2019年高考物理一轮复习 第7章 静电场 练案22 电容器 带电粒子在电场中的运动 新人教版

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1、练案[22]　电容器　带电粒子在电场中的运动一、选择题(本题共8小题，1～5题为单选，6～8题为多选)1．(2018·河南省漯河市高级中学高三期中试题)如图所示电路，水平放置的平行板电容器的一个极板与滑动变阻器的滑片P相连接。电子以速度v0垂直于电场线方向射入并穿过平行板间的电场。在保证电子还能穿出平行板间电场的情况下，若使滑动变阻器的滑片P上移，则有关电容器极板上所带电荷量q和电子穿越平行板所需的时间t，下列说法正确的是(A)A．电荷量q增大，时间t不变B．电荷量q不变，时间t增大C．电荷量q增大，时间t减小D．电荷量q不变，时间t不变[解析]　当滑动变阻器的滑动端P上移时，跟电容器并联的阻

2、值增大，所以电容器的电压U增大，根据q＝UC可得电量q增大；电子在平行板电容器中做类平抛运动，沿极板方向做匀速直线运动，所以运动时间：t＝，与电压的变化无关，所以时间t不变，故A正确，BCD错误。2．(2018·河南省南阳市高三上学期第五次月考)如图所示，两块平行金属板倾斜放置，其间有一匀强电场，PQ是中央线，一带电小球从a点以速度v0平行于PQ线射入板间，从b点射出，以下说法正确的是(C)A．小球一定带正电B．从a到b小球一定做类平抛运动C．小球在b点的速度一定大于v0D．从a到b小球的电势能一定增加[解析]　若不考虑带电粒子的重力，电场力垂直于PQ向下，由于电场方向未知，不能确定粒子的电性

3、。电场力对粒子做正功，粒子的动能增大，速度增大，电势能减小，带电粒子做类平抛运动；若考虑粒子的重力：①电场力方向可能垂直于PQ向上，由于电场力与重力的合力与初速度不垂直，粒子做非类平抛运动。电场力对粒子做负功，电势能增加；根据曲线运动的条件可知，电场力与重力的合力斜向右下方，对粒子做正功，其动能增大，速度增大。②电场力方向可能垂直于PQ向下，由于电场力与重力的合力与初速度不垂直，粒子做非类平抛运动。电场力对粒子做正功，电势能减小；根据曲线运动的条件可知，电场力与重力的合力斜向左下方，对粒子做正功，其动能增大，速度增大。综上可知，粒子不一定带正电，从a到b，粒子不一定做类平抛运动，速度一定增大，

4、即粒子在b点的速度一定大于v0，电势能不一定增加，故ABD错误，C正确。故选：C。3．(2018·江西省南昌二中高三上学期第五次考试)如图所示，空间存在一匀强电场，其方向与水平方向夹角为30°，A、B连线与电场线垂直，一质量为m，电荷量为q的带正电小球以初速度v0从A点水平向右抛出，经过时间t小球最终落在C点，速度大小仍为v0，且AB＝BC，则下列说法中正确的是(C)A．电场强度方向沿电场线斜向上B．电场强度大小为E＝C．小球在运动过程中增加的电势能等于mg2t2D．小球在运动过程中下落的高度为gt2[解析]　由题意可知，小球在下落过程中动能不变，而重力做正功，则电场力做负功，而小球带正电，故

5、电场线应斜向下，故A错误；由动能定理可知，mg·ABsin60°＝Eq·BCsin60°解得：E＝，故B错误；将电场力分解为沿水平方向和竖直方向，则有竖直分量中产生的电场力F＝E′q＝mgcos60°＝mg，物体在竖直方向上的合力F合＝mg＋mg＝mg，由牛顿第二定律可知，竖直方向上的分加速度ay＝g，下落高度h＝ayt2＝，故D错误；此过程中电场力做负功，电势能增加，由几何关系可知，小球在沿电场线的方向上的位移x＝，则电势能的增加量E＝Eqx＝，故C正确。故选C。4．如图所示，圆心为O的光滑绝缘圆环竖直放置，处在水平向右的匀强电场中，一带电小球套在圆环上。开始时小球静止于点P处，点P、O、Q

6、在同一竖直平面内。现在让球从点M处静止释放，则小球沿圆环运动过程中，第一次出现速度为零的位置是(C)A．点N　B．点MC．点Q、N之间　D．点M、N之间[解析]　对小球位于P点受力分析如图。由平衡条件知重力G和电场力F电的合力F，方向沿OP斜向下，大小恒定。将合力F等效为一个合场力，当小球运动到与M点关于OP对称的M′点过程，F做功为零，环的作用力不做功，所以合外力的总功为零。由动能定理得：ΔEk＝0，故M′点是第一次出现速度为零的位置，选C。5．(2018·江西省南昌二中高三上学期第五次考试)有一种电荷控制式喷墨打印机的打印头的结构简图如图所示。其中墨盒可以喷出极小的墨汁微粒，此微粒经过带电

7、室后被带上负电，以一定的初速度垂直射入偏转电场，再经偏转电场后打到纸上，显示出字符。已知偏移量越小打在纸上的字迹越小，现要减小字迹，下列措施可行的是(C)A．增大墨汁微粒的比荷B．减小墨汁微粒进入偏转电场时的初动能C．减小偏转极板间的长度D．增大偏转极板间的电压[解析]　微粒以一定的初速度垂直射入偏转电场做类平抛运动，则有：水平方向：L＝v0t；竖直方向：y＝at2又a＝联立得，y＝＝要缩小字迹，