（春季出版）高考物理总复习 6.docx

本文格式为Word版，下载可任意编辑（春季出版）高考物理总复习 6 6-3带电粒子在电场中的运动 电容器 一、选择题 1．(2022·江苏单科)一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容C 和两极板间的电势差U 的变化处境是( ) A．C和U均增大 C．C减小，U增大 [答案] B εrS[解析] 当电容器两极板间插入一电介质时，根据C＝可知电容器电容C变大， 4πkd由于电容器电荷量不变，根据C＝可知电容器两端电压减小，选项B正确 2．如图甲所示，一电子以v0的初速度沿平行金属板的轴线射入金属板空间从电子射入的时刻开头在金属板间加如图乙所示的交变电压，假设电子能穿过平行金属板那么以下说法正确的是( ) B．C增大，U减小 D．C和U均减小 QU A．电子只可能从轴线到上极板之间的空间射出(不包括轴线) B．电子只可能从轴线到下极板之间的空间射出(不包括轴线) C．电子可能从轴线到上极板之间的空间射出，也可能沿轴线方向射出 D．电子射出后动能确定增大 [答案] C [解析] 由题意可知，当电子在电场中运动的时间恰好等于在A、B板间所加交变偏转电压周期的整数倍，电子可沿轴线射出，故A、B错 ，C对；当电子恰好沿轴线射出时，电子速度不变，其动能也不变，故D错。

3. 如下图，静止的电子在加速电压为U1的电场作用下从O经P板的小孔射出，又垂直进入平行金属板间的电场，在偏转电压为U2的电场作用下偏转一段距离现使U1加倍，要想使电子的运动轨迹不发生变化，理应( ) A．使U2加倍 B．使U2变为原来的4倍 1 C．使U2变为原来的2倍 D．使U2变为原来的 2[答案] A 12121qU2L2U2L[解析] 电子获得的动能mv＝qU1，电子的偏移量y＝at＝××()＝，可见 222mdv4U1d当U1加倍时，要使y不变，需使U2加倍，鲜明A正确 4．(2022·苏州名校4月测试)如 2 图所示，矩形区域内有水平方向的匀强电场，一个带负电的粒子从A点以某一速度vA射入电场中，结果以另一速度vB从B点离开电场，不计粒子所受的重力，A、B两点的位置如下图，那么以下判断中正确的是( ) A．电场强度的方向水平向左 B．带电粒子在A点的电势能小于在B点的电势能 C．粒子在电场中运动的全过程中，电势能最大处为B点 D．粒子在电场中运动的全过程中，动能最大处为B点 [答案] D [解析] 根据力和运动的关系，可判定电场强度的方向水平向右，A错；粒子在电场中运动的全过程中，电场力先做负功，后做正功，电势能先增大后减小，所以带电粒子在A点的电势能大于在B点的电势能，粒子在电场中运动的全过程中，电势能最大处应在A点的右下方，粒子在电场中运动的全过程中，动能最大处应为B点，故D对，BC错。

5．(2022·课标全国理综)如下图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一向流电源相连若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，那么在此过程中，该粒子( ) A．所受重力与电场力平衡 B．电势能逐步增加 C．动能逐步增加 D．做匀变速直线运动 [答案] BD [解析] 粒子做直线运动，其重力和电场力的合力应与速度共线，如下图重力与电场力不共线，不成能平衡，选项A错误；粒子运动过程中电场力做负功，因而电势能增加，选项B正确；合力做负功，动能减小，选项C错误，电容器的极板与直流电源相连，即其电压、板间的场强不变，那么电场力不变，合力恒定，因而粒子做匀变速直线运动，选项D正确 6. (2022·厦门质检)如下图，质量一致的两个带电粒子P、Q以一致的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，它们结果打在同一点(重力不计)，那么从开头射入到打到上板的过程中( ) A．它们运动的时间tQ>tP B．它们运动的加速度aQ C．它们所带的电荷量之比qP ∶＝1 ∶2 D．它们的动能增加之比ΔEkP ∶ΔEkQ＝1 ∶2 [答案] C [解析] 带电粒子在电场中偏转，水平方向做匀速直线运动，t＝，它们的运动时间相12EEqp等，A项错误；竖直方向，h＝at，hQ＝2hP，aQ＝2aP，＝2，qP ∶＝1 ∶2，C项正 2mm确；动能增量ΔEk＝qU，ΔEkP＝qP·，ΔEkQ＝U，ΔEkP ∶ΔEkQ＝1 ∶4，D项错误。

2 7. svU (2022·温州五校联考)一带电小球悬挂在平行板电容器内部，闭合电键S，电容器充电 后，悬线与竖直方向夹角为φ，如下图以下方法中能使夹角φ减小的是( ) A．保持电键S闭合，使两极板靠近一些 B．保持电键S闭合，使滑动变阻器滑片向右移动 C．保持电键S闭合，使两极板远离一些 D．断开电键S，使两极板靠近一些 [答案] C [解析] 要使悬线夹角φ减小，就要减小小球在电容器中所受到的电场力，即要减小电容器内部电场强度保持电键S闭合，即电容器两端电压不变，使两极板靠近些，由E＝ U知，电场强度增大，φ增大；使两极板远离一些，就会使电场强度减小，夹角φ减小；d调理滑动变阻器不能影响电容器两极板间的电压大小，因此A、B错误，C正确；若断开电εSQU键S，电容器两极板电荷量不变，使两极板靠近一些，由C＝，U＝，E＝知，E不变， 4πkdCd即夹角φ不变，D错误 8. (2022·浙江金华)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下图的坐标系后在x轴上的P点沿y轴正方向连续射入一致的带电粒子(粒子重力不计)，由于粒子的入射速率v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，那么( ) A．由题设条件不能判断出粒子的带电性质 B．对h≤d的粒子，h越大，t越大 C．对h>d的粒子，h不同，在时间t内，电场力对粒子做的功不相等 D．不同h对应的粒子，进入电场时的速率v可能一致 [答案] C [解析] 根据题意，入射粒子都能从y轴通过，这说明粒子受到的电场力方向水平向左即沿电场线方向，据此可知，粒子带正电，A项错误；粒子进入电场后，只在水平向左的电场力的作用下做类平抛运动，其在y轴方向上做匀速直线运动，而在x轴方向上做初速度为零的匀加速直线运动，粒子在电场中的运动时间由粒子在水平方向上的位移确定，由于粒子带电性一致，所以粒子的加速度恒定不变，设均为a，再设P点到y轴的距离为l，对h≤d12 的粒子，得志l＝at，所以t＝ 2 2l，可见，运动时间t与h无关，B项错误，对h>d的 a粒子，h不同，粒子在电场中沿x轴方向上运动的位移大小不同，在时间t内，电场力对粒子做的功不相等，C项正确；不同h对应的粒子，进入电场时的速率v断定不同，D项错误 二、非选择题 9. 板长为L的平行金属板与水平面成θ角放置，板间有匀强电场。

一个带负电、电量为 q、质量为m的液滴，以速度v0垂直于电场方向射入两板间，如下图，射入后液滴沿直线 运动，两极板间的电场强度E＝________液滴离开电场时的速度为________液滴的运动方向没有变更) [答案] mgcosθ qv20－2gLsinθ [解析] 受力处境如下图，液滴确定沿初速度方向做匀减速运动由图可知，qE＝ mgcosθ，所以E＝v20－2gLsinθ 10. mgcosθ22 ，根据运动学公式有v－v0＝－2aL，式中a＝gsinθ得v＝q 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，设电子的质量为m(不考虑所受重力)，电量为e，从静止开头，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？ — 8 —。