《廣東2011高考物理一輪復(fù)習(xí) 第六章第三講電容器與電容帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)試題》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《廣東2011高考物理一輪復(fù)習(xí) 第六章第三講電容器與電容帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)試題（8頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第六章 第三講 帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng) 一、單項(xiàng)選擇題(本題共5小題，每小題7分，共35分) 1．如圖1所示，從F處釋放一個(gè)無初速的電子向B板方向運(yùn)動(dòng)， 指出下列對(duì)電子運(yùn)動(dòng)的描述中錯(cuò)誤的是(設(shè)電源電動(dòng)勢為 E) (　　) A．電子到達(dá)B板時(shí)的動(dòng)能是E eV B．電子從B板到達(dá)C板動(dòng)能變化量為零 C．電子到達(dá)D板時(shí)動(dòng)能是3E eV D．電子在A板和D板之間做往復(fù)運(yùn)動(dòng) 解析：由電池的接法知：A板帶負(fù)電，B板帶正電，C板帶正電，D板帶負(fù)電，所以 A、B板間有向左的電場，C、D板間有向右的電場，

2、B、C板間無電場，由動(dòng)能定理 知：電子到達(dá)B板時(shí)的動(dòng)能為E eV，到達(dá)D板時(shí)的動(dòng)能為零，在B、C板間做勻速 直線運(yùn)動(dòng)，總之電子能在A板和D板間往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所以錯(cuò)誤選項(xiàng)為C. 答案：C 2．如圖2所示，靜止的電子在加速電壓U1的作用下從O經(jīng)P 板的小孔射出，又垂直進(jìn)入平行金屬板間的電場，在偏轉(zhuǎn)電 壓U2的作用下偏轉(zhuǎn)一段距離．現(xiàn)使U1加倍，要想使電子的 運(yùn)動(dòng)軌跡不發(fā)生變化，應(yīng)該 (　　) A．使U2加倍 B．使U2變?yōu)樵瓉淼?倍 C．使U2變?yōu)樵瓉淼谋? D．使U2變?yōu)樵瓉淼?/2 解析：要使電子的運(yùn)動(dòng)軌跡不變，則應(yīng)使電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場

3、后任一水平位移x所對(duì) 應(yīng)的偏轉(zhuǎn)距離y保持不變． 由y＝at2＝··()2＝和qU1＝mv02，得y＝，可見在x、y一定時(shí)， U2∝U1.所以選項(xiàng)A正確． 答案：A 3．(2010·廈門模擬)如圖3所示，質(zhì)量相同的兩個(gè)帶電粒子P、Q 以相同的速度沿垂直于電場方向射入兩平行板間的勻強(qiáng)電場 中，P從兩極板正中央射入，Q從下極板邊緣處射入，它們最 后打在同一點(diǎn)(重力不計(jì))，則從開始射入到打到上板的過程中 (　　) A．它們運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tQ>tP B．它們運(yùn)動(dòng)的加速度aQ

4、：設(shè)P、Q兩粒子的初速度為v0，加速度分別為aP和aQ，粒子P到上極板的距 離是h/2，它們做類平拋運(yùn)動(dòng)的水平距離為l.則對(duì)P，由l＝v0tP，＝aPtP2，得到aP ＝；同理對(duì)Q，l＝v0tQ，h＝aQtQ2，得到aQ＝.由此可見tP＝tQ，aQ＝2aP， 而aP＝，aQ＝，所以qP∶qQ＝1∶2. 由動(dòng)能定理，它們的動(dòng)能增加量之比ΔEkP∶ΔEkQ＝maP∶maQh＝1∶4.綜上所述， C項(xiàng)正確． 答案：C 4．如圖4所示，一平行板電容器中存在勻強(qiáng)電場，電場沿豎直方 向．兩個(gè)比荷(即粒子的電荷量與質(zhì)量之比)不同的帶正電的粒 子a和b，從電容器邊緣的P點(diǎn)(如圖)以相同的水平

5、速度射入 兩平行板之間．測得a和b與電容器極板的撞擊點(diǎn)到入射點(diǎn)之間的水平距離之比為 1∶2，若不計(jì)重力，則a和b的比荷之比是 (　　) A．1∶2 B．1∶8 C．2∶1 D．4∶1 解析：帶電粒子受到的電場力F＝Eq，產(chǎn)生的加速度 a＝＝，在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t＝ ， 位移x＝v0t，＝， 所以＝＝，D正確． 答案：D 5．如圖5所示，一個(gè)平行板電容器，板間距離為d，當(dāng)對(duì)其加上電 壓后，A、B

