2024高考物理一轮复习规范演练31电容器带电粒子电场中的运动含解析新人教版

PAGE5-规范演练31电容器带电粒子电场中的运动[抓基础]1.关于电容器，下列说法中正确的是（）A.由C＝eq\f(Q,U)可知，一只电容器所带电荷量越大，它的电容就越大B.对一固定的电容器，它所带的电荷量跟它两极板间所加电压的比值可以变更C.电容器所带电荷量Q为两极板所带电荷量的总和D.两个相互靠近又彼此绝缘的导体就构成一个电容器答案：D2.极板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时，两极板间的电势差为U1，电场强度为E1.现将电容器所带电荷量变为2Q，极板间距变为eq\f(1,2)d，其他条件不变，这时两极板间电势差为U2，电场强度为E2，下列关系正确的是（）A.U2＝U1，E2＝E1 B.U2＝2U1，E2＝4E1C.U2＝U1，E2＝2E1 D.U2＝2U1，E2＝2E1答案：C3.如图所示，两极板与电源相连接，电子从负极板边缘沿垂直电场方向射入匀强电场，且恰好从正极板边缘飞出；现使电子入射速度变为原来的2倍，而电子仍从原位置射入，且仍从正极板边缘飞出，则两极板间距应变为原来的（）A.2倍 B.4倍C.eq\f(1,2) D.eq\f(1,4)答案：C4.一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d，极板分别与电池两极相连，上极板中心有一小孔（小孔对电场的影响可忽视不计）.小孔正上方eq\f(d,2)处的P点有一带电粒子，该粒子从静止起先下落，经过小孔进入电容器，并在下极板处（未与极板接触）返回.若将下极板向上平移eq\f(d,3)，则从P点起先下落的相同粒子将（）A.打到下极板上 B.在下极板处返回C.在距上极板eq\f(d,2)处返回 D.在距上极板eq\f(2d,5)处返回答案：D5.如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地.在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两板间的电场强度，Ep表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角.若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（）A.θ增大，E增大 B.θ增大，Ep不变C.θ减小，Ep增大 D.θ减小，E不变答案：D6.某位移式传感器的原理示意图如图所示，E为电源，R为电阻，平行金属板A、B和介质P构成电容器，当可移动介质P向左匀速移出的过程中（）A.电容器的电容变大B.电容器的电荷量保持不变C.M点的电势比N点的电势低D.流过电阻R的电流方向从M到N答案：D7.如图所示，在某一真空中，只有水平向右的匀强电场和竖直向下的重力场，在竖直平面内有初速度为v0的带电微粒，微粒恰能沿图示虚线由A向B做直线运动.则（）A.微粒带正、负电荷都有可能B.微粒做匀减速直线运动C.微粒做匀速直线运动D.微粒做匀加速直线运动答案：B8.（多选）a、b、c、d四个带电液滴在如图所示的匀强电场中，分别水平向左、水平向右、竖直向上、竖直向下做匀速直线运动，可知（）A.a、b为同种电荷，c、d为异种电荷B.a、b的电势能、机械能均不变C.c的电势能削减，机械能增加D.d的电势能削减，机械能削减答案：BC[提素养]9.平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一个直流电源相连，若一个带电油滴恰能沿如图所示的水平直虚线通过该电容器，在此过程中下列说法正确的是（）A.油滴所受的重力完全可以忽视不计B.油滴运动的加速度大小不变、方向水平向左C.油滴始终水平向右做匀速直线运动D.油滴在电场中的电势能渐渐减小答案：B10.如图所示，A、B为水平正对放置的平行金属板，板间距离为d，一质量为m的带电油滴在两金属板之间，油滴运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比.将油滴由静止释放，若两金属板间的电压为零，一段时间后油滴以速率v匀速下降.若两金属板间加电压U，一段时间后油滴以速率2v匀速上升.由此可知油滴所带电荷量的大小为（）A.eq\f(mgd,U) B.eq\f(2mgd,U)C.eq\f(3mgd,U) D.eq\f(4mgd,U)答案：C11.如图所示，质量为m的带电滑块，沿绝缘斜面匀速下滑.当带电滑块滑到有着志向边界的方向竖直向下的匀强电场区域时，滑块的运动状态为（静电力小于重力）（）A.将减速下滑B.将加速下滑C.将接着匀速下滑D.上述三种状况都有可能发生答案：C12.（多选）如图所示，在地面上方的水平匀强电场中，一个质量为m、电荷量为＋q的小球，系在一根长为L的绝缘细线一端，可以在竖直平面内绕O点做圆周运动.AB为圆周的水平直径，CD为竖直直径.已知重力加速度为g，电场强度E＝eq\f(mg,q).下列说法正确的是（）A.若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，则它运动的最小速度为eq\r(gL)B.若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，则小球运动到B点时的机械能最大C.若将小球在A点由静止起先释放，它将在ACBD圆弧上往复运动D.若将小球在A点以大小为eq\r(gL)的速度竖直向上抛出，它将能够到达B点答案：BD13.（2024·山东济宁模拟）如图所示，“┘”形滑板（平面部分足够长）质量为4m，距滑板的A壁为L1的B处放有一质量为m、电荷量为＋q的大小不计的小物体，小物体与板面的摩擦不计，整个装置处于电场强度为E的匀强电场中，初始时刻，滑板与小物体都静止，则（1）释放小物体，第一次与滑板A壁碰前小物体的速度v1为多大？（2）若小物体与A壁碰后相对水平面的速度大小为碰前的eq\f(3,5)，碰撞时间极短，则碰撞后滑板速度为多大？（均指对地速度）（3）若滑板足够长，小物体从起先运动到其次次碰撞前，电场力做功为多少？解析：（1）对物体，依据动能定理，有qEL1＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)，得v1＝eq\r(\f(2qEL1,m)).（2）物体与滑板碰撞前后动量守恒，设物体第一次与滑板碰后的速度为v′1，滑板的速度为v，则mv1＝mv′1＋4mv，若v′1＝eq\f(3,5)v1，则v＝eq\f(1,10)v1，因为v′1＞v，不符合实际，故应取v′1＝－eq\f(3,5)v1，则v＝eq\f(2,5)v1＝eq\f(2,5)eq\r(\f(2qEL1,m)).（3）在物体第一次与A壁碰后到其次次与A壁碰前，物体做匀变速运动，滑板做匀速运动，在这段时间内，两者相对于水平面的位移相同.所以eq\f(1,2)（v2＋v′1）t＝vt，即v2＝eq\f(7,5)v1＝eq\f(7,5)eq\r(\f(2qEL1,m)).整个过程电场力做功W＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,1)＋eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\a