2018版高考物理一轮总复习 第7章 静电场 第3讲 电容器与电容 带电粒子在电场中的运动

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1、电容器与电容带电粒子在电场中的运动　　时间：45分钟　　　满分：100分一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分。其中1～6为单选，7～10为多选)1.[2016·安徽联考]美国物理学家密立根于20世纪初进行了多次实验，比较准确地测定了电子的电荷量，其实验原理可以简化为如下模型：如图所示，两个相距为d的平行金属板A、B水平放置，两板接有可调电源。从A板上的小孔进入两板间的油滴因摩擦而带有一定的电荷量，将两板间的电势差调节到U时，带电油滴恰好悬浮在两板间；然后撤去电场，油滴开始下落，由于空气阻力，下落的油滴很快达到匀速下落状态，通过显微

2、镜观测这个速度的大小为v，已知这个速度与油滴的质量成正比，比例系数为k，重力加速度为g。则计算油滴带电荷量的表达式为(　　)A．q＝　　B．q＝　　C．q＝　　D．q＝答案　B解析　带电油滴恰好悬浮时，由平衡条件有：q＝mg，油滴匀速下落时有v＝km，解得q＝，故B正确。2.如图所示，一带电粒子从小孔A以一定的初速度射入平行板P和Q之间的真空区域，经偏转后打在Q板上如图所示的位置。在其他条件不变的情况下要使该粒子能从Q板上的小孔B射出，下列操作中可能实现的是(不计粒子重力)(　　)A．保持开关S闭合，适当上移P极板B.保持开关S闭合，适当左移

3、P极板C.先断开开关S，再适当上移P极板D.先断开开关S，再适当左移P极板答案　A解析　如图所示，粒子在板间做类斜抛运动，将速度分解为水平方向vx和竖直方向vy。竖直方向：vy＝at其中a＝，t为上升到最高点时间，E为场强。水平方向位移x＝vx·2t。保持开关S闭合，电容器两板间电压U不变，适当上移P极板，则d变大，E＝变小，粒子的加速度a变小，上升到最高点的时间t变大，则x变大，可以从B孔射出，故选项A正确。若左移P极板，不影响场强，仍落在原处，故B选项错误。断开开关S，则电容器电量Q不变，适当上移P极板，由E＝知场强E不变，则粒子仍落到原

4、处，故C选项错误。断开开关S，若左移P极板，由E＝知S变小E变大，则粒子加速度a变大，上升到最高点t变小，则x变小，不能到达B孔，故D选项错误。3．[2017·北京西城期末]如图所示，在真空中有一对带电的平行金属板水平放置。一带电粒子沿平行于板面的方向，从左侧两极板中央射入电场中，恰能从右侧极板边缘处离开电场。不计粒子重力。若可以改变某个量，下列哪种变化，仍能确保粒子一定飞出电场(　　)A.只增大粒子的带电量B．只增大电场强度C.只减小粒子的比荷D．只减小粒子的入射速度答案　C解析　设极板长为L，极板间的距离为d，带电粒子的质量为m、电荷量为

5、q、加速度为a，沿平行板面方向带电粒子做匀速直线运动L＝vt，垂直板面方向做初速度为零的匀加速运动＝at2，qE＝ma，由以上三式解得＝，若只增大粒子的带电量或只增大电场强度或只减小粒子的入射速度，则粒子在竖直方向的位移y>，粒子将打在极板上，不能飞出电场，选项A、B、D错误；若只减小粒子的比荷，则粒子在竖直方向的位移y<，粒子能飞出电场，选项C正确。4.[2017·哈尔滨师大附中月考]示波器是一种常见的电学仪器，可以在荧光屏上显示出被检测的电压随时间变化的情况。电子经电压u1加速后进入偏转电场。下列关于所加竖直偏转电压、水平偏转电压与荧光屏

6、上所得的图形的说法中不正确的是(　　)A．如果只在xx′上加上甲图所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图aB.如果只在yy′上加上乙图所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图bC.如果分别在xx′和yy′上加上甲、乙所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图cD.如果分别在xx′和yy′上加上甲、乙所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图d答案　C解析　如果只在xx′上加上甲图所示的电压，电子只在竖直方向偏转，故在荧光屏上看到的图形是一条竖直线段，选项A正确；如果只在yy′上加上乙图所示的电压，电子只在水平方向偏转，故在荧光屏上看到的图形是一条水平线

7、段，选项B正确；如果分别在xx′和yy′上加上甲、乙所示的电压，水平方向为扫描，则在荧光屏上看到的图形如图d，选项C错误，选项D正确。C符合题意。5.1913年，美国物理学家密立根设计了著名的油滴实验，首先直接测定了基元电荷的量值。其模型简化如图，平行板电容器两极板M、N相距d，两极板分别与电压为U的恒定电源两极连接，极板M带正电。现有一质量为m的带电油滴在极板中央处于静止状态，且此时极板带电荷量与油滴带电荷量的比值为k，则(　　)A．油滴带正电B.油滴带电荷量为C.电容器的电容为D.将极板N向下缓慢移动一小段距离，油滴将向上运动答案　C解析

8、　带电油滴在电场中受重力与电场力处于静止状态，故所受电场力方向竖直向上。M板带正电，故油滴带负电，A项错误；由平衡条件有：mg＝q，故q＝，B项错误；电容定义式为C