电容器带电粒子在电场中的运动同步试题

1、电容器带电粒子在电场中的运动同步试题付红周1.（2019 海南）如右图， 圆心，.MOP =60 .M、N和P是以MN为直径的半圈弧上的三点, 电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于O点为半圆弧的M、N两点，这时0点电场强度的大小为Ei ;若将N点处的点电荷移至 P点，则0点的场场强大小变为E2，Ei与E2之比为A. 1:2B. 2:1C. 2：、一 3D. 4： ,32.A、A.B.如图所示，一个平行板电容器，B两板的电势分别为+$和一0,下述结论正确的是（电容器两极板间可形成匀强电场，电场强度大小为E=电容器两极板间各点的电势，有的相同，有的不同；有正的，板间距离为d,当对其加上电压后,

2、）$ /d有负的，有的为零C. 若只减小两极板间的距离 d,该电容器的电容 C要增大， 电荷量Q也会增加D. 若有一个电子水平射入穿越两极板之间的电场，则电子的电势能一定 会减小3如图，两块较大的金属板 A、B相距为d,平行放置并与一电源相连， 好有一质量为m带电量为q的油滴处于静止状态，以下说法正确的是A. 若将S断开，则油滴将做自由落体运动，G表中无电流B. 若将A向左平移一小段位移，则油滴仍然静止，G表中有ba的电流C. 若将A向上平移一小段位移， 则油滴向下加速运动， G表中有ba的电流D. 若将A向下平移一小段位移， 则油滴向上加速运动， G表中有ba的电流 4.如图3所示，一个带正

3、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，下列四个选项中能正确描述粒子在电场中运动轨迹的是极板上带的S闭合后，两板间恰5.示波器是用来观察电信号随时间变化的仪器. 件是示波管.示波管的工作原理示意图如图所示. 加速后以速度v0垂直进入偏转电场，离开电场时的偏转量是丨两平行板间的距离为 d,电势差为U2,板长L.为了提高示波管的U2），可采用的方法是（）.尽可能使板长L短些D .使加速电压 U1升高一些灵敏度（每单位电压引起的偏转量示波器的核心部电子经电压U1h.A.增大两板间电势差 U2 BC.尽可能使板间距离 d小一些6 如图所示，绝缘杆两端固定带电小球A和B,轻杆处于水

4、平向右的匀强电场中，不考虑两TT球之间的相互作用。初始时杆与电场线垂直，将杆右移的同时顺时针转过 球电势能之和不变。根据如图给出的位置关系，下列说法正确的是A. A 一定带正电，B 一定带负电B. A、B两球带电量的绝对值之比 qA： qB=1 : 2C. A球电势能一定增加D. 电场力对 A球和B球都不做功7 如图所示，有一带电粒子（不计重力）紧贴A板沿水平方向射入 匀强电场，当偏转电压为U1时，带电粒子沿轨迹从两板中间飞 出；当偏转电压为 U2时，带电粒子沿轨迹落到 电粒子两次射入电场的水平速度相同，则电压A. 1 : 1B. 1 : 2C. 1 : 4D. 1 : 88. 如图所示，两平

5、行金属板间有一匀强电场，板长为距离为d,在板右端L处有一竖直放置的光屏 M,U1、B板正中间；设带U2之比为（L,带电荷量为q,质量为m的质点从两板中央射入板间，最后垂 直打在M屏上，则下列结论正确的是 （）A. 板间电场强度大小为 mg/qB. 板间电场强度大小为 2mg/qC. 质点在板间的运动时间和它从板的右端运动到光屏的 时间相等D. 质点在板间的运动时间大于它从板的右端运动到光屏 的时间9. 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）。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A. 保持S不变，B. 保持S不变， C保持d不变， D保持d不变，0。实验

6、中，极板所带电荷量不变，若 增大 增大 减小 减小d贝U 0变大 d,则0变小 S,贝U 0变小S则0不变10. 如图3所示，质量相同的两个带电粒子 垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中， 射入，Q从下极板边缘处射入， 从开始射入到打到上板的过程中A .它们运动的时间tQ>tp C .它们所带的电荷量之比 qpD.它们的动能增加量之比P、QP它们最后打在同一点（ ）B .它们运动的加速度aQ<ap:qQ= 1 : 211.如图所示,二板间L90°发现A、B两）以相同的速度沿从两极板正中央（重力不计），则QoAEkP :圧kQ= 1 : 2在xOy平面内有一个以 0为圆

