2022年高考物理一轮复习课时作业19电容器-带电粒子在电场中运动-.docx

十九电容器带电粒子在电场中运动1(多选)如图所示是描述对给定的电容器充电时极板上带电荷量Q、极板间电压U和电容C之间的关系图象，其中正确的是()答案：BCD解析：A图所含的信息是：电容器电容的大小和电容器所带的电荷量成正比，A错误B图所含的信息是：电容器的电容并不随两极板间的电压的变大而转变，B正确C图所含的信息是：电容器所带的电荷量与极板间的电压的比值不变，即电容器的电容不变，C正确D图所含的信息是：电容器的电容不随电容器所带电荷量的转变而转变，D正确2(2021石家庄一中检测)如图所示，从F处释放一个无初速度的电子向B板方向运动，指出下列对电子运动的描述中错误的是(设电源电动势为U)()A电子到达B板时的动能是eUB电子从B板到达C板动能变化量为零C电子到达D板时动能是3eUD电子在A板和D板之间做往复运动答案：C解析：由电路图可得，电子在A、B板间加速运动，电场力做正功eU，A正确；在B、C板间匀速运动，动能变化量为零，B正确；在C、D板间减速运动，电场力做负功eU，所以电子在D板处速度为零，C错误；电子在A板和D板之间做往复运动，D正确3(多选)一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷(电荷量很小)固定在P点，如图所示，以E表示两极板间的场强，U表示电容器的电压，Ep表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则()AU变小，E不变BE变大，Ep变大CU变小，Ep不变DU不变，Ep不变答案：AC解析：电容器充电后与电源断开，说明电容器带电荷量不变由C，U，推出Ud.因此正极板向负极板接近，即d变小时，U变小又由E，Ud，故E不变，选项A正确，B、D错误负极板接地即以负极板作为零电势点，场强E不变，P点的电势不变，正电荷在P点的电势能也不变，C正确4(多选)如图所示，一个带负电的小球悬挂在竖直放置的平行板电容器内部，接通开关S后，悬线与竖直方向的夹角为，则()AS闭合，减小A、B间距离，夹角增大BS闭合，减小A、B间距离，夹角不变CS断开，增大A、B间距离，夹角增大DS断开，增大A、B间距离，夹角不变答案：AD解析：依据电容定义式C和平行板电容器的打算式可知，S闭合时，电容器两极板间电压保持不变减小A、B间距离，由E得E增大，夹角增大，选项A正确，选项B错误；S断开后，电容器两极板间电荷量保持不变，增大A、B间距离，由E得E不变，夹角不变，故选项C错误，选项D正确5真空中的某装置如图所示，现有质子、氘核和粒子都从O点由静止释放，经过相同加速电场和偏转电场，射出后都打在同一个与OO垂直的荧光屏上，使荧光屏上消灭亮点(已知质子、氘核和粒子质量之比为124，电量之比为112，重力不计)下列说法中正确的是()A三种粒子在偏转电场中运动时间之比为211B三种粒子射出偏转电场时的速度相同C在荧光屏上将只消灭1个亮点D偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为122答案：C解析：由U1qmv，得v01v02v0311，再由t可得：t1t2t31，A错误；由y可知，三种粒子从偏转电场同一点射出，且速度方向相同，故肯定打在屏上的同一点，C正确；由mv2U1qqy可得：v，因不同，故三种粒子出偏转电场的速度不相同，B错误；由偏转电场对三种粒子做的功为W电qy可知，W电1W电2W电3112，D错误6如图所示为示波管的示意图，以屏幕的中心为坐标原点，建立如图所示的直角坐标系xOy，当在XX这对电极上加上恒定的电压UXX2 V，同时在YY电极上加上恒定的电压UYY1 V时，荧光屏上光点的坐标为(4，1)，则当在XX这对电极上加上恒定的电压UXX1 V，同时在YY电极上加上恒定的电压UYY2 