2014届高三物理一轮复习 第29讲电容器带电粒子在电场中的运动（含详解

1、2014届高三物理一轮复习课时作业及详细解析：第29讲电容器带电粒子在电场中的运动1. 如图K291所示，在A板附近有一电子由静止开始向B板运动，则关于电子到达B板时的速率，下列说法正确的是()A两板间距越大，加速的时间就越长，则获得的速率越大B两板间距越小，加速度就越大，则获得的速率越大C与两板间的距离无关，仅与加速电压U有关D以上解释都不正确图K291图K2922如图K292所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状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下运动BP点的电势将降低C

2、带电油滴的电势能将减少D极板带电荷量将增大 图K2933在平行板间加上如图K293所示周期性变化的电压，重力不计的带电粒子静止在平行板中央，从t0时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况，图K294中能定性描述粒子运动速度图象的是() ABCD图K2944如图K295所示是水平放置的平行板电容器，上板带负电，下板带正电，带电小球以速度v0水平射入电场，且沿下板边缘飞出若下板不动，将上板上移一小段距离，小球仍以相同的速度v0从原处飞入，则带电小球()图K295A将打在下板中央B仍沿原轨迹由下板边缘飞出C不发生偏转，沿直线运动D若上板不动，将下板上移一段距离，小球一定打不到下板的中央5如图K296所示

3、，平行板电容器在充电后不切断电源，此时板间有一带电尘粒恰能在电场中静止若正对的平行板左右错开一些，则()A带电尘粒将向上运动B带电尘粒将保持静止C错开过程中，通过电阻R的电流方向为B到AD错开过程中，通过电阻R的电流方向为A到B图K296图K2976如图K297所示，带有等量异种电荷的两块等大的平行金属板M、N水平正对放置两板间有一带电微粒以速度v0沿直线运动，当微粒运动到P点时，将M板迅速向上平移一小段距离，则此后微粒的可能运动情况是()A沿轨迹运动B沿轨迹运动C沿轨迹运动 D沿轨迹运动72013·安徽卷图K298甲为示波管的原理图如果在电极YY之间所加的电压按图K298乙所示的规

4、律变化，在电极XX之间所加的电压按图K298丙所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是图K299中的() 图K298图K2998如图K2910所示，交变电压加在平行板电容器A、B两极板上，开始B板电势比A板电势高，这时有一个原来静止的电子正处在两板的中间，它在电场作用下开始运动设A、B两极板间的距离足够大，下列说法正确的是()A电子一直向着A板运动B电子一直向着B板运动C电子先向A板运动，然后返回向B板运动，之后在A、B两板间做周期性往复运动D电子先向B板运动，然后返回向A板运动，之后在A、B两板间做周期性往复运动图K2910图K29119一个质量为m、电荷量为q的小球以初速度v0水平抛出，

5、在小球经过的竖直平面内存在着若干个如图K2911所示的无电场区和有理想上下边界的匀强电场区，两区域相互间隔、竖直高度相等，电场区水平方向无限长已知各电场区的场强大小相等、方向均竖直向上，不计空气阻力，下列说法正确的是()A小球在水平方向一直做匀速直线运动B若场强大小等于，则小球经过每一电场区的时间均相同C若场强大小等于，则小球经过每一无电场区的时间均相同D无论场强大小如何，小球通过所有无电场区的时间均相同102013·衡阳联考如图K2912甲所示，一电子以v0的初速度沿平行金属板的轴线射入金属板空间从电子射入的时刻开始在金属板间加如图乙所示的交变电压，假设电子能穿过平行金属板则下列说

6、法正确的是()甲乙图K2912A电子只可能从轴线到上极板之间的空间射出(不包括轴线)B电子只可能从轴线到下极板之间的空间射出(不包括轴线)C电子可能从轴线到上极板之间的空间射出，也可能沿轴线方向射出D电子射出后动能一定增大11在一个水平面上建立x轴，在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场，场强大小E6.0×105 N/C，方向与x轴正方向相同在O处放一个电荷量q5.0×108C、质量m1.0×102 kg的绝缘物块，物块与水平面间的动摩擦因数0.20，沿x轴正方向给物块一个v02.0 m/s的初速度，如图K2913所示，求物块最终停止时的位置(g取10

7、 m/s2)图K291312如图K2914所示，两块竖直放置的平行金属板A、B相距为d，两板间电压为U.一质量为m的带电小球从两板间的M点开始以竖直向上的初速度v0运动，当它到达电场中的N点时速度变为水平方向，大小变为2v0.求M、N两点间的电势差和电场力对带电小球所做的功(不计带电小球对金属板上电荷均匀分布的影响，设重力加速度为g)图K291413如图K2915所示，AB、CD为两平行金属板，A、B两板间电势差为U，C、D始终和电源相接，测得其间的场强为E.一质量为m、电荷量为q的带电粒子(重力不计)由静止开始经AB加速后穿过CD发生偏转，最后打在荧光屏上已知C、D极板长均为x，荧光屏距C、