6、兩板的電勢分別為＋φ和－φ，下述結(jié)論錯(cuò)誤的是 (　　) A．電容器兩極板間可形成勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為E＝φ/d B．電容器兩極板間各點(diǎn)的電勢，有的相同，有的不同；有正的，有負(fù)的，有的為零 C．若只減小兩極板間的距離d，該電容器的電容C要增大，極板上帶的電荷量Q也 會(huì)增加 D．若有一個(gè)電子水平射入穿越兩極板之間的電場，則電子的電勢能一定會(huì)減小 解析：由題意可知，兩板間電壓為2φ，電場強(qiáng)度為E＝，A錯(cuò)誤；板間與板平行 的中線上電勢為零，中線上方電勢為正，下方電勢為負(fù)，故B正確；由C∝知，d 減小，C增大，由Q＝CU知，極板帶電荷量Q增加，C正確；電子水平射入穿越兩 極板之間

7、的電場時(shí)，電場力一定對(duì)電子做正功，電子的電勢能一定減小，D正確． 答案：A 二、雙項(xiàng)選擇題(本題共5小題，共35分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有兩個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得7分，只選一個(gè)且正確的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分) 6．(2010·泰安質(zhì)檢)傳感器是一種采集信息的重要器件，圖6所示是一種 測定壓力的電容式傳感器．當(dāng)待測壓力F作用于可動(dòng)膜片電極上時(shí)， 以下說法中正確的是 (　　) A．若F向上壓膜片電極，電路中有從a到b的電流 B．若F向上壓膜片電極，電路中有從b到a的電流 C．若F向上壓膜片電極，電路中

8、不會(huì)出現(xiàn)電流 D．若電流表有示數(shù)，則說明壓力F發(fā)生變化 解析：F向上壓膜片電極，使得電容器兩板間的距離減小，電容器的電容增加，又 因電容器兩極板間的電壓不變，所以電容器的電荷量增加，電容器繼續(xù)充電．綜上 所述，選項(xiàng)B、D正確． 答案：BD 7．(2008·寧夏高考)如圖7所示，C為中間插有電介質(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(dǎo)線相連，Q板接地．開始時(shí)懸線靜止在豎直方向，在b板帶電后，懸線 偏轉(zhuǎn)了角度α.在以下方法中，能使懸線的偏角α變大的是 (　　)

9、 A．縮小ab間的距離 B．加大ab間的距離 C．取出a、b兩極板間的電介質(zhì) D．換一塊形狀大小相同、介電常數(shù)更大的電介質(zhì) 解析：已知電容器C帶電荷量不變，a、Q兩板均接地，電勢為零，b、P兩板電勢 相等．當(dāng)ab間距離縮小時(shí)，電容器C的電容變大，電壓U變小，即b、P兩板電勢 減小，即P、Q間電壓減小，電場強(qiáng)度E減小，懸線偏角α減小，所以A錯(cuò)誤，B 正確．取出a、b兩極板間電介質(zhì)時(shí)，電容器C的電容變小，電壓U變大，懸線偏角 α增大，所以C正確．當(dāng)換一塊介電常數(shù)更大的電介質(zhì)時(shí)，電容器C的電容變大， 電壓U變小，懸線偏角α減小，所以D錯(cuò)誤． 答案：BC 8．如圖8所示，示波管是

10、示波器的核心部件，它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成．如 果在熒光屏上P點(diǎn)出現(xiàn)亮斑，那么示波管中的 (　　) A．極板X應(yīng)帶正電 B．極板X′應(yīng)帶正電 C．極板Y應(yīng)帶正電 D．極板Y′應(yīng)帶正電 解析：由熒光屏上亮斑的位置可知，電子在XX′偏轉(zhuǎn)電場中向X極板方向偏轉(zhuǎn)，故 極板X帶正電，A正確，B錯(cuò)誤；電子在YY′偏轉(zhuǎn)電場中向Y極板方向偏轉(zhuǎn)，故極 板Y帶正電，C正確，D錯(cuò)誤． 答案：AC 9．(2009·四川高考)如圖9所示，粗糙程度均勻的絕緣斜面下方O點(diǎn)處有一正點(diǎn)電荷，帶

11、 負(fù)電的小物體以初速度v1從M點(diǎn)沿斜面上滑，到達(dá)N點(diǎn)時(shí)速度為零，然后下滑回到 M點(diǎn)，此時(shí)速度為v2(v2

