新高考物理一轮复习跟踪练习专题7.3　电容器　带电粒子在电场中的运动（原卷版）

专题7.3电容器带电粒子在电场中的运动【练】1、（2022·广东·模拟预测）如图所示是由电源E、灵敏电流计G、滑动变阻器R和平行板电容器C组成的电路，开关S闭合。在下列四个过程中，灵敏电流计中有方向由a到b电流的是（）A．在平行板电容器中插入电介质B．减小平行板电容器两极板间的距离C．减小平行板电容器两极板的正对面积D．增大平行板电容器两极板的正对面积2、（2022·吉林吉林·模拟预测）如图所示，a、b、c为匀强电场中一条直线上的三点，ab=bc=l，一个带电荷量大小为q的负点电荷，在电场力的作用下，以某一初速度从a点运动到c点的过程中电势能增加W，则（）A．负点电荷从a点运动到c点的过程中一定经过b点B．负点电荷从a点运动到b点电场力做的功大于b点到c点电场力做的功C．匀强电场的电场强度最小值为SKIPIF1<0D．若a点的电势为SKIPIF1<0，则b点的电势为SKIPIF1<03、（2022·山东·济南三中模拟预测）如图所示，有一质量为m、带电量为+q的物体放在斜面上，为了使物体能在斜面上保持静止，加一方向沿斜面向上的匀强电场，电场强度最小值为E1，最大值为E2，物体受到斜面的最大静摩擦力为（）A．qE1 B．qE2 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<04、（2022·安徽·合肥市第八中学模拟预测）固定的足够长斜面顶端有一个质量为m、电荷量为q的带正电荷的小球，以速度v0平抛。整个装置处在竖直向下的匀强电场之中，场强大小E＝SKIPIF1<0，小球从抛出到落到斜面的时间为t1，重力做功为WG1，电势能减少量为Ep1，落到斜面上时的动能为Ek1；若将电场方向改为竖直向上，其他条件不变，小球从抛出到落到斜面的时间为t2，重力做功为WG2，电势能增加量为Ep2，落到斜面上时的动能为Ek2，则下列关系式不正确的是（）A．t1：t2=1：3 B．Ek1：Ek2=1：1C．WG1：WG2=1：1 D．Ep1：Ep2=1：35、（2022·广东中山·高三期末）空间中有竖直向上的匀强电场，电场强度SKIPIF1<0。绝缘圆形轨道竖直放置，O点是它的圆心、半径为R，A、C为圆轨道的最低点和最高点，B、D为与圆心O等高的两点，如图所示。在轨道A点放置一质量为m、带电量为+q的光滑小球。现给小球一初速度v0（v0≠0），重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A．无论v0多大，小球不会脱离轨道B．只有SKIPIF1<0，小球才不会脱离轨道C．v0越大，小球在A、C两点对轨道的压力差也越大D．若将小球无初速度从D点释放，小球一定会沿轨道经过C点6、（2022·江苏泰州·高三期末）如图所示，光滑水平面上有一劲度系数为k的轻弹簧左端固定，右端连一质量为m、电量为q带负电小物块，水平面上方有一电场强度大小为E、水平向右的匀强电场。开始时物块在大小为2qE，方向向右的外力F作用下静止在M点，设物块在M点的电势能为零。现将力F撤去，则物块运动过程中，下列说法正确的是（）A．弹簧和物块组成的系统机械能之和不变B．弹簧处于原长时物块的速度最大C．弹簧最短时物块加速度大小为SKIPIF1<0D．物块电势能的最小值为SKIPIF1<07、（多选）（2022·湖北武汉·模拟预测）特斯拉线圈是一种制造人工闪电的装置，该装置的简化结构如图所示。金属顶端和大地构成一个特殊的电容器。顶端放电后，“电荷补充线圈”给顶端补充电荷，因而能持续放电。设顶端与大地间电压为U，顶端带电荷量为Q，下列说法正确的是（）A．充电过程中，该电容器的电容不变 B．放电过程中，该电容器的电容增大C．若Q不变，顶端离地面越近，则U越小 D．若Q不变，顶端离地面越近，则U越大8、（多选）（2022·河南·模拟预测）如图所示，AB是圆的直径，长为SKIPIF1<0m，O为圆心。有一匀强电场（图中未画出），电场方向与圆周在同一平面内，从圆周上A点向圆面内各个方向发射出动能相同的电子，电子经过O点时和经过C点时动能均为4eV，电子经过B点时动能为2eV，∠COA=60°，取O点电势为零，电子电荷量的绝对值为e，不计电子重力，则（）A．B点的电势为2V B．电子从A点射出的初动能为6eVC．匀强电场的电场强度大小为3V/m D．