1、1. (2012山东威海质检)平行板电容器两极板所带的电荷量不变, 现将两极板间的距离适当增大, 则()A. 平行板电容器的电容增大B. 平行板电容器间匀强电场的场强减小C. 平行板电容器两极板间的电压增大D. 平行板电容器两极板所带电荷的电势能都增大解析: 选CD.平行板电容器的电容与两极板间的距离成反比, 距离增大, 电容减小, A错误; 平行板电容器的电容为: C, 电容器两极板间的电压为: U, C正确; 两极板间电场的场强大小为: E, 场强不变, B错误; 两极板间的距离增大, 电场力对所有电荷做负功, 所有电荷的电势能增大, D正确. 2. (2011高考安徽理综卷)图639甲为
2、示波管的原理图. 如果在电极YY之间所加的电压按图乙所示的规律变化, 在电极XX之间所加的电压按图丙所示的规律变化, 则在荧光屏上会看到的图形是()图639图6310解析: 选 B.在02t1时间内, 扫描电压扫描一次, 信号电压完成一个周期, 当UY为正的最大值时, 电子打在荧光屏上有正的最大位移, 当UY为负的最大值时, 电子打在荧光屏上有负的最大位移, 因此一个周期内荧光屏上的图像为B.3. (2012浙江省学军中学高三期中)如图6311所示, 两块水平放置的带电平行金属板间有竖直向上的匀强电场. 一个质量为m、带电量为q的油滴以初速度v0进入电场, 并在电场中沿直线运动了一段时间, 空
3、气阻力不计, 则()图6311A. 该油滴带负电B. 在这段时间内电场力所做的功大于油滴重力势能的变化C. 在这段时间内油滴的机械能保持不变D. 在这段时间内油滴的动能保持不变解析: 选 D.油滴沿直线运动, 则受力平衡或所受合力与初速共线. 油滴受到重力和电场力的作用, 二者都在竖直方向上, 所以油滴必是受力平衡, 因而油滴带正电, 且qEmg, 所以在这段时间内电场力所做的功等于油滴重力势能的变化, A、B均错误; 油滴受力平衡, 则动能保持不变, 但运动速度斜向上, 所以重力势能增加, 机械能增加, C错误D正确. 4. 如图6312所示, 有两个相同的带电粒子A、B, 分别从平行板间左
4、侧中点和贴近上极板左端处以不同的初速度垂直于电场方向进入电场, 它们恰好都打在下极板右端处的C点, 若不计重力, 下列说法错误的是()图6312A. A粒子的初动能是B粒子的2倍B. A粒子在C点的偏向角的正弦值是B粒子的2倍C. A、B两粒子到达C点时的动能可能相同D. 如果仅将加在两极板间的电压加倍, A、B两粒子到达下极板时仍为同一点D(图中未画出)解析: 选 B.粒子在水平方向上做匀速直线运动, 则有vAtAvBtB, 竖直方向上对A有at, 对B有hat, 通过计算可知vAvB, A项正确; 通过图像可以看出, A粒子的偏向角要小于B粒子的偏向角, B错误; 由动能定理可知, 电场力
5、对B粒子做功为A粒子的两倍, A粒子的初动能为B粒子的两倍, 所以到C点时动能有可能相同, C项正确; 由水平速度与时间的关系可知, 加大电压, 两粒子水平方向上的位移相同, D正确. 5.图6313(2011高考福建理综卷)反射式速调管是常用的微波器件之一, 它利用电子团在电场中的振荡来产生微波, 其振荡原理与下述过程类似. 如图所示, 在虚线MN两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场, 一带电微粒从A点由静止开始, 在电场力作用下沿直线在A、B两点间往返运动. 已知电场强度的大小分别是E12.0103 N/C和E24.0103 N/C, 方向如图6313所示. 带电微粒质量m1.01020
6、kg, 带电量q1.0109 C, A点距虚线MN的距离d11.0 cm, 不计带电微粒的重力, 忽略相对论效应. 求: (1)B点距虚线MN的距离d2; (2)带电微粒从A点运动到B点所经历的时间t.解析: (1)带电微粒由A运动到B的过程中, 由动能定理有|q|E1d1|q|E2d20由式解得d2d10.50 cm. (2)设微粒在虚线MN两侧的加速度大小分别为a1、a2, 由牛顿第二定律有|q|E1ma1|q|E2ma2设微粒在虚线MN两侧运动的时间分别为t1、t2, 由运动学公式有d1a1td2a2t又tt1t2由式解得t1.5108 s.答案: (1)0.50 cm(2)1.5108
