2011届高考物理一轮复习重要题型名师精讲之静电场第3讲电容带电粒子答案电场中的运动

1、第 3 讲 电容 带电粒子在电场中的运动 I、随堂检测演练| 1如图 6 3- 14 所示，电子由静止开始从 A 板向 B 板运动，当到达 B 极板时速度为 v，保持两板间电压 不变，则（ ） A 当增大两板间距离时，v 也增大 B 当减小两板间距离时，v 增大 C 当改变两板间距离时， v 不变 D 当增大两板间距离时，电子在两板间运动的时间也增大 解析：电子从静止开始运动，根据动能定理，从 A 运动到 B 动能的变化量等于电场力做的功因为保持 两个极板间的电势差不变，所以末速度不变，平均速度不变，而位移如果增加的话，时间变长. 答案：CD 2平行板电容器的两极板 A、B 接于电池两极，一带

2、正电小球悬挂在电容器内部闭合开关 S,电容器充 电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为 0,如图 6 3 15 所示，则（ ） 图 6 3 15 A 保持开关 S 闭合，带正电的 A 板向 B 板靠近，则0增大 B .保持开关 S 闭合，带正电的 A 板向 B 板靠近，则0不变 C 开关 S 断开，带正电的 A 板向 B 板靠近，则0增大 D 开关 S 断开，带正电的 A 板向 B 板靠近，则0不变 解析：悬线偏离竖直方向的夹角 0的大小由带电小球受的电场力和重力两因素决定因重力不变，故电 场力增大时0就增大在保持开关 S 闭合，即保持电容器两极板间电压 U 不变由于 A、B 板靠近，d 变小，极板

3、间电场强度 E =号就增大，因而带电小球受电场力 F = qE = 口書增大，则0增大；若断开开关 S, rS Q 即表明电容器极板上的电荷量 Q 不变.当 A、B 板靠近后，电容器的电容 C= 4 *d 将增大，根据 U = C, 电容器两板间电压 U 减小.电容器两板间的场强 E =严有无变化呢？把上述各关系代入， 得 E = U =3.= d d Cd 4 n0）不同，有的粒子将在电场中直接通过 y 轴，有的将穿出电场后再通过 y 轴.设粒子通过 y 轴时，离坐标原点的距离为 h，从 P 到 y 轴所需的时 间为 t,则（ ） A 由题设条件可以判断出粒子的带电性质 B .对 h d 的

4、粒子，h越大，t 越大 C. 对 h2mg2t2.选项 A、C、D 错误. 答案：ACD 9 如图 6 3 26 所示，匀强电场方向与水平线间夹角 0= 30 斜向右上方，电场强度为 E，质量为 m 的 小球带负电，以初速度 V0开始运动，初速度方向与电场方向一致. （1）若小球的带电荷量为 q= mg/E,为使小球能做匀速直线运动， 应对小球施加的恒力 F1的大小和方向各 如何？ 若小球的带电荷量为 q= 2mg/E，为使小球能做直线运动，应对小球施加的最小恒力 F2的大小和方向 各如何？ 解析：（1）如图甲所示，欲使小球做匀速直线运动，必使其合外力为 =mg+ qEsi n 30 解之得

5、a= 60 F1 = Q3mg. 0，所以 F1cos a= qEcos 30 , F 1sin a 图 6 3 （2）为使小球能做直线运动，则小球受的合力必和运动方向在一条直线上，故要求力F2和 mg 的合力和电 场力在一条直线上，故 F2= mgsin 60 丄mg，方向如图乙所示，斜向左上 60 答案：(1) ；3mg 与水平线夹 60。角斜向右上方 mg与水平线夹 60。角斜向左上方 10如图 6-3-27 所示，M、N 为两块水平放置的平行金属板，板长为 I，两板间的距离也为 I，板间电压 恒定今有一带电粒子 (重力不计)以一定的初速度沿两板正中间垂直进入电场，最后打在距两平行板右

6、端距离为 I的竖直屏上粒子落点距 O 点的距离为 2.若大量的上述粒子(与原来的初速度一样，并忽略粒 子间相互作用)从 MN板间不同位置垂直进入电场试求这些粒子打到竖直屏上的范围并在图中画出. 1 + P J N n t - -1- 图 6 3 27 解析：设粒子质量为 m,带电荷量为 q,初速度为 V0, 1 O Vy at I V0t = l, y= 2at2, tan 0= &=匚,y+ ltan 0= , 1 l2 al l 2 所以 2a0+l = 2，3al=v2 由题意可分析出大量粒子垂直射入偏转电场后情况，如上图甲、乙所示其范围是 1 v2 l2 1 5 1 和 V0=

7、 6l，范围是 6l. 答案：5l图略 11.在光滑绝缘的水平面上， 用长为 2L 的绝缘轻杆连接两个质量均为 m 的带电小球 A 和 B.A 球的带电荷 量为+ 2q, B 球的带电荷量为一 3q,组成一带电系统.如图 6 3 28 所示，虚线 MP 为 AB 两球连线的 垂直平分线，虚线 NQ与 MP 平行且相距为 4L.最初 A 球和 B 球分别静止于虚线 MP 的两侧，距 MP 的 距离均为 L,且 A 球距虚线 NQ 的距离为 3L.若视小球为质点，不计轻杆的质量，在虚线 MP、NQ 间加 上水平向右的匀强电场 E 后，求： (1) B 球刚进入电场时，A 球与 B 球组成的带电系统

8、的速度大小. (2) 带电系统从开始运动到速度第一次为零时所需的时间以及 B 球电势能的变化量.l y淇中 图 6 3 28 对带电系统进行分析，假设球 A 能达到 NQ,且 A 球到达 NQ 时电场力对系统做功为 Wi,有 Wi = 2qE X 3L + ( 3qE X 2L) = 0,故带电系统速度第一次为零时，球 A 恰好到达 NQ vi tl,贝y t1 =，解得：t1 = a i 显然，B 球进入电场后带电系统做匀减速运动设减速所需时间为 qE 可知，带电系统从静止运动到速度第一次为零时所需的时间为: t = ti +12= 3 .mr，B 球电势能增加了： Ep= E 3q 2L = 6EqL 答案： 2qEL m 6EqL qE 解析：带电系统刚开始运动时，设加速度为 刁，由牛顿第二定