2019年高考物理一轮复习第7章静电场练案22电容器带电粒子在电场中的运动新人教版.doc
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1、【 精品教育资源文库 】 练案 22 电容器 带电粒子在电场中的运动 一、选择题 (本题共 8 小题, 1 5 题为单选, 6 8 题为多选 ) 1 (2018 河南省漯河市高级中学高三期中试题 )如图所示电路,水平放置的平行板电容器的一个极板与滑动变阻器的滑片 P 相连接。电子以速度 v0垂直于电场线方向射入并穿过平行板间的电场。在保证电子还能穿出平行板间电场的情况下,若使滑动变阻器的滑片 P上移,则有关电容器极板上所带电荷量 q 和电子穿越平行板所需的时间 t,下列说法正确的是 导学号 21993165 ( A ) A电荷量 q 增大,时间 t 不变 B电荷量 q 不变,时间 t 增大
2、C电荷量 q 增大,时间 t 减小 D电荷量 q 不变,时间 t 不变 解析 当滑动变阻器的滑动端 P 上移时,跟电容器并联的阻值增大,所以电容器的电压 U 增大,根据 q UC 可得电量 q 增大;电子在平行板电容器中做类平抛运动,沿极板方向做匀速直线运动,所以运动时间: t lv0,与电压的变化无关,所以时间 t 不变,故 A 正确,BCD 错误。 2 (2018 河南省南阳市高三上学期第五次月考 )如图所示,两块平行金属板倾斜放置,其间有一匀强电场, PQ 是中央线,一带电小球从 a 点以 速度 v0平行于 PQ 线射入板间,从 b点射出,以下说法正确的是 导学号 21993166 (
3、C ) A小球一定带正电 B从 a 到 b 小球一定做类平抛运动 C小球在 b 点的速度一定大于 v0 D从 a 到 b 小球的电势能一定增加 【 精品教育资源文库 】 解析 若不考虑带电粒子的重力,电场力垂直于 PQ 向下,由于电场方向未知,不能确定粒子的电性。电场力对粒子做正功,粒子的动能增大,速度增大,电势能减小,带电粒子做类平抛运动;若考虑粒子的重力: 电场力方向可能垂直于 PQ 向上,由于电场力与重力的合力与初速度不垂直,粒子做非类平 抛运动。电场力对粒子做负功,电势能增加;根据曲线运动的条件可知,电场力与重力的合力斜向右下方,对粒子做正功,其动能增大,速度增大。 电场力方向可能垂
4、直于 PQ 向下,由于电场力与重力的合力与初速度不垂直,粒子做非类平抛运动。电场力对粒子做正功,电势能减小;根据曲线运动的条件可知,电场力与重力的合力斜向左下方,对粒子做正功,其动能增大,速度增大。综上可知,粒子不一定带正电,从 a 到 b,粒子不一定做类平抛运动,速度一定增大,即粒子在 b 点的速度一定大于v0,电势能不一定增加,故 ABD 错误, C 正确。故选: C。 3 (2018 江西省南昌二中高三上学期第五次考试 )如图所示,空间存在一匀强电场,其方向与水平方向夹角为 30 , A、 B 连线与电场线垂直,一质量为 m,电荷量为 q 的带正电小球以初速度 v0从 A 点水平向右抛出
5、,经过时间 t 小球最终落在 C 点,速度大小仍为v0,且 AB BC,则下列说法中正确的是 导学号 21993167 ( C ) A电场强度方向沿电场线斜向上 B电场强度大小为 E 2mgq C小球在运动过程中增加的电势能等于 34mg2t2 D小球在运动过 程中下落的高度为 32gt2 解析 由题意可知,小球在下落过程中动能不变,而重力做正功,则电场力做负功,而小球带正电,故电场线应斜向下,故 A 错误;由动能定理可知, mg ABsin60 Eq BCsin60 【 精品教育资源文库 】 解得: E mgq ,故 B 错误;将电场力分解为沿水平方向和竖直方向,则有竖直分量中产生的电场力
6、 F E q mgcos60 12mg,物体在竖直方向上的合力 F 合 mg 12mg 32mg,由牛顿第二定 律可知,竖直方向上的分加速度 ay 32g,下落高度 h 12ayt2 3gt24 ,故 D 错误;此过程中电场力做负功,电势能增加,由几何关系可知,小球在沿电场线的方向上的位移 x 3gt24 ,则电势能的增加量 E Eqx3mg2t24 ,故 C 正确。故选 C。 4如图所示,圆心为 O 的光滑绝缘圆环竖直放置,处在水平向右的匀强电场中,一带电小球套在圆环上。开始时小球静止于点 P 处,点 P、 O、 Q 在同一竖直平面内。现在让球从点 M 处 静止释放,则小球沿圆环运动过程中,
7、第一次出现速度为零的位置是导学号 21993168 ( C ) A点 N B点 M C点 Q、 N 之间 D点 M、 N 之间 解析 对小球位于 P 点受力分析如图。由平衡条件知重力 G 和电场力 F 电 的合力 F,方向沿 OP 斜向下,大小恒定。将合力 F 等效为一个合场力,当小球运动到与 M 点关于 OP对称的 M 点过程, F 做功为零,环的作用力不做功,所以合外力的总功为零。由动能定理得: E k 0,故 M 点是第一次出现速度为零的位置,选 C。 5 (2018 江西省南昌二中高 三上学期第五次考试 )有一种电荷控制式喷墨打印机的打印头的结构简图如图所示。其中墨盒可以喷出极小的墨汁
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