【高三物理暑假作业】20带电粒子在电场中的运动

高三物理暑假作业二十
1.(2020·北京市第二次合格性考试)图1为研究电容器充、放电的实验电路图。

实验时，先使开关S掷向1端，电源E对电容器C充电；经过一段时间，把开关S掷向2端，电容器C与电阻R相连，电容器放电。

在开关S接通2端后的极短时间内，下列说法正确的是()
图1
A.电容器带电荷量和两板间电压都增大
B.电容器带电荷量和两板间电压都减小
C.电容器带电荷量增大，两板间电压减小
D.电容器带电荷量减小，两板间电压增大
2.(2020·广东广州、深圳市学调联盟第二次调研)如图2所示，平行板a、b组成的电容器与电池E连接，平行板电容器P处固定放置一带负电的点电荷，平行板b接地。

现将电容器的b板向下稍微移动，则()
图2
A.点电荷所受电场力增大
B.点电荷在P处的电势能减少
C.P点电势减小
D.电容器的带电荷量增加
3.(多选)(2018·全国卷Ⅲ，21)如图3所示，一平行板电容器连接在直流电源上，电容器的极板水平；两微粒a、b所带电荷量大小相等、符号相反，使它们分别静止于电容器的上、下极板附近，与极板距离相等。

现同时释放a、b，它们由静止开始运动。

在随后的某时刻t，a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面。

a、b间的相互作用和重力可忽略。

下列说法正确的是()
图3
A.a的质量比b的大
B.在t时刻，a的动能比b的大
C.在t时刻，a和b的电势能相等
D.在t时刻，a和b的动量大小相等
4.(多选)如图4所示，在足够长的光滑绝缘水平面上有A、B两个滑块(均可视为质点)，滑块A带正电、电荷量为q，滑块B不带电。

图中虚线内存在水平向右的匀强电场，电场强度大小为E，宽度为d，其余空间内不存在电场。

滑块A刚好位于电场区域内的左侧，而滑块B 刚好位于电场区域的右侧。

现将滑块A无初速度释放，滑块A与滑块B发生碰撞且碰撞时间极短，碰撞过程中滑块A的电荷量不变，仅碰撞一次，经过一段时间两滑块保持一定的距离不变，且此距离为x0＝4
9d，则下列判断正确的是()
图4
A.A 、B 两滑块的质量之比为m A m B
＝14 B.A 、B 两滑块的质量之比为m A m B
＝13 C.两滑块的碰撞为弹性碰撞
D.两滑块的碰撞为非弹性碰撞
5.如图5所示为某静电除尘装置的原理图，废气先经过机械过滤装置再进入静电除尘区。

图中虚线是某一带负电的尘埃(不计重力)仅在电场力作用下向集尘极迁移并沉积的轨迹，A 、B 两点是轨迹与电场线的交点。

若不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电荷量变化，则以下说法正确的是 ( )
图5
A.A 点电势高于B 点电势
B.尘埃在A 点的加速度大于在B 点的加速度
C.尘埃在迁移过程中做匀变速运动
D.尘埃在迁移过程中电势能始终在增大
6.如图6所示，一电荷量为q 、质量为m 的带电粒子以初速度v 0由P
点射入匀强电场，入射方向与电场线垂直。

粒子从Q 点射出电场时，其速度方向与电场线成30°角。

已知匀强电场的宽度为d ，不计重力作用。

则匀强电场的场强E 大小是( )
图6
A.m v 20qd
B.3m v 20qd
C.3m v 202qd
D.33m v 202qd 7.(多选)如图7所示，在竖直放置的平行金属板A 、B 之间加有恒定电压U ，A 、B 两板的中央留有小孔O 1、O 2，在B 板的右侧有平行于极板的匀强电场E ，电场范围足够大，足够大的感光板MN 垂直于电场方向固定放置。

第一次从小孔O 1处由静止释放一个质子，第二次从小孔O 1处由静止释放一个α粒子，关于这两个粒子的运动，下列判断正确的是( )
图7
A.质子和α粒子在O 2处的速度大小之比为1∶2
B.质子和α粒子在整个过程中运动的时间相等
C.质子和α粒子打到感光板上时的动能之比为1∶2
D.质子和α粒子打到感光板上的位置相同
8.(2020·山东枣庄市第二次模拟)用传感器观察电容器放电过程的实验电路如图8甲所示，电源电动势为8 V、内阻忽略不计。

先使开关S 与1端相连，稍后掷向2端，电流传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示的电流随时间变化的i－t图象如图乙所示。

下列说法正确的
是()
图8
A.图中画出的靠近i轴的竖立狭长矩形面积表示电容器所带的总电荷量
B.电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为20 C
C.电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为4.0×10－4 C
D.电容器的电容约为4.0×102 μF
9.(2020·山东省等级考试第二次模拟)如图9所示，平行板电容器的两极板水平放置，滑动变阻器的阻值为R，定值电阻的阻值为R0。

闭合开关S，当R＝0.5R0时，极板带电荷量为Q0，一电子水平射入电容器两极板之间的匀强电场，经水平距离x0后打到极板上；当R＝2R0时，极板带电荷量为Q，电子仍以相同速度从同一点射入电场，经水平距离x后打到极板上。

不计电子重力以下关系正确的是()
图9
A.Q＜Q0，x＞x0
B.Q＞Q0，x＞x0
C.Q＜Q0，x＜x0
D.Q＞Q0，x＜x0
10.(2020·四川攀枝花市第二次统考)如图10所示，带等量异种电荷的A、B两板水平放置，在A、B间形成竖直向下的匀强电场。

a、b两质量相等的粒子从A板左侧边缘处以相同的速度先后飞入电场，粒子a从A、B两板右端连线的中点飞离匀强电场，粒子b从B板右侧边缘处飞离匀强电场，不计粒子重力，下列说法中正确的是()
图10
A.粒子a、b的带电荷量之比为1∶2
B.电场力对a、b粒子做功之比为1∶2
C.粒子a、b离开电场时的速度大小之比为1∶2
D.粒子a、b离开电场时的速度与水平方向之间夹角之比为1∶2
11.(2019·天津卷，3)如图11所示，在水平向右的匀强电场中，质量为m的带电小球，以初速度v从M点竖直向上运动，通过N点时，速度大小为2v，方向与电场方向相反，则小球从M运动到N的过程()
图11
A.动能增加12m v 2
B.机械能增加2m v 2
C.重力势能增加32m v 2
D.电势能增加2m v 2
12.一质量为m 的带电小球以速度v 0沿竖直方向从A 点垂直进入匀强电场E 中，如图12所示，经过一段时间后到达B 点，其速度变为水平方向，大小仍为v 0，重力加速度为g ，求：
图12
(1)小球带电情况；
(2)小球由A 到B 的位移；
(3)小球速度的最小值。