《高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題八 電場(chǎng) 考點(diǎn)3 電容器及帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)精練（含解析）試題.docx》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題八 電場(chǎng) 考點(diǎn)3 電容器及帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)精練（含解析）試題.docx（6頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)趨R文網(wǎng)上搜索。

1、考點(diǎn)3 電容器及帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1.2020湖北三校聯(lián)考如圖所示,靜止的電子在加速電壓U1的作用下從O經(jīng)P板的小孔垂直于P板射入平行金屬板間的電場(chǎng),在偏轉(zhuǎn)電壓U2的作用下偏轉(zhuǎn)一段距離后射出金屬板間的電場(chǎng).現(xiàn)使U1變?yōu)樵瓉淼?倍,要想使電子的運(yùn)動(dòng)軌跡不發(fā)生變化,應(yīng)該()A.使U2變?yōu)樵瓉淼?倍B.使U2變?yōu)樵瓉淼?倍C.使U2變?yōu)樵瓉淼?倍D.使U2變?yōu)樵瓉淼?22.2020安徽合肥高三調(diào)研,多選如圖所示,豎直線上有A、B、C三點(diǎn),AB與BC相等,O、C兩點(diǎn)等高,在O點(diǎn)固定一點(diǎn)電荷.已知B點(diǎn)電勢(shì)高于A點(diǎn)電勢(shì),若一帶正電小球在外力作用下,沿直線由A經(jīng)B勻速運(yùn)動(dòng)到C,則下列說法正確的是()A.

2、點(diǎn)電荷一定帶正電B.外力方向始終指向O點(diǎn)C.小球的機(jī)械能逐漸減少D.電場(chǎng)力在AB和BC段做的功一定相等3.2020湖北武漢高三質(zhì)量檢測(cè),多選如圖所示,AB為位于O點(diǎn)的一點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的等勢(shì)線,C是A、B連線的中點(diǎn),D是O、A連線的中點(diǎn),AO和BO垂直.在D點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)帶負(fù)電的試探電荷,僅在電場(chǎng)力作用下,試探電荷沿DA加速運(yùn)動(dòng).下列說法正確的是()A.D點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)比C點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大B.D點(diǎn)的電勢(shì)比C點(diǎn)的電勢(shì)高C.帶正電的試探電荷從A點(diǎn)沿直線AB移動(dòng)到B點(diǎn),電勢(shì)能先增大后減小D.帶負(fù)電的試探電荷從B點(diǎn)沿BCD移動(dòng)到D點(diǎn),電場(chǎng)力一直做負(fù)功4.2020江西南昌摸底測(cè)試,多選如圖甲所示,兩平行極板P、Q的極

3、板長(zhǎng)度和板間距離均為l,位于極板左側(cè)的粒子源沿兩板的中軸線向右連續(xù)發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為+q、速度相同、重力不計(jì)的帶電粒子.在03t0時(shí)間內(nèi)兩板上加上如圖乙所示的電壓(不考慮極板邊緣的影響).已知t=0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子恰好在2t0時(shí)刻經(jīng)極板邊緣射出.上述m、q、l、t0均為已知量(不考慮粒子間相互影響及返回極板間的情況),則()圖甲圖乙A.該粒子在平行板間一直做曲線運(yùn)動(dòng)B.該粒子進(jìn)入平行板間的初速度v0=l2t0C.該粒子在平行板間偏轉(zhuǎn)時(shí)的加速度a=l3t02D.兩平行板上所加電壓大小U0=ml22qt025.2020江西撫州檢測(cè)為了減少污染,工業(yè)廢氣需用靜電除塵器除塵,某除塵裝置如圖

4、所示,其收塵極為金屬圓筒,電暈極位于圓筒中心.當(dāng)兩極接上高壓電源時(shí),電暈極附近會(huì)形成很強(qiáng)的電場(chǎng)使空氣電離,廢氣中的塵埃吸附離子后在電場(chǎng)力的作用下向收塵極運(yùn)動(dòng)并沉積,以達(dá)到除塵目的.假設(shè)塵埃向收塵極運(yùn)動(dòng)過程中所帶電荷量不變,下列判斷正確的是()A.金屬圓筒內(nèi)存在勻強(qiáng)電場(chǎng)B.金屬圓筒內(nèi)越靠近收塵極電勢(shì)越低C.帶電塵埃向收塵極運(yùn)動(dòng)過程中電勢(shì)能越來越大D.帶電塵埃向收塵極運(yùn)動(dòng)過程中受到的電場(chǎng)力越來越小6.2020陜西西安模擬將電源、開關(guān)、平行板電容器連成如圖所示的電路.閉合開關(guān)S,電源對(duì)電容器充電后,電容器帶電荷量為Q,板間電壓為U,板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E0.則下列說法正確的是()A.若將A板下移少許,