V时，荧光屏上光点的坐标为()A(2，2)B(4，2)C(2,2)D(4,2)答案：C解析：依据yat2t2可知，偏转位移与电压成正比，所以答案选择C.7(2021常州模拟)如图所示，有一带电粒子贴着A板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为U1时，带电粒子沿轨迹从两板正中间飞出，当偏转电压为U2时，带电粒子沿轨迹落到B板中间，设粒子两次射入电场的水平速度相同，则两次偏转电压之比为()AU1U218BU1U214CU1U212DU1U211答案：A解析：两种状况下带电粒子的运动时间之比t1t221，偏转距离之比y1y212，由yat2得两种状况下粒子的加速度之比，由于a，Ua，故U1U218，A正确8(2021山东德州模拟)(多选)如图所示，平行金属板A、B之间有加速电场，C、D之间有偏转电场，M为荧光屏今有质子(H)、氘核(H)和氚核(H)均由A板从静止开头被加速电场加速后垂直于电场方向进入偏转电场，最终打在荧光屏上(不计粒子重力)则下列推断中正确的是()A三种粒子从B板射出时的速度之比为B三种粒子同时打到荧光屏上C偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为123D偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为111答案：AD解析：由U0qmv得三种粒子从B板射出时的速度之比为，由t易知质子最先打到荧光屏上，由y()2，得三种粒子竖直方向偏转的位移都是y，偏转电场的电场力对三种粒子所做的功均为Eqy，其比为111，故A、D对9如图所示，两平行金属板间有一匀强电场，板长为L，板间距离为d，在板右端L处有一竖直放置的光屏M，一带电荷量为q、质量为m的质点从两板中心射入板间，最终垂直打在M屏上，则下列结论正确的是()A板间电场强度大小为B板间电场强度大小为C质点在板间的运动时间和它从板的右端运动到光屏的时间相等D质点在板间的运动时间大于它从板的右端运动到光屏的时间答案：C解析：依据质点垂直打在M屏上可知，质点在两板中心运动时向上偏转，在板右端运动时向下偏转，mgqE，选项A、B错误；依据运动的合成和分解，质点沿水平方向做匀速直线运动，质点在板间的运动时间和它从板的右端运动到光屏的时间相等，选项C正确，D错误10如图所示，水平放置的平行板电容器，原来AB两板不带电，B极板接地，它的极板长l0.1 m，两板间距离d0.4 cm，现有一微粒质量m2.0106 kg，带电荷量q1.0108 C，以肯定的初速度从两板中心平行于极板射入，由于重力作用微粒恰好能落到A板的中点O处，取g10 m/s2.试求：(1)带电粒子入射初速度v0的大小；(2)现使电容器带上电荷，使带电微粒能从平行板电容器的右侧射出，则带电后A板的电势为多少？答案：(1)2.5 m/s(2)6 VA10 V解析：(1)电容器不带电时，微粒做平抛运动，则有v0t，gt2，联立两式得v0，代入数据得：v02.5 m/s.(2)若使微粒能从电容器右侧射出，则要求A板的电势大于0，且B板接地电势等于0，则有UABABA，A板电势最小时，微粒刚好从A板右侧边缘射出，则有lv0t1，a1t，且mgqma1，联立以上各式得Amin6 V，A板电势最大时，微粒刚好从B板右侧边缘射出，则有qmgma2，且有a2a1，代入数据解得Amax10 V，综合可得6 VA10 V.11如图甲所示，在xOy坐标系中，两平行金属板如图放置，OD与x轴重合，板的左端与原点O重合，板长L2 m，板间距离d1 m，紧靠极板右侧有一荧光屏两金属板间电压UAO随时间的变化规律如图乙所示，已知U01103 V，变化周期T2103 s，t0时刻一带正电的粒子从左上角A点，以v01103 m/s的速度平行于AB边射入板间，粒子电荷量q1105 C，质量m1107 kg，不计粒子所受重力，求：(1)粒子在板间运动的时间；(2)粒子打在荧光屏上的纵坐标；(3)粒子打到屏上的动能答案：(1)2103 s(2)0.85 m(3)5.05102 J解析：(1)粒子在板间沿x轴匀速运动，设运动时间为t，由Lv0tt2103 s(2)设t0时刻射入的粒子在板间偏转量最大为y1，y1a()2(a)ma，解得y10.15 m纵坐标ydy10.85 m(3)粒子出射时的动能，由动能定理得qy2mv2mv又y2a()2故Ekmv25.05102 J.