圆周上电势最高点的电势为SKIPIF1<0V9、（2022·辽宁·高三期中）如图所示，已知电路中电源电动势SKIPIF1<0、内阻SKIPIF1<0，电阻SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，SKIPIF1<0，C为平行板电容器，虚线到两极板间距离相等，极板长SKIPIF1<0，两极板的间距SKIPIF1<0。（1）若开关S处于断开状态，则R3两端的电压是多少？（2）当开关闭合后，电容器两端的电压等于多少？（3）若开关S断开时，有一带电微粒沿虚线方向以SKIPIF1<0的初速度射入C的电场中，刚好沿图中虚线匀速运动；当开关S闭合后，此带电微粒以相同的初速度沿虚线方向射入C的电场中，则带电微粒能否从C的电场中射出？（要求写出计算和分析过程，g取10m/s2）10、（2022·北京·清华附中模拟预测）如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，两板间的P点固定一个带正电的检验电荷。用C表示电容器的电容，E表示两板间的电场强度的大小，φ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，将负极板缓慢向左平移一小段距离SKIPIF1<0，上述各物理量与负极板移动距离x的关系图像中正确的是（）A． B．C． D．11、（2022·安徽·定远县民族中学高三期中）空间有一半径为SKIPIF1<0的圆形区域处于匀强电场中，匀强电场方向平行于圆形边界所处的平面。边界上有六个点等间距排列。电子从SKIPIF1<0点以初动能SKIPIF1<0朝不同方向飞出，经过圆形边界不同位置时，具有不同的速度，经过SKIPIF1<0处时动能最大，为SKIPIF1<0。电子重力不计，下列说法正确的是（）A．电场方向为SKIPIF1<0，大小为SKIPIF1<0B．电子经过SKIPIF1<0处时动能最小，为SKIPIF1<0C．因为六个点等间距排列，任意相邻两点间的电势差大小都相等D．经过SKIPIF1<0点的电子不能返回SKIPIF1<0点，经过SKIPIF1<0点的电子不能返回SKIPIF1<0点12、（2022·黑龙江·高三期末）如图（甲）所示，在平行板电容器A、B两极板间加上如图（乙）所示的交变电压.开始A板的电势比B板高，此时两板中间原来静止的电子在电场力作用下开始运动.设电子在运动中不与极板发生碰撞，向A板运动时为速度的正方向，则下列图象中能正确反映电子速度变化规律的是（其中C，D两项中的图线按正弦函数规律变化）A． B．C． D．13、（2022·江苏扬州·模拟预测）如图所示，足够长的斜面静止在水平地面上。先后两次将带正电的小球从斜面底端A处以相同的速度抛出，不计空气阻力。第一次不加电场，小球恰好沿水平方向撞到斜面上B点。第二次施加范围足够大，竖直向下的匀强电场，则小球（）。A．仍然水平撞击斜面 B．撞击点在B点上方C．飞行时间比第一次长 D．撞击斜面时的速度比第一次大14、（2022·湖南·长郡中学模拟预测）如图所示，不带电物体A和带电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接，A、B的质量分别为2m和m，劲度系数为k的轻弹簧一端固定在水平面上，另一端与物体A相连，倾角为θ斜面处于沿斜面向上的匀强电场中，整个系统不计一切摩擦。开始时，物体B在一沿斜面向上的外力SKIPIF1<0的作用下保持静止且轻绳恰好伸直，然后撤去外力F，直到物体B获得最大速度，且弹簧未超过弹性限度（已知弹簧形变量为x时弹性势能为SKIPIF1<0为），则在此过程中（）A．物体B带负电，受到的电场力大小为SKIPIF1<0B．物体B的速度最大时，弹簧的伸长量为SKIPIF1<0C．撤去外力F的瞬间，物体B的加速度为SKIPIF1<0D．物体B的最大速度为SKIPIF1<015、（多选）（2022·河南新乡·模拟预测）如图所示，在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方的P点，固定一电荷量为SKIPIF1<0的点电荷。一质量为m、带电荷量为SKIPIF1<0的物块（可视为质点的检验电荷），从轨道上的A点以初速度SKIPIF1<0沿轨道向右运动，当运动到P点正下方的B点时速度为v。已知点电荷产生的电场在A点的电势为SKIPIF1<0（取无穷远处电势为零），P到物块的重心竖直距离为h，P、A连线与水平轨道的夹角为SKIPIF1<0，k为静电常数，下列说法正确的是（）A．