2019版高考物理大一轮复习第七章静电场课时达标21电容器带电粒子在电场中的运动.doc

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1、第21讲电容器带电粒子在电场中的运动[解密考纲]主要考查电容器的动态分析、带电粒子在电场中加速(或减速)和偏转的问题，以及带电粒子在复合场中的运动．1．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，通过显微镜观测这个速度的大小为v，已知这个

2、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(　B　)A．q＝　　B．q＝C．q＝　　D．q＝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＝，故选项B正确．2．如图所示，一带电小球以水平速度射入接入电路中的平行板电容器中，并沿直线打在屏上O点，若仅将平行板电容器上极板平行上移一些后，让带电小球再次从原位置水平射入并能打在屏上，其他条件不变，两次相比较，则再次射入的带电小球(　A　)A．将打在O点的下方B．将打在O点的上方C．穿过平行板电容器的时间将增加D．达到屏上动能将减少

3、解析　由题意知，上极板不动时，小球受静电力和重力平衡，平行板电容器上极板平行上移后，两极板间电压不变，电场强度变小，小球再次进入电场，受静电力减小，合力方向向下，所以小球向下偏转，将打在O点下方，选项A正确，选项B错误；小球的运动时间由水平方向的运动决定，两次通过时水平速度不变，所以穿过平行板电容器的时间不变，选项C错误；由于小球向下偏转，合力对小球做正功，小球动能增加，所以选项D错误．3．如图所示，矩形区域ABCD内存在竖直向下的匀强电场，两个带正电的粒子a和b以相同的水平速度射入电场，粒子a由顶点A射入，从BC的中点P射出，粒子b由AB的中点

4、O射入，从顶点C射出．若不计重力，则a和b的比荷之比是(　D　)A．1∶2B．2∶1C．1∶8D．8∶1解析　设AB长为2h，BC长为2l，对a粒子有2h＝aat＝t，l＝v0ta，解得2h＝2.对b粒子有h＝abt＝t，2l＝v0tb，解得h＝2.由2＝2得＝.选项D正确．4．如图所示，两平行金属板间有一匀强电场，板长为L，板间距离为d，在板右端L处有一竖直放置的光屏M，一带电荷量为q，质量为m的质点从两板中央射入板间，最后垂直打在M屏上，则下列结论正确的是(　C　)A．板间电场强度大小为B．板间电场强度大小为C．质点在板间的运动时间和它从板的

5、右端运动到光屏的时间相等D．质点在板间的运动时间大于它从板的右端运动到光屏的时间解析　根据质点垂直打在M屏上可知，质点在两板中央运动时向上偏转，在板右端运动时向下偏转，mg

6、　)A．在前时间内，电场力对粒子做的功为B．在后时间内，电场力对粒子做的功为C．在粒子下落前和后的过程中，电场力做功之比为1∶2D．在粒子下落前和后的过程中，电场力做功之比为2∶1解析　带正电的粒子以一定的初速度v0沿两板的中线进入水平放置的平行金属板内，恰好沿下板的边缘飞出，带电粒子所做的运动是类平抛运动．竖直方向上的分运动是初速度为零的匀加速直线运动，由运动学知识可知，前后两段相等时间内竖直方向上的位移之比为1∶3，电场力做功之比也为1∶3.又因为电场力做的总功为，所以在前时间内，电场力对粒子做的功为，选项A错误；在后时间内，电场力对粒子做的

7、功为，选项B正确；在粒子下落前和后的过程中，电场力做功相等，故选项C、D错误．6．(2017·河南郑州模拟)(多选)将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用d，U，E和Q表示．下列说法正确的是(　AD　)A．保持U不变，将d变为原来的两倍，则E变为原来的一半B．保持E不变，将d变为原来的一半，则U变为原来的两倍C．保持d不变，将Q变为原来的两倍，则U变为原来的一半D．保持d不变，将Q变为原来的一半，则E变为原来的一半解析　E＝，保持U不变，将d变为原来的两倍，E变为原来的一半，选项A正确；保持E不变，将d变为原来

8、的一半，则U变为原来的一半，选项B错误；C＝，C＝，保持d不变，C不变，Q加倍，U加倍，选项C错误；E＝＝＝＝，则Q变为原来的一半，E变