2020高考物理专题练习：电容器和带电粒子在电场中的运动

1、2020 高考物理专题练习：电容器和带电粒子在电场中的运动1 / 52020 高考物理 专题练习：电容器及带电粒子在电场中的运动（含答案）1.如图所示，a、b 为平行金属板，静电计的外壳接地，合上开关S 后，静电计的指针张开一个较小的角度，能使角度增大的办法是（）A .使 a、b 板的距离增大一些B .使 a、b 板的正对面积减小一些C.断开 S,使 a、b 板的距离增大一些D 断开 S,使 a、b 板的正对面积增大一些【答案】选 C2.如图所示，静止的电子在加速电压 Ui的作用下从 O 经 P 板的小 广T孔射出，又垂直进入平行金属板间的电场， 在偏转电压 U2的作 ：、 用下偏转一段距离。

2、现使 Ui加倍，要想使电子的运动轨迹不发H 丄生变化，应该（）A .使 U2加倍B 使 U2变为原来的 4 倍C.使 U2变为原来的 2 咅D 使 U2变为原来的 2 倍【答案】选 A3.一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，两板间有一个正检验电荷固定在P 点，如图所示，以 C 表示电容器的电容、 E 表示两板间的场 强、$表示 P 点的电势，W表示正电荷在 P 点的电势能，若正 极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离 I。，则下列 关于各物理量与负极板移动距离x 的关系图像中正确的是【答案】选 C使这个带电粒子能到达M、N 两板间距的 1 处返回，则下述措施能满足 要求的是（）A

3、 使初速度减为原来的 14.多选如图所示,N 是在真空中竖直放置的两块平行金属板，板间有匀强电场，质量为m、电荷量为一 q 的带电粒子，以初速度V0由小孔进入电场，当M、N 间电压为 U 时，粒子刚好能到达 N 板，如果要2020 高考物理专题练习：电容器和带电粒子在电场中的运动2 / 5B .使 M、N 间电压提高到原来的2 倍2020 高考物理专题练习：电容器和带电粒子在电场中的运动3 / 5C.使 M、N 间电压提高到原来的 4 倍1D .使初速度和 M、N 间电压都减为原来的 2【答案】选 BD5.真空中某竖直平面内存在一水平向右的匀强电场，一质量为m -二的带电微粒恰好能沿图示虚线（

4、与水平方向成B角）由 A 向 B 做-直线运动，已知重力加速度为 g,微粒的初速度为 Vo,则（）.-A .微粒一定带正电B .微粒一定做匀速直线运动C.可求出匀强电场的电场强度D .可求出微粒运动的加速度【答案】选 D6.如图所示，在竖直放置间距为 d 的平行板电容器中，存在电场强度为 E 的匀强电场。有一质量为 m,电荷量为+ q 的点电荷从两极板正中间处静止释放，重力加速度为g。则点电荷运动到负极板的过程（）D .电场力所做的功为 W= Eqd【答案】选 B7.如图所示，正方体真空盒置于水平面上，它的ABCD 面与 EFGH 面为金属板，其他面为绝缘材料。ABCD 面带正电，EFGH 面

5、带负电。从小孔 P 沿水平方向以相同速 率射入三个质量相同的带正电液滴，最后分别落在 1、2、3 三点，则下列说法正确的是（）A .三个液滴在真空盒中都做平抛运动B .三个液滴的运动时间一定相同C.三个液滴落到底板时的速率相同D .液滴 3 所带电荷量最多【答案】选 BD8. A、B 两带电小球置于光滑绝缘水平面上，空间存在平行于水平面的匀强电场，将 A、B 两小球分别沿如图所示轨迹移动到同一电场线上的不同位置。寫、A .加速度大小为B .所需的时间为C.下降的高度为y=22020 高考物理专题练习：电容器和带电粒子在电场中的运动4 / 5释放后两小球均静止，则（）:A . A 的带电量比 B

6、 的大2020 高考物理专题练习：电容器和带电粒子在电场中的运动5 / 5B. A 带负电荷，B 带正电荷C. 静止时 A 受到的合力比 B 的大D .移动过程中匀强电场对 B 做负功【答案】选 BD9.如图所示，竖直平面内有水平向左的匀强电场E,M 点与 P 点的连线垂直于电场线，M 点与 N 点在同一电场线上。两个完全相同的带等量正电荷的粒子，以相同大小的初速度 vo分别从 M 点和 N 点沿竖直平面进入电场，重力不计。N 点的粒子垂直电场线进入，M 点的粒子与电场线成一定夹角进入，两粒子恰好都能经过P在此过程中，下列说法正确的是（)申尸A.电场力对两粒子做功相同i1EB .两粒子到达 P

