浙江省2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 第6章(靜電場(chǎng))第3講 電容器與電容 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(一)練習(xí)(含解析).doc
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第6章(靜電場(chǎng)) 李仕才 題組1 電容器、電容及兩類動(dòng)態(tài)變化 1. (2014安徽四校聯(lián)考)如圖所示為一只“極距變化型電容式傳感器”的部分構(gòu)件示意圖.當(dāng)動(dòng)極板和定極板之間的距離d變化時(shí),電容C便發(fā)生變化,通過(guò)測(cè)量電容C的變化就可知道兩極板之間距離d的變化情況.在下列圖中能正確反映C與d之間變化規(guī)律的圖象是( ) 解析:由電容器的電容決定式,C=,C與d成反比,能正確反映C與d之間變化規(guī)律的圖象是A. 答案:A 2. (多選)如圖所示電路中,A、B為兩塊豎直放置的金屬板,G是一只靜電計(jì),開(kāi)關(guān)S合上后,靜電計(jì)指針張開(kāi)一個(gè)角度,下述哪些做法可使指針張角增大( ) A.使A、B兩板靠近一些 B.使A、B兩極正對(duì)面積錯(cuò)開(kāi)一些 C.?dāng)嚅_(kāi)S后,使B板向右平移拉開(kāi)一些 D.?dāng)嚅_(kāi)S后,使A、B兩板正對(duì)面積錯(cuò)開(kāi)一些 解析:題圖中靜電計(jì)的金屬桿接A板,外殼和B板均接地,靜電計(jì)顯示的是A、B兩極板間的電壓,指針張角越大,表示兩板間的電壓越高.當(dāng)合上S后,A、B兩板與電源兩極相連,板間電壓等于電源電壓不變,靜電計(jì)指針張角不變;當(dāng)斷開(kāi)S后,板間距離增大、正對(duì)面積減小,都將使電容器的電容變小,而電容器電荷量不變,由U=Q/C可知,板間電壓U增大,從而靜電計(jì)指針張角增大.綜上所述,本題答案為C、D. 答案:CD 3. 如圖所示,M、N是平行板電容器的兩個(gè)極板,R0為定值電阻,R1、R2為可調(diào)電阻,用絕緣細(xì)線將質(zhì)量為m、帶正電的小球懸于電容器內(nèi)部.閉合開(kāi)關(guān)S,小球靜止時(shí)受到懸線的拉力為FT.調(diào)節(jié)R1、R2,關(guān)于FT的大小判斷正確的是( ) A.保持R1不變,緩慢增大R2時(shí),F(xiàn)T將變大 B.保持R1不變,緩慢增大R2時(shí),F(xiàn)T將變小 C.保持R2不變,緩慢增大R1時(shí),F(xiàn)T將變大 D.保持R2不變,緩慢增大R1時(shí),F(xiàn)T將變小 解析:小球受重力、電場(chǎng)力、懸線的拉力而處于平衡狀態(tài),設(shè)懸線與豎直方向的夾角為θ,則tanθ==,cosθ=,則由閉合電路歐姆定律知增大R2時(shí),定值電阻R0兩端的電壓減小,由上邊式子知θ減小,cosθ增大,F(xiàn)T減小,B項(xiàng)對(duì);改變R1對(duì)定值電阻R0兩端的電壓不起作用. 答案:B 題組2 帶電粒子在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題 4. 如圖所示,兩平行板電容器的四塊極板A、B、C、D平行放置(A、B兩板充電后與電源斷開(kāi),C、D兩板始終與電源相連),每塊極板上各開(kāi)有一個(gè)小孔,四個(gè)小孔M、N、P、Q的連線與極板垂直.一個(gè)電子以非常小的速度從小孔M進(jìn)入A、B極板間,在被A、B極板間的電場(chǎng)加速后,從小孔P進(jìn)入C、D極板間,但未從小孔Q射出.則( ) A.若將B板向右移動(dòng)一小段距離,電子不可能從小孔Q射出 B.若將A板向左移動(dòng)一小段距離,電子可能從小孔Q射出 C.若將D板向左移動(dòng)一小段距離,電子可能從小孔Q射出 D.若將C板向右移動(dòng)一小段距離,電子可能從小孔Q射出 解析:電子未從Q射出,根據(jù)動(dòng)能定理知UCD>UBA.將B板右移,由C=知C變小,由C=知,UBA變大,故可能射出,A錯(cuò)誤;將A板左移,則同理可知,UBA變大,故可能射出,B正確;不管如何移動(dòng)C、D兩板,UCD不變,故不可能射出,C、D錯(cuò)誤. 答案:B 5. 如圖所示,在等勢(shì)面沿豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一帶負(fù)電的微粒以一定初速度射入電場(chǎng),并沿直線AB運(yùn)動(dòng),由此可知( ) A.電場(chǎng)中A點(diǎn)的電勢(shì)低于B點(diǎn)的電勢(shì) B.微粒在A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大于在B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能,在A點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能小于在B點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能 C.微粒在A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能小于在B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能,在A點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能大于在B點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能 D.