1、高考导航2013届高考物理一轮复习巩固测试：6.3 电容器 带电粒子在电场中的运动（人教版）(时间：45分钟满分：100分)一、选择题(本题共10个小题，每小题7分，共70分，每小题只有一个选项正确，请将正确选项前的字母填在题后的括号内)1如图所示，带正电荷量q，质量为m的滑块，沿固定绝缘斜面匀速下滑，现加一竖直向上的匀强电场，电场强度为E，且qEmg，以下判断中正确的是()A物体将沿斜面减速下滑B物体将沿斜面加速下滑C物体仍保持匀速下滑D仅当qEmg时，物体继续保持匀速下滑解析：未加电场时，m匀速下滑，则有mgsin mgcos ，加电场后有(mgqE)sin (mgqE)cos ，所以物体
2、仍保持匀速下滑答案：C2(2012年铜陵模拟)传感器是一种采集信息的重要器件，如图所示是一种测定压力的电容式传感器当待测压力F作用于可动膜片电极上时，以下说法中正确的是()A若F向上压膜片电极，电路中有从a到b的电流B若F向上压膜片电极，电路中有从b到a的电流C若F向上压膜片电极，电路中不会出现电流D若电流表有示数，则说明压力F是不变的解析：F向上压膜片电极，使得电容器两板间的距离减小，电容器的电容增加，又因电容器两极板间的电压不变，所以电容器的电荷量增加，电容器继续充电综上所述，选项B正确答案：B3一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
3、源当增加两板间距时，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：平行板电容器所带电荷量Q、两板间电压U，有CQ/U、C0S/d、两板间匀强电场的场强EU/d，可得EQ/(0S)电容器充电后断开，电容器电荷量Q不变，则E不变根据C0S/d可知d增大、C减小，又根据CQ/U可知U变大答案：A4如图所示，C为中间插有电介质的电容器，a和b为其两极板，a板接地；P和Q为两竖直放置的平行金属板，在两板间用绝缘线悬挂一带电小球；P板与b板用导线相连，Q板接地开始时悬线静止在竖直方向，在b板带电后，悬线偏转了角度.在以下方法中
4、，能使悬线的偏角变大的是()A缩小a、b间的距离或取出a、b两极间的电介质B加大a、b间的距离或取出a、b两极间的电介质C加大ab间距离或换一块形状大小相同，介电常数更大的电介质D缩小ab间距离或换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质解析：已知电容器C带电荷量不变，a、Q两板均接地，电势为零，b、P两板电势相等当a、b间距离缩小时，电容器C的电容变大，电压U变小，即b、P两板电势减小，即p、Q间电压减小，电场强度E减小，悬线偏角减小取出a、b两极板间电介质时，电容器C的电容变小，电压U变大，悬线偏角增大当换一块介电常数更大的电介质时，电容器C的电容变大，电压U变小，悬线偏角减小，综上所述，应
5、选B.答案：B5(2011年天津理综)板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时，两极板间电势差为U1，板间场强为E1.现将电容器所带电荷量变为2Q，板间距变为d，其他条件不变，这时两极板间电势差为U2，板间场强为E2，下列说法正确的是()AU2U1，E2E1 BU22U1，E24E1CU2U1，E22E1 DU22U1，E22E1解析：U1，E1.当板间距变为d时，由C可知电容变为2C，而带电荷量也变为2Q，故U2U1，E222E1，故C选项正确答案：C6平行板间有如图所示的周期性变化的电压重力不计的带电粒子静止在平行板中央，从t0时刻开始将其释放，运动过程中无碰板情况在下图所示的图象中，能正
6、确定性描述粒子运动的速度图象的是()解析：0时间内粒子做初速度为零的匀加速直线运动，T时间内做匀减速直线运动，由对称性可知，在T时刻速度减为零此后周期性重复，故A对答案：A7如图所示，水平面绝缘且光滑，弹簧左端固定，右端连一轻质绝缘挡板，空间存在着水平方向的匀强电场，一带电小球在电场力和挡板压力作用下静止若突然将电场反向，则小球加速度的大小随位移x变化的关系图象可能是下图中的()解析：带电小球静止时设弹簧的压缩量为x0，则qEkx0，电场反向后，由牛顿第二定律得：qEk(x0x)ma(x为小球的位移)，由于该方程中a与x为一次函数，在ax图象中为直线；球与挡板分开后，有qEma，a为定值，故只