7、心、半径R=0.1m的圆,P为圆周上的一点,P两点连线与X轴正方向的夹角为 二。若空间存在沿y轴负方向的匀强电 场，场强大小E =10CV/m，则0、P两点的电势差可表示为A. Uop 二一10sin 現V）B. Uop =10sin （V）C. U°p = T0cos r（V）D. U°p =10cos（V）12 .如图8所示，静止的电子在加速电压U1的作用下从 0经P板的小孔射出，又垂直进入平行金属板间的电场，在偏转电压的作用下偏转一段距离.现使U1加倍，发生变化，应该（）A.使U2加倍 B .使U2变为原来的C.使U2变为原来的 2倍D13如图所示，D是一只理想二极管

8、，电流只能从a流向b,能从b流向a.平行板电容器的 A B两极板间有一电荷，在 极板间的电场强度，U表示两极板间的电压，Ep表示电荷在动，将极板A. E变小 C. Ep不变14. 如图所示，向两个比荷 和b,从电容器边缘的P点（如图）以相同的水平速度射入两平行板之 间测得a和b与电容器极板的撞击点到入射点之间的水平距离之 比为1 : 2,若不计重力，则 a和b的比荷之比是（）A . 1 : 2B . 1 : 8C. 2 : 1D . 4 : 115. 如图所示，真空室中速度v0 = 1.6 X 107 m/s的电子束，连续地沿两水平金属板中心线00射入，已知极板长 l = 4 cm,板间距离d

9、 = 1 cm,板右端距离荧光屏PQ为L= 18 cm.电子电荷量 q= 1.6 X 10- 19 C,质量 m= 0.91 X 10- 30 kg.若在电极 ab上加 u= 220 2sin100 n t V的交变电压，在荧光屏的竖直坐标轴 y上能观测到多长的线段？（设极板间的电场是均匀的、 两板外无电场、荧光屏足够大）P寸01U2要想使电子的运动轨迹不4倍.使U2变为原来的1/2D是一只理想二极管，电流只能从图SP点处于静止状态.以 E表示两P点的电势能.若保持极板而不U表示两极板间的电压，A稍向上平移，则下列说法中正确的是 （）B. U变大D.电荷仍保持静止一平行板电容器中存在匀强电场，

10、电场沿竖直方（即粒子的电荷量与质量之比）不同的带正电的粒子DJ116.如左图，在真空中足够大的绝缘水平地面上，一个质量为 m=0.2kg，带电量为q二2.0 10C的小物块处于静止状态，小物块与地面间的动摩擦因数J = 0.1。从t=0时刻开始，空间加上一个如右图所示的场强大小和方向呈周期性变化的电场，（取水平向右的方向为正方向，g取10m/s2。）求：（1） 23秒内小物块的位移大小；（2） 23秒内电场力对小物块所做的功。17. （2019年临沂模拟）如图9 3-27所示，一光滑斜面的直角点 A处固定一带电荷量为+ q、 质量为m的绝缘小球，另一同样小球置于斜面顶点 B处，已知斜面长为L,

11、现把上部小球从 B点由静止自由释放，球能沿斜面从B点运动到斜面底端 C处，求:t/s（1）小球从B处开始运动到斜面中点D处时的速度；（2）小球运动到斜面底端 C处时，球对斜面的压力大小.E=1.0x 102v/m , 一块足够大的h=0.80m的a处有一粒子源，盒J i ah18如图所示，某空间有一竖直向下的匀强电场，电场强度 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 内粒子以Vo=2.OX 102m/s的初速度向水平面以下的各 个方向均匀放出质量为m=2.0 x 10-15kg，电荷量为q=+10-12C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

12、字）粒子源所在处 a点的电势；带电粒子打在金属板上时的动能；从粒子源射出的粒子打在金属板上的范围（所形成的面积）；若使带电粒子打在金属板上的范围减小，可以通过改变哪些物理量来实现参考答案:解析：依题意，每个点电荷在0点产生的场强为I，则当N点处的E22_，贝"点电荷移至 P点时，0点场强如图所示，合场强大小为, B正确。E212 $2. 解析：选BCD.由题意可知，两板间电压为 2© ,电场强度为E=- , A错误；板间与板平行的中线上电势为零，中线上方为正，下方为负，故B正确；由 8产宅知，d减小，C增4 n kd大，由Q= CU知，极板带电量 Q增加，C正确；电子水平射

13、入穿越两极板之间的电场时，电 场力一定对电子做正功，电子的电势能一定减小，D正确.3. 解析：选BC.将S断开，电容器电量不变，板间场强不变，故油滴仍处于静止状态，A错U误；若S闭合，将A板左移，由可知，E不变，油滴仍静止，但因 C变小，电容器极板d电量变小，因此有ba的电流，B正确；将A板上移，由E=可知，E变小，油滴应向下加d速运动，因C变小，电容器要放电，因此有 ba的电流流过 G C正确；当A板下移时，板 间电场强度增大，油滴受的电场力增加，油滴向上加速运动，但因C增大，电容器要充电，因此有ab的电流流过G,故D错误.4. 解析：选C.电荷在电场中做类平抛运动，受力方向总是沿电场线方向

