《高中物理一輪總復(fù)習(xí)練習(xí)：第七章靜電場 課時作業(yè)34 Word版含解析》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理一輪總復(fù)習(xí)練習(xí)：第七章靜電場 課時作業(yè)34 Word版含解析（11頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、課時作業(yè)課時作業(yè)(三十四三十四)電容器電容器帶電粒子在電場中帶電粒子在電場中的運動的運動基礎(chǔ)訓(xùn)練基礎(chǔ)訓(xùn)練1(2018云南曲靖聯(lián)考云南曲靖聯(lián)考)(多選多選)如圖所示電路中如圖所示電路中，A、B 為兩塊豎為兩塊豎直放置的金屬板，直放置的金屬板，G 是一只靜電計，開關(guān)是一只靜電計，開關(guān) S 合上后，靜電計指針張合上后，靜電計指針張開一個角度，下述哪些做法可使指針張角增大開一個角度，下述哪些做法可使指針張角增大()A使使 A、B 兩板靠近一些兩板靠近一些B使使 A、B 兩板正對面積錯開一些兩板正對面積錯開一些C斷開斷開 S 后，使后，使 B 板向右平移拉開一些板向右平移拉開一些D斷開斷開 S 后，使后
2、，使 A、B 兩板正對面積錯開一些兩板正對面積錯開一些答案答案：CD解析解析：圖中靜電計的金屬桿接圖中靜電計的金屬桿接 A 板板，外殼和外殼和 B 板均板均接地接地，靜電計顯示的是靜電計顯示的是 A、B 兩極板間的電壓兩極板間的電壓，指針張角越大指針張角越大，表示表示兩板間的電壓越高兩板間的電壓越高當合上當合上 S 后后，A、B 兩板與電源兩極相連兩板與電源兩極相連，板間板間電壓等于電源電壓不變，靜電計指針張角不變；當斷開電壓等于電源電壓不變，靜電計指針張角不變；當斷開 S 后，板間后，板間距離增大距離增大，正對面積減小正對面積減小，都將使電容器的電容變小都將使電容器的電容變小，而電容器電荷而
3、電容器電荷量不變量不變，由由 UQC可知可知，板間電壓板間電壓 U 增大增大，從而使靜電計指針張角增從而使靜電計指針張角增大綜上所述，選項大綜上所述，選項 C、D 正確正確2(2018山東菏澤期末山東菏澤期末)(多選多選)一平行板電容器充電后與電源斷一平行板電容器充電后與電源斷開，負極板接地，在兩極板間有一帶正電小球開，負極板接地，在兩極板間有一帶正電小球(電荷量很小電荷量很小)固定在固定在 P點點，如圖所示如圖所示以以 U 表示兩極板間的電壓表示兩極板間的電壓，E 表示兩極板間的場強表示兩極板間的場強，Ep表示該小球在表示該小球在 P 點的電勢能，若保持負極板不動，而將正極板移點的電勢能，若
4、保持負極板不動，而將正極板移至圖中虛線所示位置，則至圖中虛線所示位置，則()AU 變小變小BU 不變不變CE 變大變大DEp不變不變答案答案：AD解析解析：根據(jù)電容器充電后與電源斷開可知根據(jù)電容器充電后與電源斷開可知，Q 不變不變，將正極板移至圖中虛線所示位置將正極板移至圖中虛線所示位置，間距間距 d 減小減小，由由 CrS4kd，知電知電容容C 增大，又增大，又 UQC，電壓，電壓 U 減小，因減小，因 EUdQCd4kQrS，E 不變，不變，P點到下極板的距離不變點到下極板的距離不變， 則則 P 點與下極板的電勢差不變點與下極板的電勢差不變， P 點的電勢點的電勢不變，不變，P 點電勢能點
5、電勢能 Epq 不變，選項不變，選項 A、D 正確正確3如圖所示如圖所示，從從 F 處由靜止釋放一個電子處由靜止釋放一個電子，電子向電子向 B 板方向運板方向運動動， 設(shè)電源電動勢為設(shè)電源電動勢為 U(V)， 下列對電子運動的描述中錯誤的是下列對電子運動的描述中錯誤的是()A電子到達電子到達 B 板時的動能是板時的動能是 U(eV)B電子從電子從 B 板到達板到達 C 板的過程中，動能的變化量為零板的過程中，動能的變化量為零C電子到達電子到達 D 板時動能是板時動能是 3U(eV)D電子在電子在 A 板和板和 D 板之間做往復(fù)運動板之間做往復(fù)運動答案：答案：C解析：解析：由題圖可知，電子在由題
