【名师伴你行】高考物理大一轮复习 6.3 电容器 带电粒子在电场中的运动（B）卷好题演练（含新题）(1).doc

二十一电容器带电粒子在电场中的运动(b)卷(学生用书对应页码p301)1如图所示为一平行板电容器，两板之间的距离d和两板正对面积s都可以调节，电容器两极与电池相连接q表示电容器的电量，e表示两板间的电场强度则()a当d增大，s不变时，q减小，e减小b当s增大，d不变时，q增大，e增大c当d减小，s增大时，q增大，e增大d当s减小，d增大时，q不变，e增大解析：板间距d增大，正对面积s不变，由c可知，电容c减小，由于电容器与电源相连接，两板间的电势差u不变，由c可知，带电量q减小，由e可知，板间电场的场强e减小，a正确；同理可知s增大，d不变时，c增大，q增大，e不变，b错误；而d减小，s增大，则c增大，q增大，e增大，c正确；当d增大，s减小时，c减小，q减小，e减小，d错误答案：ac2某同学设计了一种静电除尘装置，如图甲所示，其中有一长为l、宽为b、高为d的矩形通道，其前、后面板为绝缘材料，上、下面板为金属材料图乙是装置的截面图，上、下两板与电压恒为u的高压直流电源相连带负电的尘埃被吸入矩形通道的水平速度为v0，当碰到下板后其所带电荷被中和，同时被收集将被收集尘埃的数量与进入矩形通道尘埃的数量的比值，称为除尘率不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用要增大除尘率，则下列措施可行的是()a只增大电压u b只增大长度lc只增大高度d d只增大尘埃被吸入水平速度v0解析：在水平方向有lv0t，在竖直方向有xat2，其中a，所以x()2，除尘率()2，显然只有a、b正确答案：ab3如图所示，平行板电容器通过一滑动变阻器r与直流电源连接，g为一零刻度在表盘中央的灵敏电流计，闭合开关s后，下列说法正确的是()a若只在两板间插入电介质，电容器的两板间电压将增大b若只在两板间插入电介质，电容器的电容将保持不变c若只将电容器下极板向下移动一小段距离，此过程电流计中有从a到b方向的电流d若只将滑动变阻器滑片p向上移动，电容器储存的电量将增加解析：电容器两个极板间的电压等于滑动变阻器接入电路部分的电压，滑片p不动则其两端电压是不变的，选项a错误；根据c，插入电介质后，电容器的电容变大，选项b错误；根据c，增大d，电容器的电容变小，即qcu变小，电容器放电，电流方向应该是从b到a，选项c错误；将滑动变阻器的滑片向上移动，电容器两极板间的电压变大，即qcu变大，电容器存储的电量将增加，选项d正确答案：d4如图所示，在竖直方向上的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球，另一端固定于o点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为a，最低点为b.不计空气阻力，则()a小球带负电b电场力跟重力平衡c小球在从a点运动到b点的过程中，电势能减小d小球在运动过程中机械能守恒解析：由于小球在竖直平面内做匀速圆周运动，速率不变化，由动能定理，合外力做功为零，绳子拉力不做功，电场力和重力做的总功为零，所以电场力和重力的合力为零，电场力跟重力平衡，b正确由于电场力的方向与重力方向相反，电场方向又向上，所以小球带正电，a不正确小球在从a点运动到b点的过程中，电场力做负功，由功能关系得，电势能增加，c不正确在整个运动过程中，除重力做功外，还有电场力做功，小球在运动过程中机械能不守恒，d不正确答案：b5如图所示，两极板间距为d的平行板电容器与一电源相连，距上极板d处有一质量为m，带电荷量为q的小球自由释放，穿过上极板的小孔后，恰好能到达下极板，若将下极板向上平移，小球仍从同一位置释放，则下列说法正确的是()a仍能到达下极板，且速度恰好为0b仍能到达下极板，且速度大于0c不能到达下极板，距离上极板最大距离为d不能到达下极板，距离上极板最大距离为解析：开始由动能定理，有2mgdqed0，下极板平移后，设小球在平行板电容器中下降高度为x，则有md(dx)qex0，又ueded，联立解得xd，选项c正确，选项a、b、d错误答案：c6(2014南阳模拟)如图所示，竖直放置的两个平行金属板间有匀强电场，在两板之间等高处有两个质量相同的带电小球(不计两带电小球之间的电场影响)，p小球从紧靠左极板处由静止开始释放，q小球从两极板正中央由静止开始释放，两小球沿直线运动都打到右极板上的同一点，则从开始释放到打到右极板的过程中