7、 s一、选择题1. 电容式键盘, 是通过改变电容器的哪个因素来改变电容的()A. 两板间的距离B. 两板间的电压C. 两板间的电介质 D. 两板的正对面积解析: 选A.本题考查电容器电容大小的决定因素. 当敲击键盘时由公式C可知改变了极板间距离, 故选A.2. 某电容器上标有“25 F,450 V”字样, 下列对该电容器的说法中正确的是()A. 要使该电容器两极板之间电压增加1 V, 所需电荷量为2.5105 CB. 要使该电容器带电量1 C, 两极板之间需加电压2.5105 VC. 该电容器能够容纳的电荷量最多为2.5105 CD. 该电容器能够承受的最大电压为450 V解析: 选A.由电容
8、器电容的定义CQ/U可得, CQ/U, QCU, 要使该电容器两极板之间电压增加U1 V, 所需电荷量为Q2.5105 C, A正确, B错误; 该电容器能够容纳的电荷量最多为QCU2.51054501.125102 C, C错误; 电容器上所标的450 V, 是电容器的额定电压, 是电容器长期工作时所能承受的电压, 低于击穿电压, 该电容器能够承受的最大电压大于450 V, D错误. 3.图6314如图6314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哪项是正确的(设电源电动势为E)()A. 电子到达B板时的动能是2EeB. 电子从B板到达C板动能增大C
9、. 电子到达D板时动能是3EeD. 电子在A板和D板之间做往复运动解析: 选 D.电子在AB之间做匀加速运动, 且eEEk, A错误; 在BC之间做匀速运动, B错误; 在CD之间做匀减速运动, 到达D板时, 速度减为零, C错误, D正确. 4.图6315如图6315所示, 在A板附近有一电子由静止开始向B板运动, 则关于电子到达B板时的速率, 下列叙述正确的是()A. 两板间距越大, 加速的时间就越长, 则获得的速率越大B. 两板间距越小, 加速度就越大, 则获得的速率越大C. 与两板间的距离无关, 仅与加速电压U有关D. 以上解释都不正确解析: 选C.由动能定理得: qUmv2, v,
10、即A、B、D三项均错. 5. 一平行板电容器两极板间距为d、极板面积为S、电容为0S/d, 其中0是常量. 对此电容器充电后断开电源, 当增加两极板间距时, 电容器极板间()A. 电场强度不变, 电势差变大B. 电场强度不变, 电势差不变C. 电场强度减小, 电势差不变D. 电场强度减小, 电势差减小解析: 选A.平行板电容器所带电荷量为Q、两极板间电压为U, 则由CQ/U、C0S/d知, 两极板间匀强电场的场强EU/d, 即E, 电容器充电后断开电源, 电容器所带电荷量Q不变, 则E不变; 根据C0S/d可知d增大、C减小, 又根据U可知U变大, 但E是恒定的. 6.图6316如图6316所
11、示, 平行板电容器两极板A和B分别与电源的正、负极相连且A板接地, P为两极板间的一点. 现保持B板不动, 将A板慢慢向上平移到图中虚线所示的位置, 这时()A. 电容器两极板间的电势差减小B. P点的场强增大C. P点的电势降低D. 固定在P点的负电荷和电势能将减小解析: 选C.由于电容器两极板A和B分别与电源的正、负极相连, 则两极板间的电势差保持不变; 由E可知P点的场强减小; 由UEd可知: UPB减小, 由于UAB不变, 则UAP增大, 又因为A板接地, 所以P点的电势降低; 由于q0, P0, 且P降低, 根据Eq可知, 固定在P点的负电荷的电势能将增大. 7. 如图6317所示,
12、 M、N是竖直放置的两平行金属板, 分别带等量异种电荷, 两极板间产生一个水平向右的匀强电场, 场强为E, 一质量为m、电量为q的微粒, 以初速度v0竖直向上从两极正中间的A点射入匀强电场中, 微粒垂直打到N极上的C点, 已知ABBC.不计空气阻力, 则可知()图6317A. 微粒在电场中做匀速直线运动B. 微粒打到C点时的速率与射入电场时的速率相等C. MN板间的电势差为2mv/qD. MN板间的电势差为Ev/2g解析: 选 B.由题意可知, 微粒所受重力及电场力均为恒力, 其合力也为恒力. 所以微粒应做抛物线运动, A项错误; 因ABBC, 即tt可见vCv0, 故B项正确; 由qmv,
13、得U, 故C项错误; 又由mgqE得q代入U, 得U, 故D项错误. 8. 平行板电容器两板间的电压为U, 板间距离为d, 极板长为L, 一个质量为m、电荷量为q的带电粒子从该电容器的正中央沿与匀强电场的电场线垂直的方向射入, 不计重力, 当粒子的入射初速度为v0时, 它恰能穿过电场而不碰到金属板. 为了使入射速度为的同质量的带电粒子也恰好能穿过电场而不碰到金属板, 则在其他量不变的情况下, 必须满足()A. 使粒子的电荷量减半B. 使两极板间的电压减半C. 使两极板间的间距加倍D. 使两极板间的间距增为原来的4倍解析: 选C.当以初速度v0射入时: 即d2, 当以初速度射入时: 即d2故C对
