2019版高考物理一輪復習 專題六 電場 第3講 電容器與電容 帶電粒子在電場中的運動學案.doc
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第3講 電容器與電容 帶電粒子在電場中的運動 一、單項選擇題 1.(2017年湖南邵陽高三大聯(lián)考)根據(jù)大量科學測試可知,地球本身就是一個電容器.通常大地帶有50萬庫侖左右的負電荷,而地球上空存在一個帶正電的電離層,這兩者之間便形成一個已充電的電容器,它們之間的電壓為300 kV左右.地球的電容約為( ) A.0.17 F B.l.7 F C.17 F D.170 F 2.(2017年湖南懷化高三二模)如圖K631所示,將平行板電容器兩極板分別與電池正、負極相接,兩板間一帶電液滴恰好處于靜止狀態(tài).現(xiàn)貼著下板迅速插入一定厚度的金屬板,則在插入過程中( ) 圖K631 A.電路將有逆時針方向的短暫電流 B.電容器的帶電量減小 C.帶電液滴仍將靜止 D.帶電液滴將向下做加速運動 3.(2017年湖南長沙雅禮中學高三月考)如圖K632所示,兩加上電壓的水平平行金屬板之間放了一薄帶電金屬網,形成了上下兩個勻強電場空間,場強分別為E1、E2(方向均豎直向下).兩不計重力的帶電微粒,從離開金屬網d1、d2處先后水平射入電場(不考慮兩微粒間的庫侖力),運動軌跡與金屬網相交于同一點,則以下判斷錯誤的是( ) 圖K632 A.兩微粒一定帶異種電荷 B.若兩微粒初速度相同,則到達金屬網所用的時間相同 C.不改變其他物理量,僅將E1和d1同時減半,兩粒子運動軌跡仍然能相交于同一點 D.若E1>E2,d1=d2,則上方微粒的比荷(帶電量與質量的比值)較小 4.一平行板電容器充電后與電源斷開,負極板接地.兩板間有一個正試探電荷固定在P點,如圖K633所示,以C表示電容器的電容、E表示兩板間的場強、φ表示P點的電勢,Ep表示正電荷在P點的電勢能,若正極板保持不動,將負極板緩慢向右平移一小段距離x0的過程中,各物理量與負極板移動距離x的關系圖象正確的是( ) 圖K633 A B C D 5.如圖K634所示的交變電壓加在平行板電容器的A、B兩極板上,開始時B板電勢比A板電勢高,這時有一個原來靜止的電子正處在兩板的中間,它在電場力作用下開始運動,設A、B兩極板間的距離足夠大,下列說法正確的是( ) 圖K634 A.電子一直向著A板運動 B.電子一直向著B板運動 C.電子先向A板運動,然后返回向B板運動,之后在A、B兩板間做周期性往返運動 D.電子先向B板運動,然后返回向A板運動,之后在A、B兩板間做周期性往返運動 二、多項選擇題 6.在如圖K635所示的豎直向下的勻強電場中,用絕緣的細線拴住帶電小球在豎直平面內繞懸點O做圓周運動,下列說法正確的是( ) 圖K635 A.帶電小球有可能做勻速圓周運動 B.帶電小球有可能做變速圓周運動 C.帶電小球通過最高點時,細線拉力一定最小 D.帶電小球通過最低點時,細線拉力有可能最小 7.(2016年山東淄博、萊蕪二模)如圖K636所示,平行板電容器兩極板水平放置,電容為C.電容器與一直流電源相連,初始時開關閉合,極板間電壓為U,兩極板間距為d,電容器儲存的能量E=CU2.一電荷量為q的帶電油滴以初動能Ek從平行板電容器的軸線水平射入(極板足夠長),恰能沿圖中所示水平虛線勻速通過電容器,則( ) 圖K636 A.保持開關閉合,只將上極板下移,帶電油滴仍能沿水平線運動 B.保持開關閉合,只將上極板下移,帶電油滴將撞擊上極板,撞擊上極板時的動能為Ek+ C.斷開開關后,將上極板上移,若不考慮電容器極板的重力勢能變化,外力對極板做功至少為CU2 D.斷開開關后,將上極板上移,若不考慮電容器極板的重力勢能變化,外力對極板做功至少為CU2 8.(2017年四川成都高三模擬)如圖K637所示,光滑絕緣的水平面內存在場強為E的勻強電場,長度為l絕緣光滑的擋板AC與電場方向夾角為30.現(xiàn)有質量相等、電荷量均為Q的甲、乙兩個帶電體從A處出發(fā),甲由靜止釋放,沿AC邊無摩擦滑動,乙以垂直于電場方向的初速度運動,甲、乙兩個帶電體都通過C處.則甲、乙兩個帶電體( ) 圖K637 A.發(fā)生的位移相等 B.通過C處的速度相等 C.電勢能減少量都為EQl D.從A運動到C時間之比為 三、非選擇題 9.如圖K638所示,水平放置的平行板電容器,兩板間距為d=8 cm,板長為l=25 cm,接在直流電源上.有一帶電液滴以v0=0.5 m/s的初速度從板間的正中央水平射入,恰好做勻速直線運動,當它運動到P處時迅速將下板向上提起 cm,液滴剛好從金屬板末端飛出.求: (1)將下板向上提起后,液滴的加速度大?。? (2)液滴從射入電場開始計時,勻速運動到P點所用的時間.(g取10 m/s2) 圖K638 10.(2017年山東濟寧高三模擬)圖K639為研究電子槍中電子在恒定電場中運動的簡化模型示意圖.在xOy平面的第一象限,存在以x軸、y軸及雙曲線y=的一段(0≤x≤l,0≤y≤l)為邊界的勻強電場區(qū)域Ⅰ,電場強度為E;在第二象限存在以(-2l≤x≤0,0≤y≤l)為邊界的勻強電場區(qū)域Ⅱ.一電子(電荷量大小為e,質量為m,不計重力)從電場Ⅰ的邊界B點處由靜止釋放,恰好從N點離開電場區(qū)域Ⅱ.求: (1)電子通過C點時的速度大?。? (2)電場區(qū)域Ⅱ中的電場強度的大?。? (3)試證明:從AB曲線上的任一位置由靜止釋放的電子都能從N點離開電場. 圖K639 11.(2017年甘肅高三二診)如圖K6310所示,靜止于A處的離子,經電壓為U的加速電場加速后沿圖中的半圓弧虛線通過靜電分析器,從P點垂直CN進入矩形區(qū)域的有界勻強電場,電場方向水平向左.靜電分析器通道內有均勻輻向分布的電場,已知圓弧所在處場強大小都為E0,方向沿圓弧半徑指向圓心O.離子質量為m、電荷量為q,QN=2d、PN=3d,離子重力不計. (1)求圓弧虛線對應的半徑r的大?。? (2)若離子恰好能打在QN的中點上,求矩形區(qū)域QNCD內勻強電場場強E的值. 圖K6310- 配套講稿:
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