14、，轨迹向右弯曲，C正确.5. 解析：选C.加速过程有：eU =2偏转过程： L = v0tat21 eU22 mdt2由得h _ L2U2= 4U1d'因此要提高灵敏度，可采用的办法有增大L,减小U1,减小d.故C对.6. B7. 解析：选D.设板长为L,板间距离为d，水平初速度为vO;带电粒子的质量为m电荷量为q；两次运动的时间分别为t1和t2.第一次射入时：L= v0t1 , d = 1 qU1t12 ,联立两式解得:22 md1 qU28md2v02d = 2 *dt22，联立两式解得：U2= 花 .所以U1 : U2= 1 : 8,故 D正确.U1=普第二次射入时:L = v0

15、t2 ,8. 解析：选BC.当质点所受电场力方向向上且大于重 力时，质点才可能垂直打到屏上.由运动的合成与分解，可知质点在水平方向上一直做匀速直线运动，所以质点在电场中做类平抛运动的时间和 在重力场中做斜上抛运动的时间相等.由运动规律可知质点在水平方向上做匀速直线运动， vx = vO;在竖直方向上：在电场中 vy = at，如图所示，离开电场后质点做斜上抛运动，vy =gt，由此运动过程的对称性可知a = g,由牛顿第二定律得：qE mg= ma= mg解得：E= 2mg/q.故B、C正确.9. 【答案】A£ S【解析】由C知保持S不变，增大d,电容减小，电容器带电能力降低，电容器

16、电4 二 kd量减小，静电计所带电量增加，B变大；保持d不变，减小S,电容减小，B变大。正确答案A。10.解析：设P、Q两粒子的初速度为 是h/2，它们做类平抛运动的水平距离为 理对 Q, 1 = v°tQ, h=2aQtQ2，得到 aQ =v°,加速度分别为ap和aQ,粒子P到上极板的距离2I.则对 P,由 I = v°tP, h=*aPtP2，得到 aP =；同2hv。2p2 .由此可见tp= tQ, aQ= 2aP,而 ap=罟，aQ =誉，所以 qp： qQ=1 ： 2.由动能定理，它们的动能增加量之比AEkP : AEkQ= map- : maQh= 1

17、 : 4.综上所述,C项正确.答案：C11. 答案：A。解析：在匀强电场中，两点间的电势差U=Ed，而d是沿场强方向上的距离, 所以 dOp 二-Rsi nr，故:Uop =100 (-O.lLsi") = -10si n (V)，选项 A 正确。x所对12. 解析：要使电子的运动轨迹不变，则应使电子进入偏转电场后任一水平位移应的偏转距离1 1qU2xqU2x21y 保持不变.由 y = 3at2 =- ( )2 =和 qU1=:mv02得 y =2 2mdv02mv02d2U2X2可见在4U1d 答案：Ax、y定时，U2x U1.故A项正确.13.解析：由C=金可知，当极板A稍向上

18、平移时，d增大，C变小，但因二极管的存在,£ SU电容器上的电量不能放出，故电容器上的电量Q不变，由Q= CU可知，U变大，由Q= 4£Sd£ SE可知，板间电场强度不变， 电荷仍静止，且$ p不变，故Ep= $ pq也不变，综上所述,4 n kB、C D均正确，A错误.答案：BCD14.解析：带电粒子受到的电场力 F= Eq,产生的加速度a = F =创，在电场中做类平抛运动的时间t= ",mmV a位移 x = Vot, x1X2qi2 所以mi= x22= 4 D正确.生 xi 1m2答案：D15:因为经过偏转电场的时间为t = - = 2.5 X

19、 10-9 s, 而 T= 2n = 0.02 s ? t.Vo3故可以认为进入偏转电场的电子均在当时所加电压形成的匀强电场中运动 纵向位移2 = gat2,冒="dm，所以电子能够打在荧光屏上最大竖直偏转电压：md 2 md 2vo2um=2 =91 V.qt q lum1当 U= 91 V 时，E= d, y = at2因为Vy= at=4X 106 m/stan 9 = -= 0.25 Vo偏转量 y = + Ltan 9 = 5 cm. y轴上的观测量为2y = 10 cm.答案：10 cmEg »mg216解析：(1) 02s内物块加速度 a112m/sm位移 $ =丄 a1t12 = 4m22s末的速度为 V2 =31 =4m/s24s内物块加速度a2 = = -2m/s2m位移 s2 二 $