2018届高三物理一轮复习 课时提升作业 二十二 第七章 静电场 第3讲 电容器与电容 带电粒子在电场中的运动
13页1、课时提升作业 二十二电容器与电容带电粒子在电场中的运动(45分钟100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。15题为单选题,68题为多选题)1.下列关于电容器和电容的说法中,正确的是()A.根据C=可知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,跟两板间的电压成反比B.对于确定的电容器,其所带电荷量与两板间的电压成正比C.当电容器的电压变化时(小于击穿电压且不为零),它所带的电荷量与电压的比值变化D.电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,其大小与加在两板间的电压有关【解析】选B。由于电容器的电容是表征电容器容纳电荷本领的物理量,是电容器的一种特性,一个电容器对应唯一的电容值,不能说电容器的电容与其所带电荷量成正比,与两极板间的电压成反比,因此选项A、C、D错误;由于电容是定值,由Q=CU知,其所带电荷量与两板间的电压成正比,故选项B正确。2.喷墨打印机的简化模型如图所示,重力可忽略的墨汁微滴,经带电室带负电后,以速度v垂直匀强电场飞入极板间,最终打在纸上,则微滴在极板间电场中()A.向负极板偏转B.电势能逐渐增大C.运动轨迹是抛物线D.运动轨迹与带电量无关【解题指导】解答
2、本题需明确以下三点:(1)分析带负电的微滴的受力情况判断其偏转方向。(2)根据电场力做功的正负判断电势能是增大还是减小。(3)根据微滴在电场中做类平抛运动计算其偏移量,从而确定运动轨迹的性质。【解析】选C。微滴带负电,进入电场,受电场力向上,应向正极板偏转,A错误;电场力做正功,电势能减小,B错误;微滴在电场中做类平抛运动,沿v方向:x=vt,沿电场方向:y=at2,又a=,得y=x2,即微滴运动轨迹是抛物线,且运动轨迹与电荷量有关,C正确、D错误。3.(2017武汉模拟)如图所示,在粗糙绝缘的水平面上有一物体A带正电,另一带正电的点电荷B在外力作用下沿着以A为圆心的圆弧由P到Q缓慢地从A的上方经过,若此过程中A始终静止,A、B两物体可视为质点且只考虑它们之间的库仑力作用。则下列说法正确的是()A.物体A受到地面的支持力先减小后增大B.物体A受到地面的支持力保持不变C.物体A受到地面的摩擦力先减小后增大D.库仑力对点电荷B先做正功后做负功【解析】选C。当点电荷B由P运动到最高点的过程中,对物体A受力分析,如图:由共点力的平衡得到Fsin-f=0,N-Fcos-mg=0;解得N=mg+F
3、cos,f=Fsin;其中mg与F不变,角逐渐减小为零,因而支持力N逐渐变大,f逐渐变小;当点电荷B由最高点运动到Q点的过程中,再次对物体A受力分析,如图:由共点力的平衡可得Fsin-f=0,N-Fcos-mg=0;联立解得N=mg+Fcos, f=Fsin;其中mg与F不变,由零逐渐增大,因而支持力N逐渐变小,f逐渐变大;综合以上分析可知,物体A受到地面的支持力N先增大后减小,物体A受到地面的摩擦力先减小后增大,故C正确,A、B错误;物体A对点电荷B的静电力与点电荷B的速度总是垂直,故A对B不做功,D错误。【加固训练】如图所示,一根长为2m的绝缘细管AB被置于匀强电场E中,其A、B两端正好处于电场的左右边界上,倾角=37,电场强度E=103V/m,方向竖直向下,管内有一个带负电的小球,重力G=10-3N,电荷量q=210-6C,从A点由静止开始运动,已知小球与管壁的动摩擦因数为0.5,则小球从B点射出时的速度是(g取10m/s2; sin37=0.6,cos37=0.8)()A.2m/sB.3m/sC.2m/sD.2m/s【解析】选C。以小球为研究对象,分析受力情况,作出受力分析图,
4、如图。根据平衡条件得到,管子对小球的压力FN=(qE-G)cos37=(210-6103-10-3)0.8N=810-4N小球运动过程中所受的摩擦力的大小Ff=FN=0.5810-4N=410-4N小球从A到B的过程中,根据动能定理得(qE-G)Lsin37-FfL=mv2代入解得,小球从B点射出时的速度v=2m/s。故本题选C。4.(2017三门峡模拟)某空间内有高度为d、宽度足够宽、方向水平向左的匀强电场。当在该空间内建立如图所示的坐标系后,在x轴上的P点沿y轴正方向连续射入质量和电荷量均相同且带电性质也相同的带电粒子(粒子重力不计),由于粒子的入射速率v(v0)不同,有的粒子将在电场中直接通过y轴。有的将穿出电场后再通过y轴。设粒子通过y轴时,离坐标原点的距离为h,从P到y轴所需的时间为t,则 导学号42722478()A.粒子带负电B.对hd的粒子,h越大,t越大C.对hd的粒子,在时间t内,电场力对粒子做的功不相等D.h越大的粒子,进入电场时的速率v也越大【解析】选D。由题意可知,粒子向左偏,由电场线的方向,可确定电场力方向向左,因此粒子带正电,故选项A错误;对hd的粒子,沿
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