6、圖可知，電子在 A、B 板間做加速運動，板間做加速運動，電場力做的正功為電場力做的正功為 U(eV)；電子在電子在 B、C 板間做勻速運動板間做勻速運動，動能變化動能變化量為零；電子在量為零；電子在 C、D 板間做減速運動，電場力做的功為板間做減速運動，電場力做的功為U(eV)，電子在電子在 D 板處速度為零板處速度為零，故電子在故電子在 A 板和板和 D 板之間做往復(fù)運動板之間做往復(fù)運動，選選C.4如圖所示如圖所示，電子電子(不計重力不計重力，電荷量為電荷量為 e，質(zhì)量為質(zhì)量為 m)由靜止經(jīng)由靜止經(jīng)加速電場加速加速電場加速，然后從相互平行的然后從相互平行的 A、B 兩板的正中間射入兩板的正中
7、間射入，已知加已知加速電場兩極間電壓為速電場兩極間電壓為 U1，A、B 兩板之間電壓為兩板之間電壓為 U2，則下列說法中，則下列說法中正確的是正確的是()A電子穿過電子穿過 A、B 板時，其動能一定等于板時，其動能一定等于 eU1U22B為使電子能飛出為使電子能飛出 A、B 板，則要求板，則要求 U1U2C若把電子換成另一種帶負電的粒子若把電子換成另一種帶負電的粒子(忽略重力忽略重力)，它將沿著電，它將沿著電子的運動軌跡運動子的運動軌跡運動D在在 A、B 板間，沿電子的運動軌跡，電勢越來越低板間，沿電子的運動軌跡，電勢越來越低答案：答案：C解析：解析：電子穿過電子穿過 A、B 板時不一定從板的
8、邊緣射出，板時不一定從板的邊緣射出，所以動能不一定等于所以動能不一定等于 eU1U22 ，故，故 A 錯誤為使電子能飛出錯誤為使電子能飛出 A、B板板，不能只要求不能只要求 U1U2，因為豎直位移還與板長因為豎直位移還與板長、板間距離有關(guān)板間距離有關(guān)，故故B 錯誤錯誤電子在電子在 A、B 板間的水平位移板間的水平位移 xv0t，豎直位移豎直位移 y12at2，其其中中 aeU2md，eU112mv20，聯(lián)立得聯(lián)立得 yU2x24U1d，與電荷量與電荷量、質(zhì)量無關(guān)質(zhì)量無關(guān)，所所以以 C 正確正確在在 A、B 板間板間，電場力對電子做正功電場力對電子做正功，電勢能減少電勢能減少，沿電沿電子的運動軌
9、跡電勢升高，所以子的運動軌跡電勢升高，所以 D 錯誤錯誤5(2018湖北宜昌模擬湖北宜昌模擬)如圖所示，一個帶電粒子從粒子源飄入如圖所示，一個帶電粒子從粒子源飄入(初速度很小初速度很小，可忽略不計可忽略不計)電壓為電壓為 U1的加速電場的加速電場，經(jīng)加速后從小孔經(jīng)加速后從小孔 S沿平行金屬板沿平行金屬板 A、B 的中線射入的中線射入，A、B 板長為板長為 L，相距為相距為 d，電壓電壓為為U2.則帶電粒子能從則帶電粒子能從 A、B 板間飛出應(yīng)該滿足的條件是板間飛出應(yīng)該滿足的條件是()A.U2U12dLB.U2U1dLC.U2U12d2L2D.U2U1d2L2答案：答案：C解析：解析：根據(jù)根據(jù)
10、qU112mv2，再根據(jù)，再根據(jù) tLv和和 y12at212qU2mdLv2，由題意知，由題意知，y12d，解得，解得U2U12d2L2，故，故 C 正確正確6 如圖所示的示波管如圖所示的示波管， 電子由陰極電子由陰極 K 發(fā)射后發(fā)射后，初速度可以忽略初速度可以忽略，經(jīng)加速電場加速后垂直于電場方向飛入偏轉(zhuǎn)電場，最后打在熒光屏經(jīng)加速電場加速后垂直于電場方向飛入偏轉(zhuǎn)電場，最后打在熒光屏上已知加速電壓為上已知加速電壓為 U1，偏轉(zhuǎn)電壓為，偏轉(zhuǎn)電壓為 U2，兩偏轉(zhuǎn)極板間距為，兩偏轉(zhuǎn)極板間距為 d，板，板長為長為 L，偏轉(zhuǎn)極板右端到熒光屏的距離為，偏轉(zhuǎn)極板右端到熒光屏的距離為 D，不計重力，求：，不計