14、D错. 9. (2010高考安徽理综卷)如图6318所示, M、N是平行板电容器的两个极板, R0为定值电阻, R1、R2为可调电阻, 用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部. 闭合电键S, 小球静止时受到悬线的拉力T.调节R1、R2, 关于T的大小判断正确的是()图6318A. 保持R1不变, 缓慢增大R2时, T将变大B. 保持R1不变, 缓慢增大R2时, T将变小C. 保持R2不变, 缓慢增大R1时, T将变大D. 保持R2不变, 缓慢增大R1时, T将变小解析: 选 B.小球受重力、电场力、悬线的拉力而处于平衡状态, 设悬线与竖直方向的夹角为, 则tan, cos, 由闭合电
15、路欧姆定律知增大R2时, 定值电阻两端电压减小, 减小, cos增大, T减小, B正确; 而改变R1对定值电阻两端电压不起作用. 10. 如图6319所示, 质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的初速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中, P从两极板正中央射入, Q从下极板边缘处射入, 它们最后打在同一点(重力不计), 则从开始射入到打到上极板的过程中()图6319A. 它们运动的时间tQtPB. 它们所带的电荷量之比qPqQ12C. 它们的电势能减少量之比EPEQ12D. 它们的动能增量之比EkPEkQ21解析: 选AB.设两板间的距离为d, 带电粒子的质量为m, 带电粒子射入电场的
16、初速度是v0.沿垂直电场方向P、Q粒子都做匀速直线运动, 则有: v0tPv0tQ, 解得: tPtQ, A正确; 两粒子在垂直初速度方向都做初速度为零的匀加速直线运动, 对两粒子分别应用牛顿第二定律和运动学公式得: P粒子, qPEmaP, daPt; Q粒子, qQEmaQ, daQt, 联立解得: qPqQ12, B正确; 两粒子的电势能减少量分别为: EPqPEd, EQqQEd, 解得: EPEQ14, C错误; 两粒子的动能增量分别为: EkPqPEd, EkQqQEd, 解得EkPEkQ14, D错误. 二、非选择题11.图6320如图6320所示, 一个质量为m, 带电荷量为q
17、的粒子在O点以初速度v0跟水平方向成角射出, 如果在某方向上加上一定大小的匀强电场后, 可使粒子沿初速度方向做直线运动. (1)求所加最小匀强电场的场强的大小及方向; (2)若加上水平向左、大小一定的匀强电场, 求当粒子速度为零时距O点的距离. (2)法一: 如图所示, 由牛顿第二定律得: ma所以a粒子做匀减速运动的位移s.法二: 由动能定理得: s0mv所以s.答案: (1)垂直v0斜向上(2)12.图6321(2012长沙模拟)如图6321所示, 某空间有一竖直向下的匀强电场, 电场强度E1.0102 V/m, 一块足够大的接地金属板水平放置在匀强电场中, 在金属板的正上方高度h0.80
18、 m的a处有一粒子源, 盒内粒子以v02.0102 m/s的初速度向水平面以下的各个方向均匀放出质量为m2.01015 kg, 电荷量为q1012 C的带电粒子, 粒子最终落在金属板b上. 若不计粒子重力, 求: (结果保留两位有效数字)(1)粒子源所在处a点的电势; (2)带电粒子打在金属板上时的动能; (3)从粒子源射出的粒子打在金属板上的范围(所形成的面积); 若使带电粒子打在金属板上的范围减小, 可以通过改变哪些物理量来实现？解析: (1)题中匀强电场竖直向下, b板接地因此aUabEh1.01020.8 V80 V.(2)不计重力, 只有电场力做功, 对粒子由动能定理得qUabEkmv可得带电粒子打在金属板上时的动能为EkqUmv1.21010 J.(3)粒子源射出的粒子打在金属板上的范围以粒子水平抛出落点为边界, 设水平抛出后t时间落在板上: xv0t, hat2a, Sx2联立以上各式得所形成的面积S4 m2, 可以通过减小h或增大E来实现. 答案: (1)80 V(2)1.21010 J(3)面积4 m2可以通过减小h或增大E来实现高考资源网w w 高 考 资源 网