2019年高考物理一輪復習 第九章 第3講電容器的電容 帶電粒子在電場中的運動課時作業(yè).doc
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2019年高考物理一輪復習 第九章 第3講電容器的電容 帶電粒子在電場中的運動課時作業(yè) 一、選擇題(本大題共10小題,每小題7分,共70分。每小題至少一個答案正確,選不全得3分) 1.根據(jù)電容器電容的定義式C=,可知 ( ) A.電容器所帶的電荷量Q越多,它的電容就越大,C與Q成正比 B.電容器不帶電時,其電容為零 C.電容器兩極板之間的電壓U越高,它的電容就越小,C與U成反比 D.以上說法均不對 2.(xx呼倫貝爾模擬)如圖所示,在平行板電容器正中有一個帶電微粒。S閉合時,該微粒恰好能保持靜止。在以下兩種情況下:①保持S閉合,②充電后將S斷開。下列說法能實現(xiàn)使該帶電微粒向上運動到上極板的是( ) A.①情況下,可以通過上移極板M實現(xiàn) B.①情況下,可以通過上移極板N實現(xiàn) C.②情況下,可以通過上移極板M實現(xiàn) D.②情況下,可以通過上移極板N實現(xiàn) 3.如圖所示,一個帶正電的粒子以一定的初速度垂直進入水平方向的勻強電場,若不計重力,在圖中能正確描述粒子在電場中運動軌跡的是 ( ) 4.(xx淄博模擬)如圖所示,用電池對電容器充電,電路a、b之間接有一靈敏電流表,兩極板間有一個電荷q處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)將兩極板的間距變大,則 ( ) A.電荷將向上加速運動 B.電荷將向下加速運動 C.電流表中將有從a到b的電流 D.電流表中將有從b到a的電流 5.(xx常州模擬)如圖所示,有一帶電粒子貼著A板沿水平方向射入勻強電場,當偏轉(zhuǎn)電壓為U1時,帶電粒子沿①軌跡從兩極正中間飛出,當偏轉(zhuǎn)電壓為U2時,帶電粒子沿②軌跡落到B板中間,設粒子兩次射入電場的水平速度相同,則兩次偏轉(zhuǎn)電壓之比為 ( ) A.U1∶U2=1∶8 B.U1∶U2=1∶4 C.U1∶U2=1∶2 D.U1∶U2=1∶1 6.如圖所示,質(zhì)量相等的兩個帶電液滴1和2從水平方向的勻強電場中O點靜止釋放后,分別抵達B、C兩點,若AB=BC,則它們帶電荷量之比q1∶q2等于 ( ) A.1∶2 B.2∶1 C.1∶ D.∶1 7.如圖所示,A、B兩導體板平行放置,在t=0時將電子從A板附近由靜止釋放(電子的重力忽略不計)。分別在A、B兩板間加四種電壓,它們的UAB-t圖線如下列四圖所示,其中可能使電子到不了B板的是 ( ) 8.(xx臨沂模擬)如圖所示,平行板電容器的兩個極板豎直放置,并接直流電源。若一帶電粒子恰好能沿圖中軌跡穿過電容器,a到c是直線,由于電極板邊緣效應,粒子從c到d的運動軌跡是曲線,重力加速度為g,則該粒子 ( ) A.在ac段受重力與電場力平衡并做勻速運動,cd段電場力大于重力 B.從a到c粒子做勻加速直線運動,加速度是 C.從a到d粒子的重力勢能減小,電勢能增加 D.從a到d粒子所受合力一直沿軌跡的切線方向 9.(xx昆明模擬)如圖所示,C是中間插有電介質(zhì)的電容器,a和b為其兩極板,a板接地,P和Q為兩豎直放置的平行金屬板,在兩板間用絕緣線懸掛一帶電小球;P板與b板用導線相連,Q板接地。開始時懸線靜止在豎直方向,在b板帶電后,懸線偏轉(zhuǎn)角度α變大的是 ( ) A.縮小a、b間的正對面積 B.減小a、b間的距離 C.取出a、b兩極板間的電介質(zhì),換一塊形狀大小相同的導體 D.取出a、b兩極板間的電介質(zhì) 10.光滑水平面上有一邊長為l的正方形區(qū)域處在場強為E的勻強電場中,電場方向與正方形一邊平行。