2014高考物理课时训练：电容器与电容带电粒子在电场中的运动(精)

1、课时规范训练课时I巩固I智堆I提升1 对于给定的电容器，描述其电容C、电荷量 Q、电压 U 之间的相应关系的图象正确的是（ ）答案：B-：-甲2.如图甲所示，一条电场线与Ox 轴重合， 取O 点电势为零，Ox方向上各点的电势0随 x 变化的情况如图乙所示. 若在 O 点由静 止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则（）A 电子一直沿 Ox 负方向运动B.电场力一直做正功C.电子运动的加速度逐渐增大D电子的电势能逐渐增大解析：由电势一位移图象可知， 电势随位移均匀增加， 相同位移间的电势差相同，电场强度恒定，电子运动的加速度恒定，C 不正确；沿 Ox 轴方向电势增大，电场线方向与Ox 轴负方向重合

2、，电子受沿 Ox 轴正方向的电场力， 且沿 Ox 轴正方向运动，电场力做正功，A 不正确、B 正确；由功能关系，电场力做正功，电势能减少，D 不正确.答案：B3.如图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.电场力对矿粉做正功C带负电的矿粉电势能变大A .C .课时规范训练课时I巩固I智堆I提升D.带正电的矿粉电势能变小解析： 由题图可知， 电场方向水平向左, 带正电的矿粉所受电场力方向与电场方向相同,所以落在左侧；带负电的矿粉所受电场力方向与电场方向相反，所以落在右侧.选项

3、A垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点（已知质子、氘核和a粒子质量之比为 1 : 2 : 4,错误.无论矿粉所带电性如何，矿粉均向所受电场力方向偏转，电场力均做正功，选项B 正确；电势能均减少，选项 C 错误、选项 D 正确.答案：BD4. （2013 东潍坊市二模）如图所示，平行板电容器与电动势为E 的直流电源（内阻不计）连丄产 L接，下极板接地.一带电油滴位于容器中的P 点且恰好处于平衡状上态现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则（）A.带电油滴将沿竖直方向向上运动B.P 点的电势将降低C.带电油滴的电势能将减少D 若电容器的电容减小，则极板带电量将增大解析：上极板向上移动一小段

4、距离后，板间电压不变，故电场强度将减小， 油滴所受电场力减小，故油滴将向下运动，A 错；P 点的电势大于 0，且 P 点与下极板间的电势差减小，所以 P 点的油滴向下运动，电场力做负功，电势减小，B 对；油滴向下运动时电场力做负功，油滴的电势能增加，C 错；电容器的电容 C= 4 Tkd,由于 d 增大，电容 C减小，极板带电量 Q = CU 将减小，D 错.答案：B5. （2013 唐山二模）一个带正电的粒子， 在 xOy 平面内以速度 v0从 O 点 进入一个匀强电场，重力不计.粒子只在电场力作用下继续在 xOy 平面内沿图中虚线轨迹运动到 A 点，且在 A 点时的速度方向与 y 轴平行，

5、则电场强度的方向可能是（）A.沿 x 轴正方向D .垂直于 xOy 平面向里解析：在 O 点粒子速度有水平向右的分量，而到A 点时水平分量变为零，说明该粒子所受电场力向左或有向左的分量，又因为粒子带正电，故只有B 正确.答案：B6. （2013 茂名模拟）真空中的某装置如图所示，现有质子、氘核和粒子都从 O 点由静止释B.沿 x 轴负方向C .沿 y 轴正方向放，经过相同加速电场和偏转电场， 射出后都打在同一个与电量之比为 1 ： 1 : 2,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2 : 1 : 1B.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

6、个亮点D 偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为答案：C7.（2011 高考安徽卷）图（a）为示波管的原理图如果在电极丫丫丫丫之间所加的电压按图（b） 所示的规律变化，在电极 XX 之间所加的电压按图（c）所示的规律变化，则在荧光屏上会 看到的图形是（）Y Y亮斑亮斑YABCD解析：在 0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.答案：B8.（2013 河北保定市模拟）在真空中水平放置一对金属板，两板间的电压为U，一个电子以水平速度 v0沿两板中线射