11、重力，求：(1)電子飛出偏轉(zhuǎn)電場時的偏轉(zhuǎn)位移電子飛出偏轉(zhuǎn)電場時的偏轉(zhuǎn)位移 y；(2)電子打在熒光屏上的偏轉(zhuǎn)距離電子打在熒光屏上的偏轉(zhuǎn)距離 OP.答案：答案：(1)U2L24dU1(2)U2L4dU1(L2D)解析：解析：設(shè)電子加速后速度為設(shè)電子加速后速度為 v0，則，則eU112mv20在偏轉(zhuǎn)電場中水平方向：在偏轉(zhuǎn)電場中水平方向：Lv0t豎直方向：豎直方向：y12eU2dmt2聯(lián)立解得聯(lián)立解得 yU2L24dU1.(2)由類平拋運動的推論可得由類平拋運動的推論可得yOP12LL2D聯(lián)立解得聯(lián)立解得OPy2DLyU2L24dU1U2LD2dU1U2L4dU1(L2D)能力提升能力提升7(2018
12、河北張家口模擬河北張家口模擬)如圖所示，如圖所示，P、Q 為平行板電容器，為平行板電容器，兩極板豎直放置兩極板豎直放置， 在兩板間用絕緣線懸掛一帶電小球在兩板間用絕緣線懸掛一帶電小球 將該電容器與將該電容器與電源連接，閉合開關(guān)后，懸線與豎直方向夾角為電源連接，閉合開關(guān)后，懸線與豎直方向夾角為，則，則()A保持開關(guān)閉合，縮小保持開關(guān)閉合，縮小 P、Q 兩板間的距離，角度兩板間的距離，角度會減小會減小B保持開關(guān)閉合，加大保持開關(guān)閉合，加大 P、Q 兩板間的距離，角度兩板間的距離，角度會增大會增大C斷開開關(guān)，加大斷開開關(guān)，加大 P、Q 兩板間的距離，角度兩板間的距離，角度會增大會增大D斷開開關(guān)，縮小
13、斷開開關(guān)，縮小 P、Q 兩板間的距離，角度兩板間的距離，角度不變化不變化答案答案：D解析解析：保持開關(guān)閉合保持開關(guān)閉合，電容器兩端的電壓不變電容器兩端的電壓不變，減小減小兩板間距離，根據(jù)兩板間距離，根據(jù) EUd，電場強度增大，角度，電場強度增大，角度增大，增大，A 錯誤；增錯誤；增大兩板間距離，場強減小，角度大兩板間距離，場強減小，角度減小，減小，B 錯誤；將開關(guān)斷開，錯誤；將開關(guān)斷開，Q 不不變變，則有則有 EUdQCdQrS4kdd4kQrS，改變距離改變距離 d，場強不變場強不變，角度角度不變，不變，C 錯誤，錯誤，D 正確正確8如圖所示如圖所示，在空間中有平行于在空間中有平行于 xOy
14、 平面的勻強電場平面的勻強電場，一群帶一群帶正電粒子正電粒子(電荷量為電荷量為 e， 重力不計重力不計， 不計粒子間相互作用不計粒子間相互作用)從從 P 點出發(fā)點出發(fā)，可以到達以原點可以到達以原點 O 為圓心為圓心、R25 cm 為半徑的圓上的任意位置為半徑的圓上的任意位置，比比較圓上這些位置，發(fā)現(xiàn)粒子到達圓與較圓上這些位置，發(fā)現(xiàn)粒子到達圓與 x 軸正半軸的交點軸正半軸的交點 A 時，動能時，動能增加量最大增加量最大，為為 60 eV， 已知已知OAP30.則下列說法正確的是則下列說法正確的是()A該勻強電場的方向沿該勻強電場的方向沿 x 軸負方向軸負方向B勻強電場的電場強度是勻強電場的電場強
15、度是 240 V/mC過過 A 點的電場線與點的電場線與 x 軸垂直軸垂直DP、A 兩點間的電勢差為兩點間的電勢差為 60 V答案答案：D解析解析：到到 A 點時點時，動能增加量最大動能增加量最大，說明等勢面在說明等勢面在 A點與圓相切點與圓相切(否則一定還可以在圓上找到比否則一定還可以在圓上找到比 A 點電勢低的點，粒子到點電勢低的點，粒子到達這點，動能增加量比到達達這點，動能增加量比到達 A 點時動能增加量大點時動能增加量大)，即等勢面與，即等勢面與 y 軸軸平行，電場力做正功，所以電場沿平行，電場力做正功，所以電場沿 x 軸正方向，軸正方向，P、A 兩點間的電勢兩點間的電勢差差 UPAW