微粒在A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與電勢(shì)能之和等于在B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與電勢(shì)能之和 解析: 一帶負(fù)電的微粒以一定初速度射入電場(chǎng),并沿直線AB運(yùn)動(dòng),對(duì)其受力分析知其受到的電場(chǎng)力F只能垂直等勢(shì)面水平向左,電場(chǎng)強(qiáng)度則水平向右,如圖所示.所以電場(chǎng)中A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì),A錯(cuò);微粒從A向B運(yùn)動(dòng),合外力做負(fù)功,動(dòng)能減小,電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加,B對(duì),C錯(cuò);微粒的動(dòng)能、重力勢(shì)能、電勢(shì)能三種能量的總和保持不變,所以D錯(cuò). 答案:B 題組3 帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題 6. 如圖所示,一價(jià)氫離子(H)和二價(jià)氦離子(He)的混合體,經(jīng)同一加速電場(chǎng)加速后,垂直射入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中,偏轉(zhuǎn)后,打在同一熒光屏上,則它們( ) A.同時(shí)到達(dá)屏上同一點(diǎn) B.先后到達(dá)屏上同一點(diǎn) C.同時(shí)到達(dá)屏上不同點(diǎn) D.先后到達(dá)屏上不同點(diǎn) 解析:由加速偏轉(zhuǎn)規(guī)律可知,粒子打到屏上的位置距屏中心的距離Y=,可知B正確. 答案:B 7. 絕緣光滑水平面內(nèi)有一圓形有界勻強(qiáng)電場(chǎng),其俯視圖如圖所示,圖中xOy所在平面與光滑水平面重合,電場(chǎng)方向與x軸正向平行,電場(chǎng)的半徑為R= m,圓心O與坐標(biāo)系的原點(diǎn)重合,場(chǎng)強(qiáng)E=2 N/C.一帶電荷量為q=-110-5 C、質(zhì)量m=110-5 kg的粒子,由坐標(biāo)原點(diǎn)O處以速度v0=1 m/s沿y軸正方向射入電場(chǎng)(重力不計(jì)),求: (1)粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間; (2)粒子出射點(diǎn)的位置坐標(biāo); (3)粒子射出時(shí)具有的動(dòng)能. 解析:(1)粒子沿x軸負(fù)方向做勻加速運(yùn)動(dòng),加速度為a,則有: Eq=ma,x=at2 沿y軸正方向做勻速運(yùn)動(dòng),有 y=v0t x2+y2=R2 解得t=1 s. (2)設(shè)粒子射出電場(chǎng)邊界的位置坐標(biāo)為(-x1,y1),則有 x1=at2=1 m,y1=v0t=1 m,即出射點(diǎn)的位置坐標(biāo)為(-1 m,1 m). (3)射出時(shí)由動(dòng)能定理得 Eqx1=Ek-mv 代入數(shù)據(jù)解得Ek=2.510-5 J. 答案:(1)1 s (2)(-1 m,1 m) (3)2.510-5 J 題組4 帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)模型 8.(2014北京市名校聯(lián)盟)在平行板間加上如圖所示周期性變化的電壓,重力不計(jì)的帶電粒子靜止在平行板中央.從t=0時(shí)刻開(kāi)始將其釋放,運(yùn)動(dòng)過(guò)程無(wú)碰板情況,下列選項(xiàng)圖中,能定性描述粒子運(yùn)動(dòng)的速度圖象的是( ) 解析:粒子在電場(chǎng)中受到電場(chǎng)力作用,F(xiàn)=qE=q,加速度a==,在0~,電壓恒定,粒子做勻加速直線 運(yùn)動(dòng),速度時(shí)間圖象為一條傾斜的直線,選項(xiàng)C、D錯(cuò).在~T,電壓大小不變,方向反向,即加速度大小不變方向反向,開(kāi)始勻減速,且加速度與之前大小相等,經(jīng)過(guò)相同的時(shí)間即速度減小為0,此后再次開(kāi)始周期向運(yùn)動(dòng),重復(fù)在0~T的運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A對(duì)B錯(cuò). 答案:A 9.在兩個(gè)平行金屬板A、B上加如圖所示的交變電壓,最大電壓為u,頻率為f,t=0時(shí)刻,A板處有一個(gè)質(zhì)量為m,電量為q的E離子從靜止開(kāi)始向B板運(yùn)動(dòng),(重力不計(jì),開(kāi)始時(shí)A板電勢(shì)較高).為使正離子到達(dá)B板時(shí)速度最大,A、B板間距離d應(yīng)滿足什么條件? 解析:若離子從A板到B板一直加速運(yùn)動(dòng),則離子速度最大,為qu=mv,vm=;由a=,v=at(t最大為),得vm=,解之可得d≤ .- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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