1、第3讲电容器与电容带电粒子在电场中的运动一、单项选择题1让原来静止的氢核(H)、氘核(H)、氚核(H)的混合物经同一电场加速后，具有()A相同的速度 B相同的动能C相同的动量 D以上都不对2如图K731所示的电容式键盘，是通过改变电容器的哪个因素来改变改变电容的()图K731A两板间的距离B两板间的电压C两板间的电介质D两板间的正对面积3如图K732所示，有一带电粒子贴着A板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为U1时，带电粒子沿轨迹从两板正中间飞出；当偏转电压为U2时，带电粒子沿轨迹落到B板中间；设粒子两次射入电场的水平速率相同，则两次偏转电压之比为()AU1U218 BU1U214CU1U2
2、12 DU1U211图K7324(2013年新课标卷)一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d，极板分别与电池两极相连上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)小孔正上方处的P点有一带电粒子，该粒子从静止开始下落经过小孔进入电容器，并在下极板处(未与极板接触)返回若将下极板向上平移，则从P点开始下落的相同粒子将()A打到下极板上B在下极板处返回C在距上极板处返回D在距上极板处返回二、双项选择题5如图K733所示，电子由静止开始从A板向B板运动，当到达B板时速度为v，保持两板电压不变，则()A当增大两板间距离时，v增大B当减小两板间距离时，v减小C当改变两板间距离时，v不变D当增大两板间距
3、离时，电子在两板间运动的时间增大 图K733图K7346两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置，构成一平行板电容器，与它们相连接的电路如图K734所示，接通开关S，电源给电容器充电，则()A保持S接通，减小两板间的距离，则板间场强减小B保持S接通，在两板间插入一块介质，则极板上的带电量增大C断开S，减小两板间的距离，则两板间的电势差减小D断开S，在两板间插入一块介质，则两板间的电势差增大7(2013年四川省绵阳二诊)如图K735所示，长为L的绝缘轻杆在水平向右的匀强电场中，杆与电场线垂直，杆两端固定带电小球A和B，初始时处于图中实线位置现将轻杆向右平移2L，然后以球B为轴在纸面内顺时针转动9
4、0到图中虚线位置，杆与电场线平行，在实线位置和虚线位置，A、B两球电势能之和相同不考虑带电两球之间的相互作用则()图K735AA球所带电荷量绝对值比B球的大BA球所带电荷量绝对值比B球的小C从实线位置到虚线位置的过程中，电场力对A球一定做正功D从实线位置到虚线位置的过程中，电场力对B球可能做正功8如图K736所示，水平放置的平行板电容器，上板带负电，下板带正电，带电小球以速度v0水平射入电场，且沿下板边缘飞出若下板不动，将上板上移一小段距离，小球仍以相同的速度v0从原处飞入，则带电小球()A将打在下板中央B仍沿原轨迹由下板边缘飞出C不发生偏转，沿直线运动D若上板不动，将下板上移一段距离，小球可
5、能打在下板的中央 图K736图K7379如图K737所示，有三个质量相等分别带正电、负电和不带电的小球，从平行板电场中的P点以相同的水平初速度垂直电场方向进入电场，它们分别落到A、B、C三点，则可判断()A落到A点的小球带正电，落到B点的小球不带电B三小球在电场中运动时间相等C三小球到达正极板时的动能关系是：EkAEkBEkCD三小球在电场中运动的加速度关系是：aCaBaA三、非选择题10如图K738所示，在真空中水平放置一对平行金属板，板间距离为d，板长为l，加电压U后，板间产生一匀强电场，一质子(质量为m，电量为q)以初速度v0垂直电场方向射入匀强电场(1)求质子射出电场时的速度大小(2)
6、求质子射出电场时的偏转距离图K73811如图K739所示，在距地面一定高度的位置以初速度v0向右水平抛出一个质量为m、电荷量为q的带负电小球，小球的落地点与抛出点之间有一段相应的水平距离(水平射程)若在空间加上一竖直方向的匀强电场，使小球的水平射程变为原来的，求此电场的场强大小和方向图K73912如图K7310所示，水平放置的平行板电容器与某一电源相连，它的极板长L0.4 m，两极板间距离d4103 m，有一束由相同带电微粒组成的粒子流，以相同的速度v0从两平行极板中央射入，开关S闭合前，两极板不带电，由于重力作用微粒能落到下极板的正中央已知微粒质量m4105 kg，电量q1108 C(取g1
7、0 m/s2)求：(1)微粒入射速度v0为多少？(2)为了使微粒能从平行板电容器的右边射出电场，电容器的上极板应与电源的正极还是负极相连？所加的电压U应取什么范围？图K7310第3讲电容器与电容带电粒子在电场中的运动1.B2.A3A解析：设板长为l，板间距离为d，当偏转电压为U1时，()2，当偏转电压为U2时，d2，所以U1U218.4D解析：带电粒子从P点由静止开始下落，经过小孔进入电容器，在下极板处返回，根据动能定理知，mgdUq .将下极板向上平移，从P点开始下落的相同粒子到达下极板处重力做功为mgd，小于克服电场力做的功Uq，所以A、B项错误设距上极板x处返回，根据动能定理有mgqx
8、，由联立解得xd.所以C项错误，D项正确5CD解析：由动能定理得eUmv2.当改变两极板间距离时，v不变，C正确；粒子做初速度为零的匀加速直线运动，即t，当增大两板间距离时，电子在板间运动时间增大，D正确6BC7.BD8.BD9.AD10解：(1)质子通过电场的时间为t金属板间的电场强度为E质子在竖直方向做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得a质子离开电场时竖直分速度为v1，则v1at联立解得v1质子离开电场时的速度实质是两个分运动在此时刻速度的合速度，其大小为v.(2)粒子从偏转电场中射出时偏转距离为yat2联立解得y.11解：设不加电场时小球在空间运动的时间为t，则水平射程xv0t下落高度hgt2设加电场后小球在空间的运动时间为t，小球运动的加速度为a，有xv0t，hat2由以上各式，得a4g则场强方向竖直向上，根据牛顿第二定律得mgqEma解得E，方向竖直向上12解：(1)设两极板不带电时，微粒落到下极板正中央所需时间为t，有v0t，gt2解得v0 10 m/s.(2)电容器的上极板应接电源的负极设微粒恰好从下极板的右边缘射出时，所加的电压为U1，有a12，mgma1解得U1120 V设微粒恰好从上极板的右边缘射出时所需的电压为U2，有a2()2，mgma2解得U2200 V所以120 VU200 V.