5、Q增大,U減小,E0不變B.若將A板下移少許,Q不變,U減小,E0減小C.若斷開開關(guān),將A板下移少許,Q增大,U不變,E0增大D.若斷開開關(guān),將A板下移少許,Q不變,U減小,E0不變7.2020黑龍江哈爾濱四校聯(lián)考如圖所示,一個(gè)“V”形玻璃管ABC倒置于平面內(nèi),并處于場(chǎng)強(qiáng)大小為E=1103 V/m,方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一個(gè)重力為G=110-3 N,電荷量為q=210-4 C的帶負(fù)電小滑塊從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng),小滑塊與管壁的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5.已知管長(zhǎng)AB=BC=L=2 m,傾角=37,B處是一段很短的光滑圓弧管,sin 37=0.6,cos 37=0.8,重力加速度g=10 m/s2,下

6、列說法正確的是()A.B、A間的電勢(shì)差為2 000 VB.小滑塊從A第一次運(yùn)動(dòng)到B的過程中電勢(shì)能增大C.小滑塊第一次速度為零的位置在C處D.從開始運(yùn)動(dòng)到最后靜止,小滑塊通過的總路程為3 m8.2020遼寧凌源檢測(cè)如圖所示,在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一質(zhì)量為m的帶電小球用一輕繩連接恰好在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)軌跡上均勻地分布著A、B、C、D、F、G、H和P點(diǎn),OA垂直于電場(chǎng)強(qiáng)度方向.已知小球帶電荷量為q(q0),電場(chǎng)強(qiáng)度E=mgq,則下列說法正確的是()A.小球在A點(diǎn)速度為gRB.小球運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)和H點(diǎn)時(shí)繩子拉力相等C.小球運(yùn)動(dòng)過程中繩子的最大拉力為62mgD.小球運(yùn)動(dòng)過程中的最

7、小速度為2gR9.2020四川成都摸底檢測(cè),8分如圖所示,A、B是水平放置且間距d=5 cm的兩平行帶電金屬板,兩板間為勻強(qiáng)電場(chǎng).一質(zhì)量m=110-9 kg、電荷量q=510-12 C的帶負(fù)電液滴恰靜止在兩板正中間的P點(diǎn).液滴可視為質(zhì)點(diǎn),重力加速度g=10 m/s2.(1)求兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小;(2)若將液滴從P點(diǎn)移到B板,求該過程中液滴電勢(shì)能的增加量.10.2020天津高三檢測(cè),10分如圖甲所示,熱電子由陰極飛出時(shí)的初速度忽略不計(jì),電子發(fā)射裝置的加速電壓為U0,電容器板長(zhǎng)和板間的距離均為L(zhǎng)=10 cm,下極板接地,電容器右端到熒光屏的距離也是L=10 cm,在電容器兩極板間接一交變電壓,上

8、極板的電勢(shì)隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示.每個(gè)電子穿過平行板的時(shí)間都極短,可以認(rèn)為電壓是不變的.(1)在t=0.06 s時(shí)刻,電子打在熒光屏上的何處?(2)熒光屏上有電子打到的區(qū)域有多長(zhǎng)?11.2020貴州貴陽摸底,12分如圖所示,水平絕緣軌道AB和足夠長(zhǎng)絕緣斜軌道平滑連接于B點(diǎn),并固定在豎直平面內(nèi),斜軌道與水平面的夾角=37,斜軌道處于方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,場(chǎng)強(qiáng)大小為E=1104 N/C.帶電荷量為+q=810-6 C、質(zhì)量為m=210-3 kg的物塊P(可視為質(zhì)點(diǎn))在水平向左的推力F=110-2 N的作用下勻速運(yùn)動(dòng),速度大小為v0=4 m/s.到達(dá)B點(diǎn)時(shí)撤去推力,物塊經(jīng)過連接處速度大小不變

