《2022年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第七章 電場(chǎng) 第三講課時(shí)跟蹤練》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《2022年高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第七章 電場(chǎng) 第三講課時(shí)跟蹤練(12頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第七章電場(chǎng)
第三講 電容 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
課時(shí)跟蹤練
A組基礎(chǔ)鞏固
1.如圖所示,從尸處釋放一個(gè)無(wú)初速度的電子向3板方向運(yùn)動(dòng),指出 下列對(duì)電子運(yùn)動(dòng)的描述中哪句是錯(cuò)誤的(設(shè)電源電動(dòng)勢(shì)為17)()
A B C D
工;
A.電子到達(dá)5板時(shí)的動(dòng)能是Ue
B.電子從8板到達(dá)。板動(dòng)能變化量為零
C.電子到達(dá)。板時(shí)動(dòng)能是3Ue
D.電子在A板和。板之間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)
解析:電子在A6之間做勻加速運(yùn)動(dòng),且eU=A&, A正確;在BC 之間做勻速運(yùn)動(dòng),B正確;在CD之間做勻減速運(yùn)動(dòng),到達(dá)D板時(shí),速度 減為零,C錯(cuò)誤,D正確.
答案:C
2.(2017?蘇北四市期末)在研究影響平行
2、板電容器電容大小因素的實(shí)驗(yàn) 中,一已充電的平行板電容器與靜電計(jì)連接如圖所示.現(xiàn)保持8板不動(dòng), 適當(dāng)移動(dòng)A板,發(fā)現(xiàn)靜電計(jì)指針張角減小,則A板可能是(
A.右移 B.左移
C.上移 D.下移
解析:將A板向右移一些,板間距離減小,由電容的決定式。=不吟
4 n Ka
可知,電容增大,而電容器電量不變,由c=£分析得知,板間電勢(shì)差減小, 則靜電計(jì)指針偏角減??;相反,同理可知,A板向左移一些時(shí),靜電計(jì)指 針偏角增大,故A正確,B錯(cuò)誤;A板向上移一些,兩極板正對(duì)面積減小, 由電容的決定式。=三黨可知,電容減小,而電容器電量不變,由。=名分
4 n Ka u
析得知,板間電勢(shì)差增大,則靜電計(jì)
3、指針偏角增大,故C錯(cuò)誤;同理,D 錯(cuò)誤.
答案:A
3.(多選)電容式傳感器的應(yīng)用非常廣泛,如圖所示的甲、乙、丙、丁 是四種常見(jiàn)的電容式傳感器,下列判斷正確的是()
A.圖甲中兩極間的電壓不變,若有電流流向傳感器正極,則人正在變
小
B.圖乙中兩極間的電荷量不變,若兩極間電壓正在增大,則0正在變 大
C.圖丙中兩極間的電荷量不變,若兩極間電壓正在減小,則x正在變
D.圖丁中兩極間的電壓不變,若有電流流向傳感器的負(fù)極,則F為 壓力且正在變大
解析:題圖甲中兩極間距離不變,若無(wú)變小,表明兩極板間正對(duì)面積 £rS
減小,由可知對(duì)應(yīng)電容減小,電壓不變時(shí),電容器帶電荷量減小,
4、4Ti KU
正在放電,故電流流向傳感器負(fù)極,A錯(cuò);題圖乙中兩極間的電荷量不變, 若電壓正在增大,由C=£可知電容正在減小,板間距離不變,正對(duì)面積減 小,則動(dòng)片正在旋出,夕正在變大,B對(duì);題圖丙中兩極間的電荷量、板間 距離不變,若板間電壓正在減小,表明電容正在增大,電介質(zhì)正在插入,x 正在增大,C對(duì);題圖丁中兩極間的電壓、極板正對(duì)面積不變,若有電流 流向傳感器的負(fù)極,表明電容器正在放電,電容減小,板間距離增大,若 產(chǎn)為壓力則應(yīng)是尸正在減小,D錯(cuò).
