2020届高考物理总复习第七章静电场核心素养提升练二十二7.3电场能的性质含解析新人教版.docx

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1、电容器与电容 带电粒子在电场中的运动(45分钟 100分)(20分钟 50分)一、选择题(本题共5小题,每小题7分,共35分,1~4题为单选题,5题为多选题)1.(2019·濮阳模拟)如图所示,两个水平平行放置的带电极板之间存在匀强电场,两个相同的带电粒子(不计重力)从两侧同一高度同时水平射入电场,经过时间t在电场中某点相遇。则以下说法中正确的是(  )A.若两粒子入射速度都变为原来的两倍,则两粒子从射入到相遇经过的时间为tB.若两粒子入射速度都变为原来的两倍,则两粒子从射入到相遇经过的时间为tC.若匀强电场的电场强度大小变为原

2、来的两倍,则两粒子从射入到相遇经过的时间为tD.若匀强电场的电场强度大小变为原来的两倍,则两粒子从射入到相遇经过的时间为t【解析】选A。粒子受电场力作用,两个相同的粒子加速度相同,方向竖直向下,粒子初速度和加速度垂直,水平方向做匀速运动,竖直方向做匀加速运动,两粒子从射入到相遇经过的时间只和初速度大小有关,当两粒子入射速度都变为原来的两倍,则两粒子从射入到相遇经过的时间为t,故A正确,B、C、D错误。2.(2018·江苏高考)如图所示,水平金属板A、B分别与电源两极相连,带电油滴处于静止状态。现将B板右端向下移动一小段距离,两金

3、属板表面仍均为等势面,则该油滴(  )A.仍然保持静止B.竖直向下运动C.向左下方运动D.向右下方运动【解析】选D。将B板右端向下移动一小段距离后,电容器内部电荷重新分布,右侧电荷稀疏,左侧电荷密集,电场力方向不再竖直向上,而是向右侧倾斜,使得带电油滴不再受力平衡,合力方向向右下方,如图所示,油滴向右下方运动,选项D正确。【加固训练】如图,两平行的带电金属板水平放置。若在两板中间a点静止释放一带电微粒,微粒恰好保持静止状态。现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)顺时针旋转45°,再由a点从静止释放一个同样的微粒,该微粒将(  )A.

4、保持静止状态B.向右下方做匀加速运动C.向正下方做匀加速运动D.向左下方做匀加速运动【解析】选B。在两板中间a点静止释放一带电微粒,微粒恰好保持静止状态,微粒受重力和电场力平衡,故电场力大小F=mg,方向竖直向上,将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)顺时针旋转45°,电场强度大小不变,方向顺时针旋转45°,电场力顺时针旋转45°,大小仍然为mg,重力和电场力的大小均为mg,夹角为135°,故合力向右下方,微粒的加速度恒定,向右下方做匀加速运动,故B正确,A、C、D错误。3.如图所示,D是一只二极管,AB是平行板电容器,在电容器两极板

5、间有一带电微粒P处于静止状态,当两极板A和B间的距离增大一些的瞬间(两极板仍平行),带电微粒P的运动情况是(  )A.向下运动B.向上运动C.仍静止不动D.不能确定【解析】选C。当带电微粒P静止时,对其进行受力分析得Eq=mg,即q=mg。当A、B之间距离增大时,电容器的电容C减小,由Q=CU得,Q也减小,但由于电路中连接了一个二极管,它具有单向导电性,不能放电,电容器A、B两极板上的电荷量不变,场强不变,电场力仍等于微粒的重力,带电微粒仍保持静止状态,故A、B、D错误,C正确。4.(创新预测)一个带正电的微粒放在电场中,场强的

6、大小和方向随时间变化的规律如图所示。带电微粒只在电场力的作用下,由静止开始运动,则下列说法中正确的是(  )A.微粒将做往复运动B.微粒在第2s末的速度最大C.微粒在第1s内的加速度与第2s内的加速度不同D.微粒在第1s内的位移与第2s内的位移不同【解析】选C。由图可知,E1和E2大小相等、方向相反,所以微粒奇数秒内和偶数秒内的加速度大小相等、方向相反,根据运动的对称性可知在第2s末的速度恰好是0,即微粒第1s做加速运动,第2s做减速运动,然后再加速,再减速,一直持续下去,微粒将沿着一条直线运动,故A、B错误,C正确;由对称性可

7、知,微粒在第1s内的平均速度与第2s内的平均速度相同,由x=vt得,微粒在第1s内的位移与第2s内的位移相同,故D错误。5.质量为m、带电量为+q的小金属块A以初速度v0从光滑绝缘水平高台上飞出。已知在足够高的高台边缘右面空间中存在水平向左的匀强电场,场强大小E=。则(  )A.金属块不一定会与高台边缘相碰B.金属块一定会与高台边缘相碰,相碰前金属块在做匀变速运动C.金属块运动过程中距高台边缘的最大水平距离为D.金属块运动过程的最小速度为【解析】选B、D。电场力F=qE=3mg,方向向左,小金属块竖直方向做自由落体运动,水平方向

8、先向右做匀减速直线运动,然后向左做匀加速直线运动,一定会与高台边缘相碰,故A错误,B正确;小金属块水平方向先向右做匀减速直线运动,加速度大小为3g,根据速度位移关系公式得xm==,故C错误;小金属块水平方向向右做匀减速直线运动,vx=v0-3gt,竖直方向做自由

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