云南省2020届高三物理 《电容器与电容、带电粒子在电场中的运动》单元测试 新人教版

1、云南省新人教版物理2020届高三单元测试20 电容器与电容、带电粒子在电场中的运动(时间:90分钟 满分：100分)一 、选择题1. 下列关于实验中使用静电计的说法中正确的有( )A.使用静电计的目的是观察电容器电压的变化情况B.使用静电计的目的是测量电容器电量的变化情况C.静电计可以用电压表替代D.静电计可以用电流表替代【答案】选A.【详解】静电计是用来测量电容器两极板的电势差，从而研究电容器电容随电容器正对面积、两板距离、介电常数等因素的变化.如果用电压表、电流表来替代则构成电容器的放电回路，两电表都没有示数，故答案为A.2. 水平放置的平行板电容器与一电池相连.在电容器的两板间有一带正电

2、的质点处于静止状态.现将电容器两板间的距离增大，则 ( )A.电容变大，质点向上运动B.电容变大，质点向下运动C.电容变小，质点保持静止D.电容变小，质点向下运动【答案】选D.【详解】带电质点在电容器中处于静止状态有mg=qE，因为电容器与电源连接，电压不变，E=U/d，d增大，电容C减小，E减小，质点向下运动，答案为D.3.虚线框内存在着匀强电场(方向未知)，有一正电荷(重力不计)从bc边上的M点以速度v0射进电场内，最后从cd边上的Q点射出电场，下列说法正确的是( )A.电场力一定对电荷做了正功B.电场方向可能垂直ab边向右C.电荷运动的轨迹可能是一段圆弧D.电荷的运动一定是匀变速运动【答

3、案】选B、D.【详解】由正电荷在匀强电场中的偏转可以判断，其所受电场力一定指向运动曲线的内侧，但电场力与速度方向的夹角可能为锐角或钝角，电场力可能做正功或负功，所以选项A错B对，由于正电荷只受恒定的电场力作用，所以正电荷不可能做圆周运动，一定是匀变速曲线运动，选项D正确，答案为B、D.4. 如图所示，水平放置的平行板电容器与一直流电源相连，在两板中央有一带电液滴处于静止状态.现通过瞬间平移和缓慢平移两种方法将A板移到图中虚线位置.下列关于带电液滴运动的说法中正确的是( )A.上述两种方法中，液滴都向B板做匀加速直线运动B.采用瞬间平移的方法，液滴运动到B板经历的时间短C.采用缓慢平移的方法，液

4、滴运动到B板时速度大D.采用缓慢平移的方法，液滴运动到B板过程中电场力做功多【答案】选B.【详解】瞬间平移使带电液滴加速度突然增大立即做匀加速运动，而缓慢平移至虚线位置这一阶段，带电液滴电场力缓慢增大，加速度也缓慢增大，到达虚线位置以后才开始做匀加速运动，所以瞬间平移使带电液滴到达B板的时间短，做功多，速度大，故答案为B.5 如图甲所示，平行金属板中央有一个静止的电子(不计重力)，两板间距离足够大当两板间加上如图乙所示的交变电压后，在下图中，反映电子速度v、位移x和加速度a三个物理量随时间t的变化规律可能正确的是()【答案】选AD.【详解】在平行金属板之间加上如题图乙所示的周期性电压时，因为电

5、子在平行金属板间所受的电场力F，所以电子所受的电场力大小不变，而方向随电压呈周期性变化由牛顿第二定律Fma可知，电子在第一个内向B板做匀加速直线运动，在第二个内向B板做匀减速直线运动，在第三个内反向做匀加速直线运动在第四个内向A板做匀减速直线运动，所以at图象如图1所示，vt图象如图2所示；又因匀变速直线运动位移xv0tat2，所以xt图象应是曲线故本题选AD.6 如图所示，足够长的两平行金属板正对竖直放置，它们通过导线与电源E、定值电阻R、开关S相连闭合开关后，一个带电的液滴从两板上端的中点处无初速度释放，最终液滴落在某一金属板上下列说法中正确的是()A液滴在两板间运动的轨迹是一条抛物线B电