答案:BC
4 .如圖所示,一價(jià)氫離子(H+)和二價(jià)氮離子(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
5、一熒光屏上, 則它們()
+ -1
一」 4陪
L」T ]
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:一價(jià)氫離子(tT)和二價(jià)氫離子(He?*)的比荷不同,由
可知經(jīng)過(guò)加速電場(chǎng)獲得的末速度不同,因此在加速電場(chǎng)及偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的運(yùn) 動(dòng)時(shí)間均不同,但在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)距離然相同,所以會(huì)打在 同一點(diǎn),B正確.
答案:B
5 .(多選)(2018?沈陽(yáng)模擬)如圖所示,平行板電容器的兩個(gè)極板與水平地 面成一角度,兩極板與一直流電源相連.若一帶電粒子恰能沿圖中所示水 平直線(xiàn)通過(guò)電容器,則在此過(guò)程中,該粒子()
A.所受重力與電場(chǎng)
6、力平衡
8 .電勢(shì)能逐漸增加
C.動(dòng)能逐漸增加
D.做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
解析:分析帶電粒子的受力情況,畫(huà)出其受力圖如圖所示.可以看出 其合力方向與其速度方向相反.所以,帶電粒子在電場(chǎng)中做勻減速運(yùn)動(dòng).電 場(chǎng)力做負(fù)功,重力不做功,動(dòng)能減少,電勢(shì)能增加,故選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤, 選項(xiàng)B、D正確.
t mg
答案:BD
6.(2017?廣州一模)如圖所示,豎直平行金屬板分別與電源正、負(fù)極相接,
一帶電顆粒沿圖中直線(xiàn)從A向6運(yùn)動(dòng),則該帶電顆粒(
B
A.動(dòng)能減小
B.電勢(shì)能減小
C.機(jī)械能減小
D.可能帶負(fù)電
解析:重力和電場(chǎng)力對(duì)帶電顆粒做正功,重力勢(shì)能和電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng) 能,其動(dòng)
7、能增加,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;電場(chǎng)力對(duì)帶電顆粒做正功,其電勢(shì)能逐漸 轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,電勢(shì)能逐漸減小,機(jī)械能不斷增加,故B項(xiàng)正確,C項(xiàng)錯(cuò) 誤;帶電顆粒向負(fù)極板運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)力做正功,則帶電顆粒帶正電,故D項(xiàng) 錯(cuò)誤.
答案:B
7. (2018?鞍山模擬)如圖所示,在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一根不可伸 長(zhǎng)的絕緣細(xì)繩的一端系著一個(gè)帶電小球,另一端固定于。點(diǎn),小球在豎直 平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),最高點(diǎn)為最低點(diǎn)為反不計(jì)空氣阻力,則下列說(shuō) 法正確的是()
A.小球帶負(fù)電
B.電場(chǎng)力跟重力平衡
C.小球在從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到?點(diǎn)的過(guò)程中,電勢(shì)能減少
D.小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒
解析:由于小球在豎直平面內(nèi)做勻速
8、圓周運(yùn)動(dòng),速率不變化,由動(dòng)能 定理可知,外力做功為零,繩子拉力不做功,電場(chǎng)力和重力做的總功為零, 所以電場(chǎng)力和重力的合力為零,電場(chǎng)力跟重力平衡,B正確;由于電場(chǎng)力 的方向與重力方向相反,電場(chǎng)方向向上,所以小球帶正電,A錯(cuò)誤;小球 在從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到5點(diǎn)的過(guò)程中,電場(chǎng)力做負(fù)功,由功能關(guān)系得,電勢(shì)能增 加,C錯(cuò)誤;在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,除重力做功外,還有電場(chǎng)力做功,小球 在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能不守恒,D錯(cuò)誤.
答案:B
8. (2018?長(zhǎng)沙模擬)如圖所示,水平位置的平行板電容器,原來(lái)A、B兩 板不帶電,8極板接地,它的極板長(zhǎng)l=0A m,兩板間距離d=0.4 cm, 現(xiàn)有一微粒質(zhì)量m=2.0X10"6
9、kg,帶電荷量q= + 1.0X10-8c,以一定初 速度從兩板中央平行于極板射入,由于重力作用微粒恰好能落到A板的中 點(diǎn)。處,取g=10 m/s2.試求:
A O
(1)帶電粒子入射初速度。。的大??;
(2)現(xiàn)使電容器帶上電荷,使帶電微粒能從平行板電容器的右側(cè)射出, 則帶電后A板的電勢(shì)范圍?
