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1、2022年高三物理一輪復(fù)習(xí) 第6章 第3講 電容器 帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)練習(xí)(I) 1.(xx山東理綜,18,6分)如圖,場強(qiáng)大小為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場中有一矩形區(qū)域abcd,水平邊ab長為s,豎直邊ad長為h。質(zhì)量均為m、帶電量分別為+q和-q的兩粒子,由a、c兩點(diǎn)先后沿ab和cd方向以速率v0進(jìn)入矩形區(qū)(兩粒子不同時(shí)出現(xiàn)在電場中)。不計(jì)重力。若兩粒子軌跡恰好相切,則v0等于(　　) A. B. C. D. 2.(xx課標(biāo)Ⅰ,16,6分)一水平放置的平行板電容器的兩極板間距為d,極板分別與電池兩極相連,上極板中心有一小孔(小孔對(duì)電場的影響可忽略不計(jì))。小孔正上方處的P點(diǎn)有一帶

2、電粒子,該粒子從靜止開始下落,經(jīng)過小孔進(jìn)入電容器,并在下極板處(未與極板接觸)返回。若將下極板向上平移,則從P點(diǎn)開始下落的相同粒子將(　　) A.打到下極板上 B.在下極板處返回 C.在距上極板處返回 D.在距上極板d處返回 3.(xx廣東理綜,15,4分)噴墨打印機(jī)的簡化模型如圖所示。重力可忽略的墨汁微滴,經(jīng)帶電室?guī)ж?fù)電后,以速度v垂直勻強(qiáng)電場飛入極板間,最終打在紙上。則微滴在極板間電場中(　　) A.向負(fù)極板偏轉(zhuǎn) B.電勢能逐漸增大 C.運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線 D.運(yùn)動(dòng)軌跡與帶電量無關(guān) 4.(xx安徽理綜,22,14分)如圖所示,充電后的平行板電容器水平放置,電容為C,極板間

3、距離為d,上極板正中有一小孔。質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球從小孔正上方高h(yuǎn)處由靜止開始下落,穿過小孔到達(dá)下極板處速度恰為零(空氣阻力忽略不計(jì),極板間電場可視為勻強(qiáng)電場,重力加速度為g)。求: (1)小球到達(dá)小孔處的速度; (2)極板間電場強(qiáng)度大小和電容器所帶電荷量; (3)小球從開始下落運(yùn)動(dòng)到下極板處的時(shí)間。 5.(xx課標(biāo)Ⅱ,24,14分)如圖,勻強(qiáng)電場中有一半徑為r的光滑絕緣圓軌道,軌道平面與電場方向平行。a、b為軌道直徑的兩端,該直徑與電場方向平行。一電荷量為q(q>0)的質(zhì)點(diǎn)沿軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng),經(jīng)過a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力的大小分別為Na和N

4、b。不計(jì)重力,求電場強(qiáng)度的大小E、質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能。 1.B　因?yàn)閮闪Ｗ榆壽E恰好相切,切點(diǎn)為矩形區(qū)域中心,則對(duì)其中一個(gè)粒子,水平方向=v0t,豎直方向=at2且滿足a=,三式聯(lián)立解得v0=,故B正確。 2.D　設(shè)板間電壓為U,場強(qiáng)為E,則E= 由動(dòng)能定理得mg·d-qEd=0 將下極板向上平移后,U不變,d'=d,則E'==E,設(shè)粒子在距上極板x處返回,則 mg(+x)-qE'x=0 聯(lián)立解得:x=d,故D正確,A、B、C錯(cuò)誤。 3.C　由于微滴帶負(fù)電,其所受電場力指向正極板,故微滴在電場中向正極板偏轉(zhuǎn),A項(xiàng)錯(cuò)誤。微滴在電場中所受電場力做正功,電

5、勢能減小,B項(xiàng)錯(cuò)誤。由于極板間電場是勻強(qiáng)電場,電場力不變,故微滴在電場中做勻加速曲線運(yùn)動(dòng),并且軌跡為拋物線,C項(xiàng)正確。帶電量影響電場力及加速度大小,運(yùn)動(dòng)軌跡與加速度大小有關(guān),故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 4.答案　(1)　(2)　C　(3) 解析　(1)由v2=2gh得v= (2)在極板間帶電小球受重力和電場力作用,有 qE-mg=ma且v2-0=2ad,得E= 由U=Ed、Q=CU得Q=C (3)由題得h=g、0=v+at2、t=t1+t2,綜合可得t= 5.答案　見解析 解析　質(zhì)點(diǎn)所受電場力的大小為 f=qE① 設(shè)質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量為m,經(jīng)過a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)的速度大小分別為va和vb,由牛頓第二定律有 f+Na=m② Nb-f=m③ 設(shè)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為Eka和Ekb,有 Eka=m④ Ekb=m⑤ 根據(jù)動(dòng)能定理有 Ekb-Eka=2rf⑥ 聯(lián)立①②③④⑤⑥式得 E=(Nb-Na)⑦ Eka=(Nb+5Na)⑧ Ekb=(5Nb+Na)⑨