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时间:2019-06-06
《(江苏专版)2020版高考物理课时跟踪检测(二十二)电容器带电粒子在电场中的运动》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、电容器带电粒子在电场中的运动对点训练:平行板电容器的动态分析1.2018年8月23~25日,第九届上海国际超级电容器产业展览会成功举行,作为中国最大超级电容器展,众多行业龙头踊跃参与。如图所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接,一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态,在其他条件不变的情况下,现将平行板电容器的两极板非常缓慢地错开一些,那么在错开的过程中( )A.电容器的电容C增大B.电容器所带的电荷量Q减小C.油滴将向下加速运动,电流计中的电流从N流向MD.油滴静止不动,电流计中的电流从M流向N解析:选B 将两极板缓慢地错开一些,两极板正对面
2、积减小,根据电容的决定式C=得知,电容减小,故A错误。根据Q=CU,由于电容器电容减小,因两极板间电压U不变,那么极板带的电荷量会减小,故B正确。将平行板电容器的两极板非常缓慢地水平错开一些,由于电容器两板间电压不变,根据E=,得知板间场强不变,油滴所受的电场力不变,则油滴将静止不动;再由C=知,电容器带电荷量减小,电容器处于放电状态,电路中产生顺时针方向的电流,则电流计中有N→M的电流,故C、D错误。2.(2019·盐城中学月考)如图为某位移式传感器的原理示意图,平行金属板A、B和介质P构成电容器,则( )A.A向上移电容器的电容变大B.P向左移电容器的电容变大C.
3、A向上移流过电阻R的电流方向从N到MD.P向左移流过电阻R的电流方向从M到N解析:选D A向上移时,板间距离增大,根据C=,知电容器的电容变小,而电容器板间电压不变,由C=,分析可知电容器的带电荷量减小,通过R放电,则流过电阻R的电流方向从M到N,A、C错误;P向左移,εr减小,根据C=,知电容器的电容变小,由C=,分析可知电容器的带电荷量减小,通过R放电,则流过电阻R的电流方向从M到N,B错误,D正确。3.(2019·徐州调研)一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,两板间有一个正检验电荷固定在P点,如图所示,以C表示电容器的电容、E表示两板间的场强、φ表示P点的
4、电势,W表示正电荷在P点的电势能,若正极板保持不动,将负极板缓慢向右平移一小段距离l0,则下列关于各物理量与负极板移动距离x的关系图像中正确的是( )解析:选C 由C=知,C与两极板间距离d成反比,C与x不是线性关系,A错;电容器充电后与电源断开,电荷量不变,由C=、Q=CU、U=Ed得E=是定值,B错;因负极板接地,电势为零,所以P点电势为φ=E(L-x),L为P点到负极板的初始距离,E不变,φ随x增大而线性减小,C对;由W=qφ知W与电势φ变化情况一样,D错。对点训练:带电粒子在电场中的直线运动4.真空中某竖直平面内存在一水平向右的匀强电场,一质量为m的带电微粒恰
5、好能沿图示虚线(与水平方向成θ角)由A向B做直线运动,已知重力加速度为g,微粒的初速度为v0,则( )A.微粒一定带正电B.微粒一定做匀速直线运动C.可求出匀强电场的电场强度D.可求出微粒运动的加速度解析:选D 因微粒在重力和电场力作用下做直线运动,而重力竖直向下,由微粒做直线运动条件知电场力必水平向左,微粒带负电,A错;其合外力必与速度反向,大小为F=,即微粒一定做匀减速直线运动,加速度为a=,B错,D对;电场力qE=mgcotθ,但不知微粒的电荷量,所以无法求出其电场强度,C错。5.[多选](2019·江都月考)如图所示,平行金属板A、B间的电势差为U,A板带正电
6、,B板中央有一小孔。一带正电的微粒,带电荷量为q,质量为m,自孔的正上方距板高h处自由落下,若微粒恰能落至A、B板的正中央c点,则( )A.微粒在下落过程中动能逐渐增加,重力势能逐渐减小B.微粒下落过程中重力做功为mg,电场力做功为-C.微粒落入电场中,电势能逐渐增大,其增量为D.若微粒从距B板高2h处自由下落,则恰好能达到A板解析:选BCD 微粒在下落过程中先做加速运动,后做减速运动,动能先增大,后减小;重力一直做正功,重力势能一直减小,故A错误。微粒下降的高度为h+,重力做正功,为WG=mg,电场力向上,位移向下,电场力做负功,WE=-q·=-qU,故B正确。微粒
7、落入电场中,电场力做负功,电势能逐渐增大,其增加量等于微粒克服电场力做功ΔEp=qU,故C正确。由题微粒恰能落至A、B板的正中央c点过程,由动能定理得:mg-qU=0 ①;若微粒从距B板高2h处自由下落,设达到A板的速度为v,则由动能定理得:mg(2h+d)-qU=mv2 ②;由①②联立得v=0,即恰好能达到A板,故D正确。对点训练:带电粒子在匀强电场中的偏转6.如图所示,让大量的一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子从同一位置经过同一加速电场A由静止开始加速,然后在同一偏转电场B中偏转。忽略离子的重力及离子间的相互作用力。下列说法正确的是(
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