8、D右端的距离为L，问：(1)粒子带正电还是带负电？(2)粒子打在荧光屏上距O点下方多远处？(3)粒子打在荧光屏上时的动能为多大？图K2915课时作业（二十九）【基础热身】1C解析 设电子质量为m，电荷量为e，两板间距为d，则··t2d，解得td，即t d.又eUmv20，得v，故v与d无关选项C正确2AB解析 电容器与电源相连，当上极板上移时，板间距离d增大，场强E减小，电场力减小，油滴将向下运动，选项A正确；由UEd知，P与下极板电势差减小，P点电势降低，选项B正确；油滴带负电，电势降低，由Epq知，电势能增加，选项C错误；板间距离d增大，电容C减小，U不变，由C知Q将减

9、小，选项D错误3A解析 前时间内带电粒子做匀加速直线运动，后时间内做匀减速直线运动，T时刻速度减为零，以后重复第一周期内的运动，选项A正确4B解析 将电容器上板或下板移动一小段距离，电容器带电荷量不变，由公式E可知，电容器产生的场强不变，以相同速度入射的小球仍将沿原轨迹运动下板不动时，小球沿原轨迹由下板边缘飞出；当下板向上移动时，小球可能打在下板的中央所以只有选项B正确【技能强化】5BD解析 平行板左右错开一些后，正对面积减小但板间距离不变，由于电容器与电源相连，板间电压不变，由E知，场强不变，带电尘粒受力不变，因而仍将静止，选项A错误、选项B正确；两板错开时，由C知，电容减小，电荷量QCU减

10、小，电容器放电，电阻R中电流方向为A到B，选项C错误 、选项D正确6B解析 由E可知，两极板带电量、电介质和正对面积不变时，M板迅速向上平移一小段距离，不影响板间场强，因而场强不变，微粒受力情况不变，粒子沿原直线运动7B解析 由图可知，电极XX之间加扫描电压，电极YY之间加正弦式交变电压，并且有相同的周期，在0时刻，UY0，电子在YY之间没有偏转，UX为负向最大电压，电子只在XX之间偏转，并且向左有最大偏转，故选项A、C错误；在0t1之间，UY0，UX<0，电子在XX之间由左向右水平移动同时在YY之间由正中间先向上运动，再向下运动，在荧光屏上看到的图形是选项B，故选项D错误，选项B正确8

11、D解析 根据交变电压的变化规律，不难确定电子所受电场力的变化规律，从而作出电子的加速度a及速度v随时间变化的图线，如图所示从图中可知，电子在第一个内做匀加速运动，第二个内做匀减速运动，在这半个周期内，因初始B板电势比A板电势高，所以电子向B板运动，加速度大小为.在第三个内做匀加速运动，第四个内做匀减速运动，但在这半个周期内运动方向与前半个周期相反，向A板运动，加速度大小为，所以电子做往复运动正确选项只有D.9AC解析 小球在水平方向不受外力作用，所以在水平方向一直做匀速直线运动，选项A正确；若场强大小等于，电场力FqEmg，方向向上，所以小球在竖直方向上在无场区加速度为g，在有场区加速度为零，

12、小球在进入每个电场区的速度依次增大，所用时间并不相同，选项B、D错误；若场强大小等于，电场力FqE2mg，方向向上，所以小球在竖直方向上在无场区加速度为g，方向向下，在有场区加速度大小为g，方向向上，由对称性可以判断小球经过每一无电场区的时间均相同，选项C正确10C解析 由题意可知，当电子在电场中运动的时间恰好等于在A、B板间所加交变偏转电压周期的整数倍时，电子可沿轴线射出，故选项A、B错误，选项C正确；当电子恰好沿轴线射出时，电子速度不变，其动能也不变，选项D错误110.2 m解析 物块先在电场中向右减速运动，设运动的位移为x1，由动能定理有(qEmg)x10mv解得x10.4 m所以当物块

13、向右运动0.4 m时速度减为零，因物块所受的电场力FqE0.03 N>mg，所以物块将沿x轴负向加速运动，跨过O点之后在摩擦力作用下减速，最终停止在O点左侧某处，设该点距O点距离为x2，对全过程由动能定理有mg(2x1x2)0mv解得x20.2 m.12.2mv解析 带电小球从M运动到N的过程中，在竖直方向上小球仅受重力作用，速度从v0匀减速到零；在水平方向上小球仅受电场力作用，速度从零匀加速到2v0.竖直位移：h水平位移：x·t又h·t所以x2h所以M、N两点间的电势差为UMN·x从M运动到N的过程，由动能定理得W电WGm(2v0)2mv又WGmghmv所以W电2mv.【挑战自我】13(1)