解析:(1)電容器不帶電時(shí),微粒做平拋運(yùn)動(dòng),
則有;=初% 2=28^,
聯(lián)立兩式得加=;
代入數(shù)據(jù)得0o=2.5 m/s.
(2)若使微粒能從電容器右側(cè)射出,則要求A板的電勢(shì)大于0,且5板
接地電勢(shì)等于0,
貝I 有 Uab=(Pa-(Pb=(Pa.
A板電勢(shì)最小時(shí),微粒剛好
10、從A板右側(cè)邊緣射出,
則有 l=Vnti, 5=541".
且 mg—廣7 ——ma\y
聯(lián)立以上各式得0Amin = 6 V.
A板電勢(shì)最大時(shí),微粒剛好從B板右側(cè)邊緣射出,則有
—maiy
且有。2 =。1,
代入數(shù)據(jù)解得°Amax=10 V.
綜上可得6 VW 0aW1O V.
答案:(1)2.5 m/s (2)6VW0a〈1OV
B組能力提升
9.(多選)(2018?宜昌模擬)如圖所示,水平放置的平行板電容器,上板 帶負(fù)電,下板帶正電,斷開(kāi)電源,帶電小球以速度。。水平射入電場(chǎng),且沿 下板邊緣飛出.若下板不動(dòng),將上板上移一小段距離,小球仍以相同的速 度加從原處飛入,則
11、帶電小球()
(
1 |一
A,將打在下板中央
B.仍沿原軌跡運(yùn)動(dòng)由下板邊緣飛出
C.不發(fā)生偏轉(zhuǎn),沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)
D.若上板不動(dòng),將下板上移一段距離,小球可能打在下板的中央
解析:由題意可知電容器所帶電荷量不變,因k=與=2=蟲(chóng)弁,所 U c 以上板上移一小段距離,電容器產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)不變,以相同速度入射的小球 仍將沿原軌跡運(yùn)動(dòng)由下板邊緣飛出,選項(xiàng)B正確,選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤;若上 板不動(dòng),將下板上移一段距離,小球可能打在下板的中央,選項(xiàng)D正確.
答案:BD
10. (2018?大連模擬)如圖所示,豎直放置的兩個(gè)平行金屬板間存在勻強(qiáng) 電場(chǎng),與兩板上邊緣等高處有兩個(gè)質(zhì)量相同的帶電
12、小球,小球A從緊靠左 極板處由靜止開(kāi)始釋放,小球8從兩板正中央由靜止開(kāi)始釋放,兩小球最 終都能運(yùn)動(dòng)到右極板上的同一位置,則從開(kāi)始釋放到運(yùn)動(dòng)至右極板的過(guò)程 中,下列判斷正確的是()
A.運(yùn)動(dòng)時(shí)間tA>tB
B.電荷量之比qA : qn=2 : 1
C.機(jī)械能增加量之比△& : AEb=2 : 1
D.機(jī)械能增加量之比A & : : 1
解析:兩小球在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng),由力得運(yùn)動(dòng)時(shí)間相 同,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;兩球的水平分運(yùn)動(dòng)都是初速度為0的勻加速運(yùn)動(dòng),有g(shù)月 = ma, 所以%=萼三,由于兩球水平分位移之比為2 : 1,故第:
q8=2 : 1,即B項(xiàng)正確;機(jī)械能的增加量等于電場(chǎng)力做
13、的功,有AE=qEL, 所以A& : A£s=4 : 1,故C、D都錯(cuò)誤.