9、,之后它沿斜軌道向上滑行.已知物塊與水平軌道和斜軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,在斜軌道上的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度g取10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8,不計(jì)空氣阻力.求:(1)物塊與AB軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù);(2)物塊從B點(diǎn)沿斜軌道向上滑行的時(shí)間t;(3)物塊最終停止的位置.考點(diǎn)3電容器及帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1.A偏轉(zhuǎn)距離y=U2L24dU1,U1變?yōu)樵瓉淼?倍,想使電子的運(yùn)動(dòng)軌跡不發(fā)生變化,即y不變,則必須使U2變?yōu)樵瓉淼?倍.故選A.2.AC由于距點(diǎn)電荷較近的B點(diǎn)的電勢(shì)高于A點(diǎn)的電勢(shì),所以O(shè)處電荷一定為正電荷,A項(xiàng)正確;小球所受電場(chǎng)力背離O點(diǎn)向外,在重力、

10、電場(chǎng)力和外力作用下勻速運(yùn)動(dòng),所以重力和外力的合力方向始終指向O點(diǎn),那么外力方向一定不指向O點(diǎn),B項(xiàng)錯(cuò)誤;小球勻速運(yùn)動(dòng),動(dòng)能不變,由A向B運(yùn)動(dòng)的過程中,重力勢(shì)能不斷減少,所以小球的機(jī)械能不斷減少,C項(xiàng)正確;由題給條件不能確定AB和BC的電勢(shì)差是否相等,由W=qU可知,電場(chǎng)力在AB、BC段做功的大小關(guān)系無法判斷,D項(xiàng)錯(cuò)誤.3.AD由于在D處由靜止釋放的負(fù)試探電荷沿DA加速運(yùn)動(dòng),故在O處的應(yīng)是一個(gè)負(fù)點(diǎn)電荷.易知D點(diǎn)比C點(diǎn)離O點(diǎn)更近,場(chǎng)強(qiáng)更大,選項(xiàng)A正確.沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,故C點(diǎn)電勢(shì)高于D點(diǎn)電勢(shì),選項(xiàng)B錯(cuò)誤.正試探電荷沿AB直線移動(dòng),電場(chǎng)力先做正功,再做負(fù)功,電勢(shì)能先減小后增大,選項(xiàng)C錯(cuò)誤.負(fù)試探

11、電荷沿BCD由B點(diǎn)經(jīng)C點(diǎn)移動(dòng)到D點(diǎn),離O點(diǎn)越來越近,電場(chǎng)力一直做負(fù)功,選項(xiàng)D正確.4.BC由于t02t0時(shí)間內(nèi)兩極板之間電壓為零,帶電粒子運(yùn)動(dòng)不受力的作用,所以t=0時(shí)刻進(jìn)入兩板間的粒子在平行板之間先做類平拋運(yùn)動(dòng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由于粒子在平行極板方向不受力的作用,故粒子在沿極板方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以該粒子進(jìn)入平行板之間的初速度v0=l2t0,選項(xiàng)B正確;由運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)有l(wèi)2=12at02+at0t0,解得a=l3t02,選項(xiàng)C正確;由E=U0l,qE=ma,a=l3t02,聯(lián)立解得兩平行板上所加電壓大小U0=ml23qt02,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.5.D根據(jù)題圖可知除塵器內(nèi)電場(chǎng)在水平面上

12、的分布類似于負(fù)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng),電場(chǎng)線方向由收塵極指向電暈極,并不是勻強(qiáng)電場(chǎng),A錯(cuò)誤;逆著電場(chǎng)線方向,電勢(shì)升高,故越靠近收塵極,電勢(shì)越高,B錯(cuò)誤;塵埃帶負(fù)電后受電場(chǎng)力作用向收塵極運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能越來越小,C錯(cuò)誤;離電暈極越遠(yuǎn),場(chǎng)強(qiáng)越小,因塵埃帶電荷量不變,故其所受電場(chǎng)力越小,D正確.6.D開關(guān)閉合時(shí)電容器兩極板間電壓U不變,由公式C=rS4kd可知,A板下移(板間距d減小),電容C將增大,由公式C=QU可知電容器帶電荷量Q將增大,由公式E0=Ud可知板間場(chǎng)強(qiáng)增大,A、B錯(cuò)誤.開關(guān)斷開后電容器帶電荷量Q不變,由公式C=rS4kd可知,A板下移(板間距d減小),電容C將增大,由公式C=Q

