2014届高三物理一轮三维专辑：课时跟踪检测25静电现象 电容器 带电粒子在电场中的运动

课时跟踪检测(二十五)静电现象电容器带电粒子在电场中的运动

高考常考题型：选择题＋计算题

1．(2012·上海虹口二模)处于强电场中的空气分子会被电离为电子和

正离子，利用此原理可以进行静电除尘。如图1所示，是一个用来

研究静电除尘的实验装置，铝板与手摇起电机的正极相连，钢针与

手摇起电机的负极相连，在铝板和钢针中间放置点燃的蚊香。转动

手摇起电机，蚊香放出的烟雾会被电极吸附，停止转动手

图1

摇起电机，蚊香的烟雾又会袅袅上升。关于这个现象，下列说法中正确的是()

A．烟尘因为带正电而被吸附到钢针上

B．同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越小

C．同一烟尘颗粒在被吸附过程中离铝板越近速度越大

D．同一烟尘颗粒在被吸附过程中如果带电量不变，离铝板越近则加速度越大

2．某电容式话筒的原理示意图如图2所示，E为电源，R为电阻，

薄片P和Q为两金属极板，对着话筒说话时，P振动而Q可视为不

动。在P、Q间距增大过程中()

A．P、Q构成的电容器的电容增大

B．P上电荷量保持不变

C．M点的电势比N点的低

图2

D．M点的电势比N点的高

3．(2012·课标全国高考)如图3所示，平行板电容器的两个极板与水平

地面成一角度，两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所

示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子()

A．所受重力与电场力平衡B．电势能逐渐增加图3

C．动能逐渐增加D．做匀变速直线运动

4．(2011·天津高考)板间距为d 的平行板电容器所带电荷量为Q 时，两极板间电势差为U1，

板间场强为E1。现将电容器所带电荷量变为2Q，板间距变为1

2d，其他条件不变，这时两极

板间电势差为U2, 板间场强为E2，下列说法正确的是()

A．U2＝U1，E2＝E1 B．U2＝2U1，E2＝4E1

C．U2＝U1，E2＝2E1 D．U2＝2U1，E2＝2E1

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5．(2013·吉林联考)一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地。两板间有一个正试探电

荷固定在P点，如图4所示，以C表示电容器的电容、E表示两板间的场

强、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，将负极板缓慢向右平移一小段距离l0的过程中，各物理量与负极板

移动距离x的关系图象中正确的是() 图4

图5

6．(2011·安徽高考)图6(a)为示波管的原理图。如果在电极YY ′之间所加的电压图按图(b)所示

的规律变化，在电极XX ′之间所加的电压按图(c)所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形

是( )

图6

图7

7．(2012·江西重点中学联考)如图8所示，长为L 、倾角为θ＝30°的光滑

绝缘斜面处于电场中，一带电量为＋q ，质量为m 的小球，以初速度v0

由斜面底端的A 点开始沿斜面上滑，到达斜面顶端的速度仍为v0，则

( ) 图8

A ．小球在

B 点的电势能一定大于小球在A 点的电势能

B ．A 、B 两点的电势差一定为mgL 2q

C ．若电场是匀强电场，则该电场的场强的最小值一定是mg q

D ．若该电场是AC 边中垂线上某点的点电荷Q 产生的，则Q 一定是正电荷

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8. (2011·安徽高考)如图9(a)所示，两平行正对的金属板A 、B 间加

有如图9(b)所示的交变电压，一重力可忽略不计的带正电粒子被

固定在两板的正中间P 处。若在t0时刻释放该粒子，粒子会时而

向A 板运动，时而向B 板运动，并最终打在A 板上。则t0可能属

于的时间段是( ) 图9

A ．0

C.3T 4

9．(2012·湖北重点中学联考)如图10所示竖直放置的两个平行金属板间存在匀强电场，与两板上边缘等高处有两个质量相同的带电小球，P小球从紧靠左极板处由静止开始释放，Q小球从两板正中央由静止开始释放，两小球最终都能运动到右极板上的同一位置，则从开始释放到运动到右极板的过程中它们的() 图10

A．运行时间tP>tQ

B．电势能减少量之比ΔEP∶ΔEQ＝2∶1

C．电荷量之比qP∶qQ＝2∶1

D．动能增加量之比ΔEkP∶ΔEkQ＝4∶1

10．(2012·晋江四校联考)如图11所示，质量为m，带电量为＋q的微粒在O

点以初速度v0与水平方向成θ角射出，微粒在运动中受阻力大小恒定为F

阻。图

11

(1)如果在某方向加上一定大小的匀强电场后，能保证微粒仍沿v0方向做直线运动，试求所加匀强电场的最小值的大小与方向；

(2)若加上大小一定，方向水平向左的匀强电场，仍能保证微粒沿v0方向做直线运动，并经过一段时间后又返回O点，求微粒回到O点时的速率。

11．(2012·辽宁模拟)如图12所示，现在有一个小物块，质量为m＝

80 g，带上正电荷q＝2×10－4 C。与水平的轨道之间的滑动摩擦系

数μ＝0.2，在一个水平向左的匀强电场中，E＝1×103 V/m，在水平

轨道的末端N处，连接一个光滑的半圆形轨道，半径为R＝40 cm，

取g＝10 m/s2，求

图12

(1)小物块恰好运动到轨道的最高点，那么小物块应该从水平哪个位置释放？

(2)如果在上小题的位置释放小物块，当它运动到P(轨道中点)点时对轨道的压力等于多少？12．(2012·浙江名校联考)如图13所示，一对半径均为R1的金属板M、

N圆心正对平行放置，两板距离为d，N板中心镀有一层半径为R2的圆

形锌金属薄膜，d≪R2

视为匀强电场。N板受到某种单色光照射后锌金属薄膜表面会发射出最

大速率为v，方向各异的电子，已知电子的电荷量为e，质量为m，每

秒稳定发射n个电子。电子在板间运动过程中无碰撞且不计电子

图13

的重力和电子间相互作用，电子到达M板全部被吸收。M板右侧串联的电流表可以测量到通过M板的电流I。试求：[]

(1)当UMN取什么值时，I始终为零；

(2)当UMN取什么值时，I存在一个最大值，并求这个最大值；

(3)请利用(1)(2)的结论定性画出I随UMN变化的图象。

答案

课时跟踪检测(二十五) 静电现象电容器带电粒子在电场中的运动

1．选C在铝板和钢针中间形成强电场，处于强电场中的空气分子会被电离为电子和正离子，