答案:B
11.(多選)(2018?太原模擬)如圖所示,絕緣彈簧的下端固定在光滑斜面底 端,彈簧與斜面平行,帶電小球。(可視為質(zhì)點(diǎn))固定在絕緣斜面上的M點(diǎn),且在通過(guò)彈簧中心的直線(xiàn)必上.現(xiàn)將與。大小相同,帶電性也相同的小球 尸從直線(xiàn)面上的N點(diǎn)由靜止釋放,若兩小球可視為點(diǎn)電荷.在小球尸與彈 簧接觸到速度變?yōu)榱愕倪^(guò)程中,下列說(shuō)法中正確的是()
A.小球P的速度一定先增大后減小
B.小球尸的機(jī)械能一直在減少
C.小球尸速度最大時(shí)所受彈簧彈力和庫(kù)侖力的合力為零
D.小球P與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能一定增加
14、解析:帶電小球P在沿斜面方向受到重力沿斜面向下的分力、沿斜面 向下的庫(kù)侖斥力尸=黃,小球尸與彈簧接觸的最初階段,彈簧彈力小于 mgsin夕+等,小球產(chǎn)先加速,由于彈簧彈力逐漸增大,庫(kù)侖斥力逐漸減 小,故合力變小,加速度變小,即第一階段是加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng), 第二階段彈簧彈力大于,〃gsin 〃+#,合力沿斜面向上,彈簧彈力逐漸增 大,庫(kù)侖斥力逐漸減小,合力變大,加速度變大,即第二階段是加速度逐 漸變大的減速運(yùn)動(dòng),直到速度減小為0,選項(xiàng)A正確;小球P的機(jī)械能變 化等于除重力外其他力做的功,即庫(kù)侖力和彈簧■彈力的合力做的功,初始 階段彈簧彈力小于庫(kù)侖斥力,二者合力做正功,機(jī)械能增大,當(dāng)彈簧彈
15、力 大于庫(kù)侖斥力后,二者合力做負(fù)功,機(jī)械能減小,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;小球P的 速度最大時(shí)即加速度等于0時(shí),彈簧彈力等于庫(kù)侖力和重力沿斜面向下的 分力之和,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;小球尸與彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能變化等于除系 統(tǒng)彈力和重力外其他力做的功,即庫(kù)侖斥力做的功,由于庫(kù)侖斥力做正功, 故系統(tǒng)的機(jī)械能增加,選項(xiàng)D正確.
答案:AD
12. (2018?衡陽(yáng)模擬)如圖所示,水平放置的平行板電容器,兩板間距離 為d=8 cm,板長(zhǎng)為L(zhǎng)=25 cm,接在直流電上,有一帶電液滴以如=0.5 m/s 的初速度從板間的正中央水平射入,恰好做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到P 處時(shí)迅速將下板向上提起;cm,液滴剛好從金屬板末端飛
16、出(g取10 mH),
求:
(1)將下板向上提起后,液滴的加速度大??;
(2)液滴從射入電場(chǎng)開(kāi)始計(jì)時(shí),勻速運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)所用時(shí)間為多少?
解析:(1)帶電液滴在板間受重力和豎直向上的電場(chǎng)力,因?yàn)橐旱蝿蛩?運(yùn)動(dòng),所以有qE=mg,
即 qU=mgd.
當(dāng)下板向上提后,d減小,E增大,電場(chǎng)力增大,故液滴向上偏轉(zhuǎn),在 電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng).
此時(shí)液滴所受電場(chǎng)力戶(hù)=/~=臀,
F—mg ms\d, m
=gg=2 m/s2.
(2)因?yàn)橐旱蝿偤脧慕饘侔迥┒孙w出,所以液滴在豎直方向上的位移是
d
2,
設(shè)液滴從尸點(diǎn)開(kāi)始在勻強(qiáng)電場(chǎng)中飛行的時(shí)間為£1,則
而液滴從剛進(jìn)入電場(chǎng)到出電場(chǎng)的時(shí)間
所以液滴從射入電場(chǎng)開(kāi)始到勻速運(yùn)動(dòng)到尸點(diǎn)的時(shí)間為£=打一fi = 0.3 s.
答案:(1)2 m/s2 (2)0.3 s