一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球由某一邊的中點,以垂直于該邊的水平初速度v0進入該正方形區(qū)域。當小球再次運動到該正方形區(qū)域的邊緣時,具有的動能可能為 ( ) A.0 B.m+qEl C.m D.m+qEl 二、計算題(本大題共2小題,共30分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計算的要注明單位) 11.(15分)如圖所示,在兩條平行的虛線內(nèi)存在著寬度為L、場強為E的勻強電場,在與右側(cè)虛線相距也為L處有一與電場平行的屏?，F(xiàn)有一電荷量為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子(重力不計),以垂直于電場線方向的初速度v0射入電場中,v0方向的延長線與屏的交點為O。試求: (1)粒子從射入到打到屏上所用的時間; (2)粒子剛射出電場時的速度方向與初速度方向間夾角的正切值tanα; (3)粒子打到屏上的點P到O點的距離x。 12.(能力挑戰(zhàn)題)(15分)如圖所示為密立根油滴實驗示意圖。在電介質(zhì)為空氣的電容器中,觀測以某一速度滴入的油滴。當開關S斷開時,從上板小孔飄入的帶電油滴能以穩(wěn)定的速率v1下降。合上S,過一會兒油滴由下降轉(zhuǎn)為上升,穩(wěn)定時速率為v2。設油滴的質(zhì)量為m,電源電壓為U,板間距離為d,油滴受到空氣的黏滯阻力的大小與速度成正比,即Ff=kv(式中k為未知量)。 (1)求油滴所帶的電荷量q。 (2)設兩板間距d=0.5 cm,板間電壓U=150V,測得油滴的直徑D=1.1010-6m,油滴的密度ρ=1.05103kg/m3,若實驗中觀察到油滴向下和向上勻速運動的速率相等,試由此計算油滴的電荷量并說明電性。 答案解析 1.【解析】選D。電容器的電容的大小與其本身因素有關,與帶電量的多少、兩極板電壓的大小無關,故A、B、C錯誤,D正確。 2.【解析】選B。保持S閉合時,電容器電壓不變,板間電場強度E=,當d減小時E變大,可使電場力大于重力,從而使微粒向上運動,故A錯B對。充電后斷開S時,電容器帶電量不變,則板間電場強度E==,C=,所以E=,E不隨d而變化,故C、D均錯。 3.【解析】選C。粒子在電場中做類平拋運動,受力方向總是沿電場線方向指向軌跡的凹側(cè),C正確。 4.【解析】選B、D。充電后電容器的上極板A帶正電。不斷開電源,增大兩板間距,U不變、d增大。由E=知兩極板間場強減小。場強減小會使電荷q受到的電場力減小,電場力小于重力,合力向下,電荷q向下做加速運動。由C=知d增大時,電容C減小。由Q=CU知極板所帶電荷量減少,會有一部分電荷返回電源,形成逆時針方向的電流。電流表中將會有由b到a的電流,選項B、D正確。 5.【解析】選A。兩種情況下帶電粒子的運動時間之比t1∶t2=2∶1,偏轉(zhuǎn)距離之比y1∶y2=1∶2,由y=at2得兩種情況下粒子的加速度之比==,由于a=, U∝a1,故U1∶U2=1∶8,A正確。 【變式備選】(xx濟南模擬)a、b、c三個α粒子由同一點同時垂直場強方向進入偏轉(zhuǎn)電場,其軌跡如圖所示,其中b恰好飛出電場,由此可以肯定( ) A.在b飛離電場的同時,a剛好打在負極板上 B.b和c同時飛離電場 C.進入電場時,c的速度最大,a的速度最小 D.動能的增量相比,c的最小,a和b的一樣大 【解析】選A、C、D。由=t2可知,ta=tb,A正確;而yc=,tc
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