13、U可知電容器極板間電壓U將減小.由E0=Ud,C=QU,C=rS4kd三式可解得E0=4kQrS,由此可知板間場(chǎng)強(qiáng)不變,C錯(cuò)誤,D正確.7.DA項(xiàng),B、A間的電勢(shì)差為UBA=ELsin 37=1103 V/m2 m0.6=1 200 V,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;B項(xiàng),小滑塊從A第一次運(yùn)動(dòng)到B的過程中,電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;C項(xiàng),如果小滑塊第一次速度為零的位置在C處,則從A到C,電場(chǎng)力做功為零,重力做功為零,而摩擦力做功不為零,不符合動(dòng)能定理,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;D項(xiàng),設(shè)從開始運(yùn)動(dòng)到最后停止過程,小滑塊的路程為s,qELsin -GLsin -(qE-G)scos =0,解得s=3 m,故D項(xiàng)正確.

14、8.D由于電場(chǎng)強(qiáng)度E=mgq,故mg=Eq,小球的加速度大小為a=2g,小球恰好在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng),小球運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的速度最小,則有2mg=mvmin2R,解得vmin=2gR.從P到A的過程中有qERsin 45-mgR(1-cos 45)=12mvA2-12mvmin2,解得vA=32gR-2gR,故A項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確.B項(xiàng),在H點(diǎn)有TH+qE=mvH2L,在C點(diǎn)有TC-qE=mvc2R,由H到C,根據(jù)動(dòng)能定理有qE2R=12mvC2-12mvH2,可知小球運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)和H點(diǎn)時(shí)繩子拉力不相等,故B項(xiàng)錯(cuò)誤.C項(xiàng),小球在P點(diǎn)的速度是2gR,小球運(yùn)動(dòng)到等效最低點(diǎn)D時(shí)的速度最大,對(duì)繩子的拉力

15、最大,由動(dòng)能定理可得qE2Rsin 45-mg2R(1-cos 45)=12mvD2-12mvmin2,在等效最低點(diǎn)D點(diǎn)有Tm-2mg=mvD2R,聯(lián)立得最大拉力Tm=62mg-4mg,故C項(xiàng)錯(cuò)誤.9.解析:(1)液滴受電場(chǎng)力和重力作用處于平衡狀態(tài)由力的平衡條件有mg=qE(2分)代入數(shù)據(jù)解得電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=2103 N/C.(2分)(2)將液滴從P點(diǎn)移到B板的過程中,電場(chǎng)力做負(fù)功,則有W=-qEd2(2分)電勢(shì)能增加量Ep=-W(1分)代入數(shù)據(jù)解得Ep=2.510-10 J.(1分)10.解析:(1)電子經(jīng)電場(chǎng)加速,滿足qU0=12mv2(1分)經(jīng)電容器間電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后偏移量y=12at2=12

16、qU偏mL(Lv)2(1分)所以y=U偏L4U0,由題圖可知t=0.06 s時(shí)刻U偏=1.8U0(2分)此時(shí)y=4.5 cmt=0.06 s時(shí)刻,電子打在熒光屏上距O點(diǎn)上方4.5 cm處.(1分)滿足Yy=L+L/2L/2(1分)所以打在屏上的點(diǎn)與O點(diǎn)距離Y=13.5 cm.(1分)(2)由題可知電子偏移量y的最大值為L(zhǎng)2,當(dāng)上極板的電勢(shì)超過2U0,電子就打不到熒光屏上了,所以熒光屏上電子能打到的區(qū)域長(zhǎng)為3L=30 cm.(3分)11. 解析:(1)由平衡條件有F-f=0 (1分)由滑動(dòng)摩擦力公式有f=mg (1分)解得=0.5 .(1分)(2)由題給條件和牛頓第二定律有(Eq+mg)sin +(Eq+mg)cos =ma (2分)由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律有v0=at (1分)由式和題給數(shù)據(jù)解得t=0.08 s.(1分)(3)設(shè)物塊在斜軌道上向上滑行的最大距離為s,停止的位置到B點(diǎn)的距離為x.由題給條件和動(dòng)能定理有-(Eq+mg)ssin -(Eq+mg)scos =0-12mv02 (2分)(Eq+mg)ssin -(Eq+mg)scos -mgx=0 (2分)由式和題給數(shù)據(jù)解得x=0.32 m即物塊最終停在水平軌道上,在B點(diǎn)右側(cè)0.32 m處.(1分)