()a它们运动时间的关系为tptqb它们的电荷量之比为qpqq21c它们的竖直分速度增量之比为v1v221d它们的电势能减少量之比为epeq41解析：由于两球在竖直方向均做自由落体运动，运动时间由hgt2决定，可知tptq，a错误两小球的水平位移之比为xpxq21，据xat2可知，加速度之比为21，故两球的电量之比为21，b正确两小球在竖直方向只受重力作用，位移相同，所以它们在竖直方向上的分速度增量相同，故c错误电势能的减少量等于电场力所做的功，epeqqpexpqqexq41，故d正确答案：bd7如图所示，一种射线管由平行金属板a、b和平行于金属板的细管c组成放射源o在a极板左端，可以向各个方向发射不同速度、质量为m的粒子，若极板长为l，间距为d.当a、b板加上电压u时，只有某一速度的粒子能从细管c水平射出，细管c离两板等距已知元电荷为e，则从放射源o发射出的粒子的这一速度为()a. bc. d.解析：设所求的速度为v0，与上板a成角在垂直于极板的方向上，粒子做匀减速直线运动，当竖直分速度恰好减为零时，有at2，即dat2.水平位移lvxt，两式相除得，又vyat，所以vxvy.因此v0.选项c正确答案：c8如图所示，长为l、倾角为30的光滑绝缘斜面处于电场中，一带电量为q，质量为m的小球，以初速度v0由斜面底端的a点开始沿斜面上滑，到达斜面顶端的速度仍为v0，则()a小球在b点的电势能一定大于小球在a点的电势能ba、b两点的电势差大小一定为c若电场是匀强电场，则该电场的场强的最大值一定是d若该电场是ac边中垂线上某点的点电荷q产生的，则q一定是正电荷解析：从a到b，初末动能相同，则电场力做的功等于克服重力做的功，电场力做正功，电势能减小，a错误；由quabmg可得uab，b正确；设ab与电场线的夹角为，则电场强度e，可知电场强度有最小值而没有最大值，c错误；a点电势高于b点电势，若该电场是ac边中垂线上某点的点电荷q产生的，画图可知此点距离a、b点的长度不能确定，则q不一定是正电荷，d错误答案：b9如图甲所示，两个平行金属板p、q竖直放置，两板间加上如图乙所示的电压，t0时，q板比p板电势高5 v，此时在两板的正中央m点有一个电子，速度为零，电子在电场力作用下运动，使得电子的位置和速度随时间变化假设电子始终未与两板相碰在0t81010 s的时间内，这个电子处于m点的右侧，速度方向向左且大小逐渐减小的时间是()a0t21010 sb21010 st41010 sc41010 st61010 sd61010 st81010 s解析：分析电子的受力可知，电子从m点开始先向右加速，再向右减速，41010 s末速度为零，然后再向左加速至61010 s，在6101081010 s向左减速，速度图象如图所示，由此可知电子在m点右侧，速度方向向左且大小减小的时间为6101081010 s，d正确答案：d10如图所示，两个带等量异种电荷、竖直正对放置、电容为c、间距为d的平行金属板，两板间的电场可视为匀强电场将一个质量为m、电荷量为q的带电小球，用长度为l(ld)的、不可伸长的绝缘细线悬挂于两板间电场中的o点此外在两板之间还存在着一种特殊物质(图中未画出)，这种物质能使处于电场中的小球受到一个大小为fkv(k为常数，v为小球的速率)、总是背离圆心方向的力现将小球拉至细线刚好伸直但不绷紧的位置m，某时刻由静止释放小球，当小球向下摆过60到达n点时，小球的速度恰好为零若在小球下摆过程中，细线始终未松弛，重力加速度取g，不考虑空气阻力的影响，试求：(1)两板间的电场强度e是多少？(2)左侧金属板所带的电荷量q是多少？(3)小球到达n点时的加速度大小是多少？解析：(1)由题意可知，电场力方向水平向右，由m到n，对小球应用动能定理得：mglsin 60eql(1cos 60)0可得：e(2)由qcuued可得：q(3)小球在n点的加速度沿切线方向，由牛顿第二定律得：eqsin 60mgcos 60ma解得：ag答案：(1)(2)(3)g11如图所示，在e103 v/m的竖直匀强电场中，有一光滑的半圆形绝缘轨道qpn与一水平绝缘轨道mn在n点平滑相接，半圆形轨道平面与电场线平行，其半径r40 cm，n为半圆形轨道最低点，p为qn圆弧的中点，一质量m10 g，带负电荷量q104 c的小滑块，与水平轨道间的动摩擦因数0.15，位于n点右侧1.5 m的m处，取g10 m/s2，求：(1)要使小滑块恰能运动到圆轨道的最高点q，则滑块应以多大的初速度v0向左运动？(2)这样运动的滑块通过p点时受到轨道的压