6、源电动势越大，液滴在板间运动的加速度越大C电源电动势越大，液滴在板间运动的时间越短D定值电阻的阻值越大，液滴在板间运动的时间越长【答案】选BC.【详解】电容器充满电荷后，极板间的电压等于电源的电动势极板间形成了电场，液滴受水平方向的电场力和竖直方向的重力作用，合力为恒力，而初速度为零，则液滴做初速度为零的匀加速直线运动，A项错；电源电动势越大，则液滴受到的电场力也越大，合力越大，加速度也越大，B项对；电源电动势越大，加速度越大，同时位移越小，则运动的时间越短，C对；定值电阻不会影响两极板上电压的大小，则对液滴的运动没有影响，D项错7如图所示，平行板电容器的电容为C，带电荷量为Q，两极板间距离为

7、d，今在距两极板的中点d处放一电荷q，则()Aq所受电场力的大小为Bq所受电场力的大小为kCq点处的电场强度是kDq点处的电场强度是k【答案】选A.【详解】两极板之间的电场强度E，q受到的电场力FEqqq，A正确；Q不是点电荷，点电荷的场强公式Ek在这里不能用，B、C、D不正确8 分别将带正电、负电和不带电的三个等质量小球，分别以相同的水平速度由P点射入水平放置的平行金属板间，已知上板带负电，下板接地三小球分别落在图中A、B、C三点，则错误的是()AA带正电、B不带电、C带负电B三小球在电场中加速度大小关系是：aAaBEkBEkA【答案】选C.【详解】由于A的水平射程x最远，A的运动时间t最长

8、，C错误A的加速度aA最小，而C的加速度aC最大，aAaBEkBEkA，D正确9如图所示，两平行金属板间有一匀强电场，板长为L，板间距离为d，在板右端L处有一竖直放置的光屏M，一带电荷量为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【答案】选BC.【详解】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

9、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，vxv0；在竖直方向上：在电场中vyat，如图所示，离开电场后质点做斜上抛运动，vygt，由此运动过程的对称性可知ag，由牛顿第二定律得：qEmgmamg，解得：E2mg/q.故B、C正确10如图甲所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔，右极板电势随时间变化的规律如图乙所示，电子原来静止在左极板小孔处，不计电子的重力，下列说法正确的是()A从t0时刻释放电子，电子始终向右运动，直到打到右极板上B从t0时刻释放电子，电子可能在两极间振动C从tT/4时刻释放电子，电子可能在两板间振动，也可能打

10、到右极板上D从t3T/8时刻释放电子，电子必将打到左极板上【答案】AC【详解】若t0时刻释放电子，电子将重复先加速后减速，直到打到右极板，不会在两板间振动，所以A正确，B错误；若从tT/4时刻释放电子，电子先加速T/4，再减速T/4，有可能电子已达到右极板，若此时未达到右极板，则电子将在两极板间振动，所以C正确；同理，若从t3T/8时刻释放电子，电子有可能达到右极板，也有可能从左极板射出，这取决于两极间的距离，所以D错误二、非选择题11如图所示，甲图是用来使带正电的离子加速和偏转的装置，乙图为该装置中加速与偏转电场的等效模拟，以y轴为界，左侧为沿x轴正向的匀强电场，场强为E.右侧为沿y轴负方向

11、的匀强电场已知OAAB，OAAB，且OB间的电势差为U0，若在x轴的C点无初速度地释放一个电荷量为q、质量为m的正离子(不计重力)，结果正离子刚好通过B点，求：(1)CO间的距离d；(2)粒子通过B点的速度大小【答案】(1)(2)【详解】(1)设正离子到达O点的速度为v0(其方向沿x轴的正方向)则正离子由C点到O点由动能定理得：qEdmv020而正离子从O点到B点做类平抛运动，则：OAt2ABv0t而OAAB由得d.(2)设正离子到B点时速度的大小为vB，正离子从C到B过程中由动能定理得：qEdqU0mvB20，解得vB.12.如图所示，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，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：(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，球对斜面的压力是多大？【答案】(1)(2)mg【详解】由于小球沿斜面下