通用版2020版高考物理大一轮复习考点规范练24电容器带电粒子在电场中的运动新人教版 有答案
10页1、1 考点规范练考点规范练 2424 电容器电容器 带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动 一、单项选择题 1 1.如图所示,电容器极板间有一可移动的电介质板,电介质与被测物体相连,电容器接入电路后,通过极板上的 物理量变化可确定被测物体的位置。则下列说法正确的是( ) A.若电容器极板间的电压不变,x变大,电容器极板上电荷量增加 B.若电容器极板上电荷量不变,x变小,电容器极板间电压变大 C.若电容器极板间的电压不变,x变大,有电流流向电容器的正极板 D.若电容器极板间的电压不变,x变大,有电流流向电容器的负极板 答案 D 解析若x变大,则由C=可知电容器电容减小,在极板间的电压不变的情况下,由Q=CU知电容器的电荷量 rS 4kd 减少,此时带正电荷的极板得到电子,带负电荷的极板失去电子,所以有电流流向负极板,A、C 错误,D 正确。 若电容器极板上电荷量不变,x变小,则电容器电容增大,电容器极板间电压减小,B 错误。 2 2.(2018陕西咸阳模拟)如图所示,一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连,极板水平放置,极板 间距为d;在下极板上叠放一厚度为l的金属板,其上部空
2、间有一带电粒子P静止在电容器中。当把金属板从 电容器中快速抽出后,粒子P开始运动。重力加速度为g,粒子运动的加速度为( ) A.gB.g l d d - l d 2 C.gD.g l d - l d d - l 答案 A 解析抽出前,粒子所受重力和电场力平衡,mg=q,抽出后,根据牛顿第二定律,有mg-q =ma,联立解得a= g,A U d - l U d l d 正确。 3 3.有一种电荷控制式喷墨打印机的打印头的结构简图如图所示。其中墨盒可以喷出极小的墨汁微粒,此微粒 经过带电室后以一定的初速度垂直射入偏转电场,再经偏转电场后打到纸上,显示出字符。已知偏移量越小打 在纸上的字迹越小,现要缩小字迹,下列措施可行的是( ) A.增大墨汁微粒的比荷 B.减小墨汁微粒进入偏转电场时的初动能 C.减小偏转极板的长度 D.增大偏转极板间的电压 答案 C 解析已知偏移量越小,打在纸上的字迹越小,因偏移量y=,现要缩小字迹,可行的措施有可减小墨汁微粒 qUL2 2mdv02 的比荷 ,增大墨汁微粒进入偏转电场时的初动能,减小偏转极板的长度L,减小偏转极板间的电压U,故选 q m 1 2mv0 2
3、 C。 4 4. 3 如图所示的实验装置中,平行板电容器两极板的正对面积为S,两极板的间距为d,电容器所带电荷量为Q,电 容为C,静电计指针的偏转角为,平行板中间悬挂了一个带电小球,悬线与竖直方向的夹角为,下列说法 正确的是( ) A.若增大d,则减小,减小 B.若增大Q,则减小,不变 C.将A板向上提一些,增大,增大 D.在两板间插入云母片,则减小,不变 答案 C 解析若增大两极板的间距d,由C=可知,C变小,而Q不变,由C=可知,U增大,增大,又E=,故 rS 4kd Q U U d = Q Cd = 4kQ rS E不变,电场力不变,小球的平衡状态不变,故不变,选项 A 错误;同理,若增大Q,电容器的电容C不变,则U 增大,增大,电场强度增大,则电场力增大,故增大,选项 B 错误;将A板向上提一些,S减小,则C变小,Q 不变,电压U增大,增大,电场强度增大,则电场力增大,故增大,选项 C 正确;在两板间插入云母片,r 增大,则C变大,Q不变,电压U必减小,减小,减小,选项 D 错误。 5 5. 真空中的某装置如图所示,其中平行金属板A、B之间有加速电场,C、D之间有偏转电场,M为
4、荧光屏。今有质 子、氘核和 粒子均由A板从静止开始被加速电场加速后垂直于电场方向进入偏转电场,最后打在荧光屏上。 已知质子、氘核和 粒子的质量之比为 124,电荷量之比为 112,则下列判断正确的是( ) 4 A.三种粒子从B板运动到荧光屏经历的时间相同 B.三种粒子打到荧光屏上的位置相同 C.偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为 122 D.偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为 124 答案 B 解析设加速电压为U1,偏转电压为U2,偏转极板的长度为L,板间距离为d,在加速电场中,由动能定理得qU1= ,解得v0=,三种粒子从B板运动到荧光屏的过程,水平方向做速度为v0的匀速直线运动,由于三种 1 2mv0 2 2qU1 m 粒子的比荷不同,则v0不同,所以三种粒子从B板运动到荧光屏经历的时间不同,故 A 错误;根据推论 y=、tan=可知,y与粒子的种类、质量、电荷量无关,故三种粒子偏转距离相同,打到荧光屏上的位置 U2L2 4dU1 U2L 2dU1 相同,故 B 正确;偏转电场的电场力做功为W=qEy,则W与q成正比,三种粒子的电荷量之比为 112,则有电 场力对三种粒子做功之
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