2021届高考物理一轮复习6第1讲动量动量定理练习含解析.doc

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1、第3讲电容器与电容带电粒子在电场中的运动考点一　平行板电容器的动态分析　定电压问题【典例1】如图所示，平行板电容器与一个恒压直流电源连接，下极板通过A点接地，一带正电小球被固定于P点，现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则(　　)A.平行板电容器的电容将变大B.静电计指针张角变小C.电容器的电荷量不变D.带电小球的电势能将增大【通型通法】1.题型特征：电压保持不变时平行板电容器的动态变化。2.思维导引：【解析】选D。根据C=知，下极板竖直向下移动一小段距离，即d增大，则电容减小，故A错误；静电

2、计连接电容器两端，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以静电计指针张角不变，故B错误；下极板竖直向下移动一小段距离，电容减小，根据电容的定义式C=，电容器与电源保持相连，U不变，则电荷量Q减小，故C错误；电势差不变，d增大，由公式E=分析得知板间电场强度减小，P点与上极板间的电势差减小，而P点的电势比上极板低，上极板的电势不变，则P点的电势升高，因为带电小球带正电荷，小球的电势能增大，故D正确。定电量问题11【典例2】如图所示，设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ。实验中，极板

3、所带电荷量不变，若(　　)A.保持S不变，增大d，则θ变大B.保持S不变，增大d，则θ变小C.保持d不变，减小S，则θ变小D.保持d不变，减小S，则θ不变【解析】选A。静电计指针偏角反映电容器两极板间电压大小。电容器电荷量Q保持不变，由C==知，保持S不变，增大d，则C减小，U增大，偏角θ增大，选项A正确，B错误；保持d不变，减小S，则C减小，U增大，偏角θ也增大，故选项C、D均错误。1.平行板电容器动态的分析思路：2.两类动态分析的比较：【加固训练】11(多选)如图所示，平行板电容器与直流电源连接，下极

4、板接地，一带电油滴位于电容器中的P点且处于静止状态，现将上极板竖直向上移动一小段距离，则(　　)A.带电油滴将沿竖直方向向上运动B.P点电势将降低C.电容器的电容减小，极板带电荷量减小D.带电油滴的电势能保持不变【解析】选B、C。电容器与电源相连，两极板间电压不变，下极板接地，电势为0。油滴位于P点处于静止状态，因此有mg=qE。当上极板向上移动一小段距离时，板间距离d增大，由C=可知电容器电容减小，板间场强E=减小，油滴所受的电场力减小，mg>qE，合力向下，带电油滴将向下加速运动，A错；P点电势等于P

5、点到下极板间的电势差，由于P到下极板间距离h不变，由φP=ΔU=Eh可知，场强E减小时P点电势降低，B对；由C=可知电容器所带电荷量减小，C对；带电油滴所处P点电势下降，而由题图可知油滴带负电，所以油滴电势能增大，D错。考点二　带电粒子在匀强电场中的运动加速直线运动【典例3】(多选)(2018·全国卷Ⅲ)如图，一平行板电容器连接在直流电源上，电容器的极板水平，两微粒a、b所带电荷量大小相等、符号相反，使它们分别静止于电容器的上、下极板附近，与极板距离相等。现同时释放a、b，它们由静止开始运动，在随后的某时

6、刻t，a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面。a、b间的相互作用和重力可忽略，下列说法正确的是(　　)11A.a的质量比b的大B.在t时刻，a的动能比b的大C.在t时刻，a和b的电势能相等D.在t时刻，a和b的动量大小相等【解析】选B、D。由于平行板电容器连接在直流电源上，U不变，E不变，两微粒a、b所带电荷量大小相等，则电场力大小相等，经过相同时间，据动量定理Ft=mv-0可知，在t时刻a和b的动量大小相等，D对；因为经过时间t，在下半区域的同一水平面，因此va>vb，则ma

7、可知Eka>Ekb，B对；在同一水平面电势相等，由于a、b所带电荷量大小相等，符号相反，电势能不等，C错；故选B、D。类平抛偏转【典例4】(多选)如图所示，一带电荷量为q的带电粒子以一定的初速度由P点射入匀强电场，入射方向与电场线垂直。粒子从Q点射出电场时，其速度方向与电场线成30°角。已知匀强电场的宽度为d，P、Q两点的电势差为U，不计重力作用，设P点的电势为零。则下列说法正确的是(　　)A.带电粒子在Q点的电势能为-UqB.带电粒子带负电C.此匀强电场的电场强度大小为E=D.此匀强电场的电场强度大小为

8、E=【解析】选A、C。由图看出粒子的轨迹向上，则所受的电场力向上，与电场方向相同，所以该粒子带正电，粒子从P到Q，电场力做正功，大小为W=qU，则粒子的电势能减少了qU，P点的电势为零，则知带电粒子在Q点的电势能为-Uq，故A正确、B错误；设带电粒子在P点时的速度为v0，粒子在电场中做类平抛运动，在Q点vy=v0，粒11子在电场方向上的位移为y=t，水平方向d=v0t，解得y=，则场强为E=，联立解得E=，故C正确，D错误。带