2011年高考物理第一轮复习课时作业-电场(3)

第3单元电容器电场中带电粒子的运动

一、选择题

1.描述对给定的电容器充电时，电量Q、电压U、电容C之间的相互关系图象，其中错误的是( )

2.（2008年全国高考Ⅱ）一平行板电容器的两个极板水平放置，两极板间有一带电荷量不变的小油滴，油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比.若两极板间电压为零，经一段时间后，油滴以速率v匀速下降；若两极板间的电压为U，经一段时间后，油滴以速率v匀速上升.若两极板间电压为-U，油滴做匀速运动时速度的大小、方向将是( ) A.2v、向下 B.2v、向上

C.3v、向下

D.3v、向上

3.如图所示，水平放置的充电平行金属板相距为d,其间形成匀强电场，一带正电的油滴从下极板边缘射入，并沿直线从上极板边缘射出.若油滴质量为m、

电荷量为q,则( )

A.场强方向竖直向上

B.场强方向竖直向下

C.两极板间的电势差为mgd/q

D.油滴的电势能增加了mgd

4.如图甲所示，水平面绝缘且光滑，弹簧左端固定，右端连一轻质绝缘挡板，空间存在着水平方向的匀强电场，一带电小球在电场力和挡板压力作用下静止.若突然将电场反向，则小球加速度的大小随位移x变化的关系图象可能是图乙中的( )

5.一带电粒子从静止经加速电压U1的加速电场加速后进入板间距离为d、板间电势差为U2的偏转电场，当它飞出偏转电场时，偏转角为θ.要使偏转角θ增大，则需要( )

A.使粒子的比荷（q/m）变大

B.其他条件不变，只使U1变大

C.其他条件不变，只使U2变大

D. 其他条件不变，只使d变大

6.如图甲所示，在两距离足够大的平行金属板中央有一个静止的电子（不计重力），当两板间加上如图乙所示的交变电压后，图（2）中能正确反映电子速度v、位移x、加速度a和动能Ek四个物理量随时间变化规律的是( )

7.绝缘金属平行板电容器充电后，静电计的指针偏转一定角度，若减小两极板a、b间的距离，同时在两极板间插入电介质，如图所示，则( )

A.电容器的电势差会减小

B.电容器的电势差会增大

C.静电计指针的偏转角度会减小

D.静电计指针的偏转角度会增大

8.有三个质量相等，分别带有正电，负电和不带电的微粒，从极板左侧中央以相同的水平初速度v先后垂直场强射入，分别落到极板A、B、C处，如图

所示，则正确的有( )

A.粒子A带正电，B不带电，C带负电

B.三个粒子在电场中运动时间相等

C.三个粒子在电场中运动的加速度a A

D.三个粒子到达极板时动能E A>E B>E C

9.示波器可以用来观察电信号随时间变化的情况，其核心部件是示

波管.若在荧光屏上出现如图所示的正弦式交变电流波形，则在水平偏转电极XX′、竖直偏转电极YY′上所加的电压波形是( )

A.XX′加图（1）波形电压，YY′加图（2）波形电压

B.XX′加图（2）波形电压，YY′加图（1）波形电压

C.XX′加图（3）波形电压，YY′加图（1）波形电压

D.XX′加图（4）波形电压，YY′加图（1）波形电压

10.如图所示，在光滑、绝缘的水平桌面上竖直固定一光滑、绝缘的挡板ABCD，AB段为直线挡板，与水平方向成45°夹角，BCD段是半径为R的圆弧挡板，挡板处于场强为E的

匀强电场中，电场方向与圆直径MN平行.现有一带电荷量为q、质

内侧运动到D点抛出，则( )

A.小球一定带正电

B. qE

C.小球在最低点C速度最大

D.小球从A到B的过程中，电势能增加

二、非选择题

11.如图所示，一光滑斜面的直角点A处固定一带电荷量为+q、质量为m的绝缘小球，另一同样小球置于斜面顶点B处，已知斜面长为L，现把上部小球从B点由静止自由释放，球能沿斜面从B点运动到斜面底端C处，求：

（1）小球从B处开始运动到斜面中点D处时的速度；

（2）小球运动到斜面底端C处时，球对斜面的压力是多大？

12.（2009年安徽高考）如图所示，匀强电场方向沿x轴的正方向，场强为E.在A（d,0）点

有一个静止的中性微粒，由于内部作用，某一时刻突然分裂成两个质量均为m的带电微粒，其中电荷量为q的微粒1沿y轴负方向运动，经过一段时间到达B(0,-d)点.不计重力和分裂后两微粒间的作用.试求：

（1）分裂时两个微粒各自的速度；

（2）当微粒1到达B（0,-d）点时，电场力对微粒1做功的瞬时功率；

（3）当微粒1到达B（0,-d）点时，两微粒间的距离.

参考解答

1.解析:电容由电容器自身决定，不随两极板间电压、电量变化而改变，故BD 正确，A 错误.对于确定的电容器而言.Q 正比于电压，故C 正确. 答案:A

2.解析:当不加电场时，油滴匀速下降，即f =kv =mg ;当两极板间电压为U 时，油滴向上匀速运动，即F 电=kv +mg ,解之得：F 电=2mg .当两极间电压为-U 时，电场力方向反向，大小不变，油滴向下运动，当匀速运动时，F 电+mg =kv ′,解之得：v ′=3v .

答案:C

3.解析:带电粒子做直线运动，重力方向向下，故电场力方向向上，故A 正确，B 错误.由功能关系Uq =mgd ,电势能减小mgd ，故D 错误.其电势差为U =mgd /q ，故C 正确. 答案:AC

4.解析:注意题目中考查的是加速度随位移变化的图象，而不是随速度变化的图象，弹簧的弹力和位移成正比. 答案:A

5.解析:这里是经加速电场加速后进入偏转电场ta n α=

21

2U L dU .所以这里与比荷无关，所以

A 错.从ta n α=21

2U L dU 可知：B 错，C 对，D 错.

答案:C

6.解析:在极板间加电场后，电子先加速运动四分之一周期，然后同向减速四分之一个周期

速度为零；然后反向加速四分之一个周期，最后做反向减速运动直到速度为零，重新开始下一个循环.加速度大小始终保持不变. 答案:AD

7.解析:由于静电计带电荷量极小，所以极板电荷量不变.根据C=4S

kd

επ知两板间距d 减小，

插入电介质ε变大时，电容C 将变大.由Q =C U 知板间电势差变小，静电计指针偏角减小，A 、C 项都正确. 答案:AC

8.解析:三粒子在水平方向上都为匀速运动，则它们在电场中的飞行时间关系为t A >t B >t C ，三粒子在竖直方向上有d /2=

12

at 2,所以a A

动能定理知，三粒子到达极板时动能关系为E A

9.解析:XX ′加电压的目的是为了能够让波形左右展开，YY ′加电压目的是为了能够让波形上下展开，这样出现在荧光屏上的波形就是YY ′所加信号电压的波形.

答案:D

10.解析:小球能够沿着挡板运动，说明带正电，并且受到的电场力必须大于重力，从A →N 的过程中电场力和重力都做正功，速度始终增大，在从N 到C 的过程中，电场力做负功比重力做正功多，动能减小，所以C 点不是速度最大的点.速度最大的点应该出现在NC 之间. 答案:A