、d正确12如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，

12、沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出已知电子质量为m，电荷量为e，加速电场电压为u0，偏转电场可看做匀强电场，极板间电压为u，极板长度为l，板间距为d.(1)忽略电子所受重力，求电子射入偏转电场时的初速度v0和从电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离y；(2)分析物理量的数量级，是解决物理问题的常用方法在解决(1)问时忽略了电子所受重力，请利用下列数据分析说明其原因已知u2.0×102 v，d4.0×102m，m9.1×1031kg，e1.6×1019c，g10 m/s2.(3)极板间既有静电场也有重力场电势反映了静电场各点的能的性质，请写出电势的定义式类比电势的定义方法，在重力场中建立“重力势”g的概念，并简要说明电势和“重力势”的共同特点解析： (1)根据功和能的关系，有eu0mv电子射入偏转电场的初速度v0 在偏转电场中，电子的运动时间tl偏转距离ya(t)2.(2)考虑电子所受重力和电场力的数量级，有重力gmg1029n电场力f1015n由于fg，因此不需要考虑电子所受重力(3)电场中某点电势定义为电荷在该点的电势能ep与其电荷量q的比值，即由于重力做功与路径无关，可以类比静电场电势的定义，将重力场中物体在