(新课标)2018版高考物理一轮复习 第六章 静电场 课时作业(三十)电容器 带电粒子在电场中运动

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1、课时作业(三十)电容器带电粒子在电场中运动[基础训练]1.(2017·山西大同联考)如图所示的装置,可以探究影响平行板电容器电容的因素,关于下列操作及出现的现象的描述正确的是()A.电容器与电源保持连接,左移电容器左极板,则静电计指针偏转角增大B.电容器充电后与电源断开,上移电容器左极板,则静电计指针偏转角增大C.电容器充电后与电源断开,在电容器两极板间插入玻璃板,则静电计指针偏转角增大D.电容器充电后与电源断开,在电容器两极板间插入金属板,则静电计指针偏转角增大答案:B解析:电容器与电源保持连接,左移电容器左极板,电容器板间电压不变,则静电计指针偏转角不变,

2、故A错误.电容器充电后与电源断开,电容器的带电荷量不变,Q上移电容器左极板,极板正对面积减小,电容减小,由电容的定义式C=知,Q不变,C减U小,则U增大,因此静电计指针偏转角增大,故B正确.电容器充电后与电源断开,电容器Q的带电荷量不变,在电容器两极板间插入玻璃板,电容增大,由电容的定义式C=知U减U小,因此静电计指针偏转角减小,故C错误.若在两极板间插入金属板,相当于板间距离减Q小,可知电容增大,而电容器的带电荷量不变,由电容的定义式C=知板间电压U减小,U则静电计指针偏转角减小,故D错误.2.(2017·湖南永州一模)如图所示,平行板电容器与电动势为E的直

3、流电源(内阻不计)连接,电容器下极板接地.一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于静止状态,现将平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离,下列说法正确的是()A.带电油滴将竖直向上运动B.P点的电势将降低C.电容器的电容增大,极板带电荷量不变D.电容器的电容增大,极板带电荷量减小答案:A解析:将上极板竖直向下移动时,d减小,电容器两端的电压U不变,由EU=分析得知,板间场强增大,则油滴所受电场力增大,油滴将竖直向上运动,故A正确.Pd点到下极板的距离不变,而E增大,由U=Ed知,P点与下极板间电势差增大,P点的电势εrS大于零,则P点的电势升高,故B错误;d减

4、小,由C=知,电容C增大,U不变,由4πkdQC=分析可知电容器所带电荷量增加,故C、D错误.U3.在两个固定的等量同种点电荷形成的电场中,有一电荷量为q的粒子,仅在电场力作用下运动,某时刻该粒子位于两点电荷连线的中垂线上M点,如图所示,则该粒子的运动不可能是以下哪种形式()A.加速直线运动B.变加速曲线运动C.减速直线运动D.匀加速曲线运动答案:D解析:如果粒子做匀加速曲线运动,就必须受到大小不变的电场力作用,而粒子受到的电场力F=Eq,若粒子的位置变化,则电场强度E也会改变,则电场力就不同,加速度也就变了,故粒子不可能做匀加速曲线运动,应选D.4.(201

5、7·广东七校联考)如图所示,水平放置的平行板电容器两极板间距为d,带负电的微粒质量为m、带电荷量为q,它从上极板的边缘以初速度v0射入,沿直线从下极板N的边缘射出,则()A.微粒的加速度不为零B.微粒的电势能减少了mgdmgdC.两极板的电势差为qD.M板的电势低于N板的电势答案:C解析:带负电的微粒在两极板间受竖直向下的重力,竖直方向的电场力,而微粒沿直线运动,由直线运动条件可知,重力与电场力合力必为零,即电场力方向竖直向上,Umgd大小等于重力,即mg=q,所以两极板之间电势差U=,A项错误,C项正确;而微粒带dq负电,所以电场方向竖直向下,而电场方向是由

6、高电势指向低电势的,所以M板电势高于N板电势,D项错误;微粒由上板边缘运动到下板边缘,电场力方向与位移方向夹角为钝角,所以电场力对微粒做负功,微粒电势能增加,B项错误.5.(2017·山东莱芜期末)(多选)如图所示,质量相同的两个带电粒子M、N以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行金属板间的匀强电场中,M从上板边缘处射入,N从两板正中央射入,已知两粒子都刚好从下极板边缘射出,不计粒子重力,则射出过程中()A.M、N的带电荷量之比为2∶1B.M、N的电势能减少量之比为4∶1C.M、N的动能增量之比为1∶4D.M、N在极板间运动的时间之比为2∶1答案:AB解析:垂

7、直电场方向不受力,做匀速直线运动,位移相等,得到运动时间相等,D错误;平行电场方向粒子做初速度为0的匀加速直线运动,满足12x=at22x即a=①2t根据牛顿第二定律,有qE=ma②由①②两式解得2xmq=.2EtM、N的带电荷量之比为2∶1,A正确;动能的增加量等于电势能的减少量,都等于电场力做的功,即ΔE=qEx,因为位移之比是2∶1,电荷量之比也是2∶1,所以电场力做功之比为4∶1,B正确,C错误.6.(2017·河南信阳第二次质检)一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d,极板d分别与电池两极相连,上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计).小孔

8、正上方处2的P点有一带电粒子,该粒子从

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