12、是先增大后減小， D正確；設(shè)小物體上升的最大高度為h，摩擦力做功為W，在上升過程、下降過程 根據(jù)動(dòng)能定理得 －mgh＋W＝0－mv12 ① mgh＋W＝mv22， ② 聯(lián)立①②解得h＝，A正確． 答案：AD 10．如圖10所示，D是一只理想二極管，電流只能從a流向 b，而不能從b流向a.平行板電容器的A、B兩極板間有 一電荷，在P點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)．以E表示兩極板間的電 場強(qiáng)度，U表示兩極板間的電壓，Ep表示電荷在P點(diǎn)的 電勢能．若保持極板

13、B不動(dòng)，將極板A稍向上平移，則下列說法中正確的是 (　　) A．E變小 B．U變大 C．Ep變大 D．電荷仍保持靜止 解析：B板不動(dòng)而A板上移，則電容器的電容減小，本應(yīng)放電，但由于二極管的單 向?qū)щ娦允闺娙萜鞑荒芊烹?，帶電量不變而極板間場強(qiáng)不變，電荷仍保持靜止，A 錯(cuò)D正確；而極板間電壓U＝Ed變大，B正確；由于場強(qiáng)E不變，則UPB＝EdPB不 變，故Ep不變，C錯(cuò)誤． 答案：BD 三、非選擇題(本題共2小題，共30分) 11．(15分)(2010·北京東城模擬)如圖11所示為一真空示波管的示意圖

14、，電子從燈絲K發(fā) 出(初速度可忽略不計(jì))，經(jīng)燈絲與A板間的電壓U1加速，從A板中心孔沿中心線KO 射出，然后進(jìn)入兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉(zhuǎn)電場中(偏轉(zhuǎn)電場可視為勻強(qiáng)電場)， 電子進(jìn)入M、N間電場時(shí)的速度與電場方向垂直，電子經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場后打在熒光屏 上的P點(diǎn)．已知M、N兩板間的電壓為U2，兩板間的距離為d，板長為L，電子的 質(zhì)量為m，電荷量為e，不計(jì)電子受到的重力及它們之間的相互作用力． (1)求電子穿過A板時(shí)速度的大小； (2)求電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時(shí)的側(cè)移量； (3)若要使電子打在熒光屏上P點(diǎn)的上方，可采取哪些措施？ 解析：(1)設(shè)電子經(jīng)電壓U1加速后的速度為v0，由

15、動(dòng)能定理 eU1＝mv02－0 解得v0＝ (2)電子以速度v0進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場后，垂直于電場方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，沿電場方向做 初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．設(shè)偏轉(zhuǎn)電場的電場強(qiáng)度為E，電子在偏轉(zhuǎn)電場中運(yùn) 動(dòng)的時(shí)間為t，加速度為a，電子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的側(cè)移量為y.由牛頓第二定律和運(yùn) 動(dòng)學(xué)公式 t＝ F＝ma，F(xiàn)＝eE，E＝ a＝ y＝at2 解得y＝ (3)由y＝可知，減小加速電壓U1和增大偏轉(zhuǎn)電壓U2均可增大y值，從而使電子 打到屏上的位置在P點(diǎn)上方． 答案：(1) 　(2) (3)減小加速電壓U1和增大偏轉(zhuǎn)電壓U2 12．(15分)(2010·鞍山模擬)在場強(qiáng)為E

16、＝100 V/m的豎直向下的勻強(qiáng)電場中有一塊水平放 置的足夠大的接地金屬板，在金屬板的正上方，高為h＝0.8 m處有一個(gè)小的放射源放 在一端開口的鉛盒內(nèi)，如圖12所示．放射源以v0＝200 m/s的初速度向水平面以下各 個(gè)方向均勻地釋放質(zhì)量為m＝2×10－15 kg、電荷量為q＝＋10－12 C的帶電粒子．粒子 最后落在金屬板上．不計(jì)粒子重力，試求： (1)粒子下落過程中電場力做的功； (2)粒子打在金屬板上時(shí)的動(dòng)能； (3)計(jì)算落在金屬板上的粒子圖形的面積大?。?結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 解析：(1)粒子在下落過程中電場力做的功 W＝Eqh＝100×10－12×0.8 J＝8×10－11 J (2)粒子在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中僅有電場力做功，由動(dòng)能定理得W＝Ek2－Ek1 Ek2＝8×10－11 J＋2×10－15×2002/2 J＝1.2×10－10 J (3)粒子落到金屬板上的范圍是一個(gè)圓．設(shè)此圓的半徑為r，只有當(dāng)粒子的初速度與電 場的方向垂直時(shí)粒子落在該圓的邊緣上，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得 h＝at2＝t2 代入數(shù)據(jù)求得t≈5.66×10－3 s 圓半徑r＝v0t≈1.13 m 圓面積S＝πr2≈4.0 m2. 答案：(1)8×10－11 J　(2)1.2×10－10 J　(3)4.0 m2