点电荷SKIPIF1<0产生的电场在B点的电场强度大小为SKIPIF1<0B．物块在A点时受到轨道的支持力大小为SKIPIF1<0C．物块从A到B机械能减少量为SKIPIF1<0D．点电荷SKIPIF1<0产生的电场在B点的电势为SKIPIF1<016、（多选）（2022·湖北·襄阳五中模拟预测）如图所示，一斜面倾斜角度为53°，斜面末端连接一处于竖直平面的光滑绝缘半圆轨道，O为圆心，A、B为其竖直方向上的直径的上下两端点，现有一个质量为0.4kg，带电荷量q=+1.0×10-5C的小球（可视为质点）以初速度v0=10m/s从斜面上某点垂直斜面方向抛出，小球恰好沿切线从半圆轨道的最高点A飞入半圆轨道，已知整个空间存在水平向右的匀强电场，电场强度为E=3×105N/C，重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的是（）A．小球从开始到A点的运动是类平抛运动B．小球在A点处的速度大小为12.5m/sC．小球第一次在半圆轨道上滑行过程中会在某处脱离半圆轨道D．小球第一次在半圆轨道上滑行过程中对轨道的最大压力大小为33.5N17、．（2022·福建·模拟预测）静电喷涂利用高压电场使雾化涂料受电场力作用吸附于基底表面，比传统手工喷涂更省料、环保、高效。如图所示，竖直平面内存在水平向右的匀强电场（图中未画出），电场强度的大小为E=5×105V/m。现将一质量为m=1×10-6kg、电量为q=+4×10-11C，可视为质点的油漆液滴，从距地面高度为h=5cm的A点以SKIPIF1<0=1m/s的速度水平向右喷出。经过一段时间后，油漆液滴落到水平地面上的B点。空气阻力忽略不计，已知重力加速度为g=10m/s2。求：（1）油漆液滴在空中运动的时间；（2）A、B两点间的电势差；（3）油漆液滴落地时的速度大小。18、（2022·天津·模拟预测）当金属的温度升高到一定程度时就会向四周发射电子，这种电子叫热电子，通常情况下，热电子的初始速度可以忽略不计。如图1所示，相距为L的两块固定平行金属板M、N接在输出电压恒为U0的高压电源E2上，M、N之间的电场近似为匀强电场，a、b、c、d是匀强电场中将M、N两板间隔均分五等份的四个等势面，K是与M板距离很近的灯丝，通过小孔穿过M板与外部电源E1连接，电源E1给K加热从而产生热电子，不计灯丝对内部匀强电场的影响。热电子经高压加速后垂直撞击N板，瞬间成为金属板的自由电子，速度近似为零，电源接通后，电流表的示数稳定为I，已知电子的质量为m，电量为e．求：（1）电子达到N板前瞬间的速度vN大小；（2）N板受到电子撞击的平均作用力F大小；（3）若在N板的P处开一个小孔，让电子能从P孔飞出后从A、B板正中间平行两板进入偏转电场，偏转电场极板间的距离为d，极板长为L=2d，偏转电场的下极板B接地。偏转电场极板右端竖直放置一个足够大的荧光屏。现在偏转电场的两极板间接一周期为T的交流电压，上极板的电势随时间变化的图像如图乙所示。（设大量电子从偏转电场中央持续射入，每个电子穿过平行板的时间都极短）求：在电势变化的过程中发现荧光屏有“黑屏”现象，即某段时间无电荷到达荧光屏，试计算每个周期内荧光屏黑屏的时间t。19、（多选）（2022·湖北·高考真题）如图所示，一带电粒子以初速度v0沿x轴正方向从坐标原点О射入，并经过点P（a>0，b>0）。若上述过程仅由方向平行于y轴的匀强电场实现，粒子从О到Р运动的时间为t1，到达Р点的动能为Ek1。若上述过程仅由方向垂直于纸面的匀强磁场实现，粒子从O到Р运动的时间为t2，到达Р点的动能为Ek2。下列关系式正确的是·（）A．t1<t2 B．t1>t2C．Ek1<Ek2 D．Ek1>Ek220、（2022·辽宁·高考真题）如图所示，光滑水平面SKIPIF1<0和竖直面内的光滑SKIPIF1<0圆弧导轨在B点平滑连接，导轨半径为R。质量为m的带正电小球将轻质弹簧压缩至A点后由静止释放，脱离弹簧后经过B点时的速度大小为SKIPIF1<0，之后沿轨道SKIPIF1<0运动。以O为坐标原点建立直角坐标系SKIPIF1<0，在SKIPIF1<0区域有方向与x轴夹角为SKIPIF1<0的匀强电场，进入电场后小球受到的电场力大小为SKIPIF1<0。小球在运动过程中电荷量保持不变，重力加速度为g。求：（1）弹簧压缩至A点时的弹性势能；（2）小球经过O点时的速度大小；（3）小球过O点后运动的轨迹方程。21、（多选）（2021·全国·高考真题）四个带电粒子的电荷量和质