7、 点的速度大小可能相等 AfNC.两粒子到达 P 点时的电势能都减小D .两粒子到达 P 点所需时间一定不相等【答案】选 D10.如图甲所示，竖直放置的直角三角形 NMP（MP 边水平）,/ NMP =0,MP 中点处固 定一电荷量为 Q 的正点电荷，MN 是长为 a 的光滑绝缘杆，杆上穿有一带正电的小球（可视为点电荷），小球自 N 点由静止释放，小球的重力势能和电势能随位置x（取M 点处 x= 0）的变化图像如图乙所示（图中 Eo、Ei、E2为已知量），重力加速度为 g ,设无限远处电势为零，M 点所处的水平面为重力零势能面。（1）图乙中表示电势能随位置变化的是哪条图线？求重力势能为 E1时

8、的横坐标 x1和带电小球的质量 m；求小球从 N 点运动到 M 点时的动能 Ek。2答案：图线nacOS02E12Q2 gas in 0cos0c2Ee+E2-Eo11.如图所示，竖直平行正对放置的带电金属板A、B, B 板中心的小孔正好位于平面直角坐标系 xOy 的 O 点；y 轴沿竖直方向；在 x0 的区域内存在沿 y 轴正方向的匀 强电场，OS|.a x2020 高考物理专题练习：电容器和带电粒子在电场中的运动6 / 5电场强度大小为 E= 4 X103V/m ;比荷为 1.0X05C/kg 的带正电粒子 P 从 A2020 高考物理专题练习：电容器和带电粒子在电场中的运动7 / 5板中

9、心 0处静止释放，其运动轨迹恰好经过 M( ,3 m,1 m)点；粒子 P 的重力不计, 试求：(2)若在粒子 P 经过 O 点的同时，在 y 轴右侧匀强电场中某点由静止释放另一带电微粒Q,使 P、Q 恰能运动中相碰；假设 Q 的质量是 P 的 2 倍、带电情况与 P 相同；Q 的重力及 P、Q 之间的相互作用力均忽略不计；求粒子Q 所有释放点的集合。1o答案：(1)1 000 V (2)y= 6X2,其中 x012.在示波管中，电子通过电子枪加速，进入偏转电场，然后 射到荧光屏上，如图所示，设电子的质量为m(不考虑所受重力)，电荷量为 e,从静止开始，经过加速电场加速，加 速电场电压为 U1

10、，然后进入偏转电场，偏转电场中两板之间的距离为 d,板长为 L,偏转电压为 U2,求电子射到荧光屏上的动能为多大?答案：2 2.eU2LeU1+213.制备纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为d 的两平行极板，如图甲所示。加在极板 A、B 间的电压 UAB做周期性变化，其正向电压为 U。，反向电压为一 kU(k 1)，电压变化的周期为 2T,如图乙所示。在 t = 0 时，极板 B 附近的一个电子， 质量为 m、电荷量为 e,受电场力作用由静止开始运动。若整个运动过程中，电子求 d 应满足的条件。金属板 ABUAB；未碰到极板 A，且不考虑重力作用。5若 k= 4,电子在 02T 时间内

11、不能到达极板y/m根板 A甲2020 高考物理专题练习：电容器和带电粒子在电场中的运动8 / 514.如图甲所示，两块水平平行放置的导电板，板间距为d,大量电子(质量为 m,电荷量为 e)连续不断地从中点 O 沿与极板平行的 OO 方向射入两板之间，当两板不带电时，这些电子通过两板之间的时间为3t0,当在两板间加如图乙所示的周期为答案：d .一 ;9eU0T210m2020 高考物理专题练习：电容器和带电粒子在电场中的运动9 / 52to、幅值恒为 Uo的周期性电压时，所有的电子均能从两板间通过求这些电子穿过平行板时距 00 的最大距离和最小距离。me(0 2tj 3f04nc乙(1) 要小滑块恰好运动到圆轨道的最高点C,滑块应在水平轨道上离N 点多远处释放?(2) 这样释放的滑块通过 P 点时对轨道压力是多大？(P 为半圆轨道中点)(3) 小滑块经过 C 点后最后落地，落地点离N 点的距离多大？落地时的速度是多大？答案：(1)20 m (2)1.5 N (3)0.6 m 17 m/s(不计电子