7、有A正确答案：A 8(2012年阜阳模拟)如图所示匀强电场E的区域内，在O点处放置一点电荷Q.a、b、c、d、e、f为以O为球心的球面上的点，aecf平面与电场平行，bedf平面与电场垂直，则下列说法正确的是()Ab、d两点的电场强度相同Ba点的电势等于f点的电势C点电荷q在球面上任意两点之间移动时，电场力一定做功D将点电荷q在球面上任意两点之间移动，从a点移动到c点电势能的变化量一定最大解析：b、d两点的场强为Q产生的场与匀强电场E的合场强，由对称可知，其大小相等，方向不同，A错误；a、f两点虽在Q的同一等势面上，但在匀强电场E中此两点不等势，故B错误；在bedf面上各点电势相同，点电荷q在
8、bedf面上移动时，电场力不做功，C错误；从a点移到c点，Q对它的电场力不做功，但匀强电场对q做功最多，电势能变化量一定最大，故D正确答案：D9(2012年六安模拟)如图所示，在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球，另一端固定于O点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为a，最低点为b.不计空气阻力，则()A小球带负电B电场力跟重力平衡C小球在从a点运动到b点的过程中，电势能减小D小球在运动过程中机械能守恒解析：由于小球在竖直平面内做匀速圆周运动，速率不变化，由动能定理，合外力做功为零，绳子拉力不做功，电场力和重力做的总功为零，所以电场力和重力的合力为零，电场力
9、跟重力平衡，B正确由于电场力的方向与重力方向相反，电场方向又向上，所以小球带正电，A不正确小球在从a点运动到b点的过程中，电场力做负功，由功能关系得，电势能增加，C不正确在整个运动过程中，除重力做功外，还有电场力做功，小球在运动过程中机械能不守恒，D不正确答案：B10如图所示，一种射线管由平行金属板A、B和平行于金属板的细管C组成放射源O在A极板左端，可以向各个方向发射不同速度、质量为m的粒子，若极板长为L，间距为d.当A、B板加上电压U时，只有某一速度的粒子能从细管C水平射出，细管C离两板等距已知元电荷为e，则从放射源O发射出的粒子的这一速度为()A. B. C. D. 解析：设所求的速度为
10、v0，与上板A成角在垂直于极板的方向上，粒子做匀减速直线运动，当竖直分速度恰好减为零时，有at2，即dat2.水平位移Lvxt，两式相除得，又vyat，所以vxvy .因此v0 .选项C正确答案：C二、非选择题(本题共2个小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)11(15分)在示波管中，电子通过电子枪加速，进入偏转电极，然后射到荧光屏上如下图所示，设电子的质量为m(不考虑所受重力)，电荷量为e，从静止开始，经过加速电场加速，加速电场电压为U1，然后进入偏转电场，偏转电极中两板之间的距离为d，板长为L，偏转电压为U2，求电子射到荧光屏上的动能为多大？
11、解析：电子在加速电场加速时，根据动能定理eU1mv进入偏转电场后Lvxt，vyat，a射出偏转电场时合速度v，以后匀速到达荧光屏由以上各式，得Ekmv2eU1.答案：eU112(15分)(2012年芜湖模拟)在场强为E100 V/m的竖直向下的匀强电场中有一块水平放置的足够大的接地金属板，在金属板的正上方，高为h0.8 m处有一个小的放射源放在一端开口的铅盒内，如图所示放射源以v0200 m/s的初速度向水平面以下各个方向均匀地释放质量为m21015 kg、电荷量为q1012 C的带电粒子粒子最后落在金属板上不计粒子重力，试求：(1)粒子下落过程中电场力做的功；(2)粒子打在金属板上时的动能；
12、(3)计算落在金属板上的粒子图形的面积大小(结果保留两位有效数字)解析：(1)粒子在下落过程中电场力做的功WEqh10010120.8 J81011 J(2)粒子在整个运动过程中仅有电场力做功，由动能定理得WEk2Ek1Ek281011 J210152002/2 J1.21010 J(3)粒子落到金属板上的范围是一个圆设此圆的半径为r，只有当粒子的初速度与电场的方向垂直时粒子落在该圆的边缘上，由运动学公式得hat2t2代入数据求得t5.66103 s圆半径rv0t1.13 m圆面积Sr24.0 m2.答案：(1)81011 J(2)1.21010 J(3)4.0 m2.高考资源网w w 高 考 资源 网