16、e60 V，由勻強電場中電場強度與電勢差的關(guān)系可得，由勻強電場中電場強度與電勢差的關(guān)系可得 EUPA2Rcos 30cos 30160 V/m，故，故 D 正確，正確，A、B、C 錯誤錯誤9(多選多選)兩個相同的電容器兩個相同的電容器 A 和和 B 如圖所示連接，它們的極板如圖所示連接，它們的極板均水平放置，當它們都帶有一定電荷并處于靜電平衡時，電容器均水平放置，當它們都帶有一定電荷并處于靜電平衡時，電容器 A中的一帶電粒子恰好靜止，現(xiàn)在電容器中的一帶電粒子恰好靜止，現(xiàn)在電容器 B 的兩極板間插入一長度與的兩極板間插入一長度與板長相同的金屬塊板長相同的金屬塊， 且兩極板的間距且兩極板的間距 d
17、 不變不變， 這時帶電粒子的加速度這時帶電粒子的加速度大小為大小為12g，重力加速度的大小為，重力加速度的大小為 g.則下列說法正確的是則下列說法正確的是()A帶電粒子加速度方向向下帶電粒子加速度方向向下B電容器電容器 A 的帶電量增加為原來的的帶電量增加為原來的 2 倍倍C金屬塊的厚度為金屬塊的厚度為23dD電容器電容器 B 兩板間的電壓保持不變兩板間的電壓保持不變答案答案： AC解析解析： 帶電粒子靜止帶電粒子靜止， 則有則有 mgqUd， 得得 Umgdq，當在電容器當在電容器 B 的兩極板間插入一長度與板長相同的金屬塊時，板間的兩極板間插入一長度與板長相同的金屬塊時，板間距減小，則由距
18、減小，則由 CrS4kd可知，電容器可知，電容器 B 的電容的電容 C 增大，而兩個電容增大，而兩個電容器的總電量不變，電壓相等，則知電容器器的總電量不變，電壓相等，則知電容器 B 兩端的帶電量增大，電兩端的帶電量增大，電容器容器 A 兩端的電量減小兩端的電量減小， 則由則由 CQU知電容器知電容器 A 板間電壓減小板間電壓減小，場強場強減小，粒子所受的電場力減小，所以粒子向下加速運動，故減小，粒子所受的電場力減小，所以粒子向下加速運動，故 A 項正項正確確； 帶電粒子向下加速運動帶電粒子向下加速運動， 根據(jù)牛頓第二定律得根據(jù)牛頓第二定律得 mgqUdmg2，由由解得解得 U12mgdq，則板
19、間電壓變?yōu)樵瓉淼膭t板間電壓變?yōu)樵瓉淼?2，根據(jù)電容的定義根據(jù)電容的定義式式 CQU，可知電容器，可知電容器 A 的帶電量變?yōu)樵瓉淼牡膸щ娏孔優(yōu)樵瓉淼?2，則電容器，則電容器 B 的帶電的帶電量變?yōu)樵瓉淼牧孔優(yōu)樵瓉淼?2倍，由電容的定義式倍，由電容的定義式 CQU，可知電容器，可知電容器 B 的電容變的電容變?yōu)樵瓉淼臑樵瓉淼?3 倍倍，則電容器則電容器 B 的板間距減小到原來的的板間距減小到原來的13，故金屬塊的厚故金屬塊的厚度為度為23d，C 項正確，項正確，B、D 項錯誤項錯誤10如圖所示，矩形區(qū)域如圖所示，矩形區(qū)域 ABCD 內(nèi)存在豎直向下的勻強電場，內(nèi)存在豎直向下的勻強電場，兩個帶正電的
20、粒子兩個帶正電的粒子 a 和和 b 以相同的水平速度射入電場以相同的水平速度射入電場， 粒子粒子 a 由頂由頂點點A 射入射入，從從 BC 的中點的中點 P 射出射出，粒子粒子 b 由由 AB 的中點的中點 O 射入射入，從頂從頂點點C 射出若不計重力，則射出若不計重力，則 a 和和 b 的比荷之比是的比荷之比是()A12B21C18D81答案：答案：D解析：解析：如圖所示，設(shè)如圖所示，設(shè) AB 長為長為 2h，BC 長為長為 2l，對，對 a粒子有粒子有 2h12aat2aqaE2mat2a，lv0ta，解得解得 2hqaE2malv02，對對 b 粒子有粒子有 h12abt2bqbE2mb