7、入电场，忽略电子所受的重力电子在电场中的竖直偏移距 离为丫丫，当只改变偏转电压 U（或只改变初速度 vo）时，下列图象哪个能正确描述 Y 的变 化规律（）, 1 1长，d 为板间距离）丫）丫正比于 u,反比于 v2（即正比于 V0）当U过大或 V2过大时，电子会1打在极板上，不再出来，丫丫就不随 u 或 V2的增加而变大了，综上可知选项答案：B9. （2013 山西省重点中学联考）如图所示，A、B 两导体板平行放置，在 t= 0 时 An B将电子从 A*板附近由静止释放（电子的重力忽略不计）分别在 A、B 两板间加四种电压， 它们的 UABt 图线如下列四图所示.其中可能使电子到不了B 板的

8、是（）子是先加速再减速至 0，再加速再减速至 0，直向 B 板运动；D 选项和 C 选项一样,只不过电子的加速度发生变化；只有在 B 选项所加电压下，电子先向 B 板加速再减速,再向 A 板加速再减速至初始位置，且速度变为0，如此在 A、B 间往复运动.A .C .解析：由带电粒子在电场中的运动性质知，在B.D .丫丫方向上，丫丫= 2a=2medvo（其中 I 为板B 正确.解析：在 A 选项所加电压下，电子将一直向B 板加速运动；在 C 选项所加电压下，电答案：B10.如图所示为一真空示波管的示意图， 电子从灯丝 K 发出（初速度可忽略不计），经灯丝与(1) 求电子穿过 A 板时速度的大小

9、；(2) 求电子从偏转电场射出时的侧移量；(3) 若要电子打在荧光屏上 P 点的上方，可采取哪些措施？12解析：(1)设电子经电压 Ui加速后的速度为 v0,由动能定理有 eUi= 2mvo电子沿极板方向做匀速直线运动，沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动.设偏转电场的电场强度为E,电子在偏转电场中运动的时间为t,加速度为 a,电子离开偏转电场时的侧移量为 y由牛顿第二定律和运动学公式有L 也12t= vo； md =a；y= 2atU2L2解得：y= 4Uid减小加速电压 Ui，增大偏转电压 U2.r /2eUiU2L2M答案：m4Uid (3)见解析11. (2011 高考福建卷) )反

10、射式速调管是常用的微波器件之一，它利用-E -,-电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似如图所示，在虚线-；MN 两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场，一带电微粒从A点由静止开始，在电场力作用下沿直线在A、B 两点间往返运动.已知电场强度的大小分别是 E1= 2.0X103N/C 和 E2= 4.0X103N/C，方向如图所示带电微粒质量m =1.0X1020kg,带电荷量 q= 1.0X10“ C, A 点距虚线 MN 的距离 di= 1.0 cm,不计A 板间的电压 Ui加速，从 A 板中心孔沿中心线 N形成的偏转电场中( (偏转电场可视为匀强电场 场方向垂直，电子经过电

11、场后打在荧光屏上的 两板间的距离为 d,板长为 L,电子的质量为 它们之间的相互作用力.KO 射出，然后进入两块平行金属板 M ),电子进入 M、N 间电场时的速度与电 P 点.已知 M、N 两板间的电压为 U2, m,电荷量为 e,不计电子受到的重力及解得 v0=带电微粒的重力，忽略相对论效应.求：(1) B 点距虚线 MN 的距离 d2；(2) 带电微粒从 A 点运动到 B 点所经历的时间 t.解析：( (1)带电微粒由 A 运动到 B 的过程中，由动能定理有|q|E1d1 |q|E2d2= 0 旦由式解得 d2= E2d1= 0.50 cm.(2)设微粒在虚线 MN 两侧的加速度大小分别

12、为a1、a2,由牛顿第二定律有|q|E1= ma1|q|E2= ma2设微粒在虚线 MN 两侧运动的时间分别为如 t2,由运动学公式有12d1= 2a1t1又 t= tl+ t2由式解得 t= 1.5X10-8S.一8答案：( (1)0.50 cm (2)1.5X10一s12. (2013 南昌模拟) )如图所示，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 L= 2 m，板间距离 d= 1 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所示， 变化周期为 T= 2X10一1 2 3 4s, Uc= 103V, t= 0时刻一带正电的粒子从左上角A 点，以平行于 AB 边 v0=1 000 m/s的速度射入板间，粒子电量为 q= 1X10一5 6C,质量 m= 1X10一7kg.不计粒子所受重力求：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 粒子打到屏上的动能.解析：( (1)粒子在板间沿 x 轴匀速运动,-q设运动时间为 t, L = vot t= v0= 2X10-s2222