21、t2b，2lv0tb，解得，解得 hqbE2mb2lv02，可得，可得qamaqbmb81，D 正確正確11如圖甲所示，質(zhì)量為如圖甲所示，質(zhì)量為 m、電荷量為、電荷量為 e 的電子經(jīng)加速電壓的電子經(jīng)加速電壓 U1加速后，在水平方向沿加速后，在水平方向沿 O1O2垂直進入偏轉(zhuǎn)電場已知形成偏轉(zhuǎn)電場垂直進入偏轉(zhuǎn)電場已知形成偏轉(zhuǎn)電場的平行板電容器的極板長為的平行板電容器的極板長為 L(不考慮電場邊緣效應(yīng)不考慮電場邊緣效應(yīng))，兩極板間距，兩極板間距為為d，O1O2為兩極板的中線為兩極板的中線，P 是足夠大的熒光屏是足夠大的熒光屏，且屏與極板右邊緣且屏與極板右邊緣的距離也為的距離也為 L.甲甲乙乙(1)求
22、電子進入偏轉(zhuǎn)電場時的速度大小求電子進入偏轉(zhuǎn)電場時的速度大小 v；(2)若偏轉(zhuǎn)電場兩板間加恒定電壓，電子經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場后正好打若偏轉(zhuǎn)電場兩板間加恒定電壓，電子經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場后正好打中屏上的中屏上的 A 點，點，A 點與極板點與極板 M 在同一水平線上，求偏轉(zhuǎn)電場所加電在同一水平線上，求偏轉(zhuǎn)電場所加電壓壓 U2；(3)若偏轉(zhuǎn)電場兩板間的電壓按如圖乙所示做周期性變化，要使若偏轉(zhuǎn)電場兩板間的電壓按如圖乙所示做周期性變化，要使電子經(jīng)加速電場后在電子經(jīng)加速電場后在 t0 時刻進入偏轉(zhuǎn)電場，最后水平擊中時刻進入偏轉(zhuǎn)電場，最后水平擊中 A 點，點，求偏轉(zhuǎn)電場電壓求偏轉(zhuǎn)電場電壓 U0以及周期以及周期 T 分別應(yīng)該滿
23、足的條件分別應(yīng)該滿足的條件答案：答案：見解析見解析解析：解析：(1)電子經(jīng)加速電場加速電子經(jīng)加速電場加速 eU112mv2解得解得 v2eU1m.(2)由題意知由題意知， 電子經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場偏轉(zhuǎn)后做勻速直線運動到達電子經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場偏轉(zhuǎn)后做勻速直線運動到達 A 點點，設(shè)電子離開偏轉(zhuǎn)電場時的偏轉(zhuǎn)角為設(shè)電子離開偏轉(zhuǎn)電場時的偏轉(zhuǎn)角為，由幾何關(guān)系得，由幾何關(guān)系得d2L12Ltan 解得解得 tand3L又又 tan vyveU2mdLvveU2Lmdv2U2L2U1d解得解得 U22U1d23L2.(3)要使電子在水平方向擊中要使電子在水平方向擊中 A 點，電子必向上極板偏轉(zhuǎn)，且點，電子必向上極板偏轉(zhuǎn)，且 vy0，則電子應(yīng)在則電子應(yīng)在 t0 時刻進入偏轉(zhuǎn)電場時刻進入偏轉(zhuǎn)電場，且電子在偏轉(zhuǎn)電場中運動且電子在偏轉(zhuǎn)電場中運動的時間為整數(shù)個周期的時間為整數(shù)個周期， 因為電子水平射出因為電子水平射出， 則電子在偏轉(zhuǎn)電場中的運則電子在偏轉(zhuǎn)電場中的運動時間滿足動時間滿足tLvnTTLnvLn2eU1mLnm2eU1(n1,2,3，)在豎直方向滿足在豎直方向滿足d22n12aT222n12eU0mdT22解得解得 U04nU1d2L2(n1,2,3，)
高中物理一輪總復(fù)習(xí)練習(xí)：第七章靜電場 課時作業(yè)34 Word版含解析
