《2020屆高考物理總復(fù)習(xí) 作業(yè)32 電容器 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)（含解析）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020屆高考物理總復(fù)習(xí) 作業(yè)32 電容器 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)（含解析）（9頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、作業(yè)32電容器 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)8一、選擇題1如圖321所示，從F處由靜止釋放一個(gè)電子，電子向B板方向運(yùn)動(dòng)，設(shè)電源電動(dòng)勢(shì)為U(V)，下列對(duì)電子運(yùn)動(dòng)的描述中錯(cuò)誤的是()圖321A電子到達(dá)B板時(shí)的動(dòng)能是U(eV)B電子從B板到達(dá)C板的過(guò)程中，動(dòng)能的變化量為零C電子到達(dá)D板時(shí)動(dòng)能是3U(eV)D電子在A板和D板之間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)解析：由題圖可知，電子在A、B板間做加速運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做的正功為U(eV)；電子在B、C板間做勻速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能變化量為零；電子在C、D板間做減速運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做的功為U(eV)，電子在D板處速度為零，故電子在A板和D板之間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，選C.答案：C圖3222(2019年哈爾濱六中
2、模擬)如圖322所示，a、b為兩個(gè)固定的帶正電荷量為q的點(diǎn)電荷，相距為L(zhǎng)，通過(guò)其連線中點(diǎn)O作此線段的垂直平分面，在此平面上有一個(gè)以O(shè)為圓心，半徑為L(zhǎng)的圓周，其上有一個(gè)質(zhì)量為m，帶電荷量為q的點(diǎn)電荷c做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則c的速率為()AqBqCqDq解析：負(fù)點(diǎn)電荷c受到的靜電力充當(dāng)向心力，連接a、b、c三點(diǎn)，cO為ab的垂直平分線，acL，所以acO30，故三角形abc為等邊三角形，故根據(jù)矢量合成法則，可得a、b對(duì)c的靜電力為F2kcos30，根據(jù)Fm，聯(lián)立解得vq ，故B正確答案：B3(2019年吉林遼源五中模擬)如圖323所示，D為一理想二極管(正向電阻為0，反向電阻無(wú)窮大)，平行金屬板M、N
3、水平放置，兩板之間有一帶電微粒以速度v0沿圖示方向做直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)微粒運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，將M板迅速向上平移一小段距離，則此后微粒的運(yùn)動(dòng)情況是()圖323A沿軌跡運(yùn)動(dòng)B沿軌跡運(yùn)動(dòng)C沿軌跡運(yùn)動(dòng) D沿軌跡運(yùn)動(dòng)解析：當(dāng)微粒運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，迅速將M板上移一小段距離，由于二極管反向電阻無(wú)窮大，兩極板上電量不變，由電容的決定式C，定義式C得MN兩板間電壓升高，由E，知電場(chǎng)強(qiáng)度不變，粒子受到的電場(chǎng)力不變，微粒的運(yùn)動(dòng)方向不變，仍沿軌跡做直線運(yùn)動(dòng)，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤答案：B4(2019年商丘高三模擬)如圖324，一帶電粒子從小孔A以一定的初速度射入平行板P和Q之間的真空區(qū)域，經(jīng)偏轉(zhuǎn)后打在Q板上如圖所示的位置在其他條
4、件不變的情況下要使該粒子能從Q板上的小孔B射出，下列操作中可能實(shí)現(xiàn)的是(不計(jì)粒子重力)()圖324A保持開關(guān)S閉合，適當(dāng)上移P極板B保持開關(guān)S閉合，適當(dāng)左移P極板C先斷開開關(guān)S，再適當(dāng)上移P極板D先斷開開關(guān)S，再適當(dāng)左移P極板圖325解析：如圖325，粒子在板間做類斜拋運(yùn)動(dòng)，將速度分解為水平方向vx和豎直方向vy.豎直方向：vyv0sin，加速度a，E為場(chǎng)強(qiáng)，設(shè)t為粒子上升到最高點(diǎn)所用時(shí)間，則t.水平方向位移xvx2t2v0tcos.保持開關(guān)S閉合，電容器兩板間電壓U不變，適當(dāng)上移P極板，兩極板間的距離變大，根據(jù)E知場(chǎng)強(qiáng)變小，豎直方向運(yùn)動(dòng)時(shí)間變長(zhǎng)，水平方向的位移x2v0tcos變大，該粒子可能
5、從Q板的B孔射出，A正確；若左移P極板，不影響場(chǎng)強(qiáng)，仍落在原處，B錯(cuò)誤；斷開開關(guān)S，則電容器電荷量Q不變，適當(dāng)上移P極板，由E知場(chǎng)強(qiáng)E不變，則粒子仍落到原處，C錯(cuò)誤；斷開開關(guān)S，若左移P極板，由E知S變小E變大，則粒子加速度a變大，上升到最高點(diǎn)所用時(shí)間t變小，則水平方向位移x變小，不能到達(dá)B孔，D錯(cuò)誤答案：A5(2019年湖北宜昌模擬)如圖326所示，一個(gè)帶電粒子從粒子源飄入(初速度很小，可忽略不計(jì))電壓為U1的加速電場(chǎng)，經(jīng)加速后從小孔S沿平行金屬板A、B的中線射入，A、B板長(zhǎng)為L(zhǎng)，相距為d，電壓為U2.則帶電粒子能從A、B板間飛出應(yīng)該滿足的條件是()圖326A. B.C. D.解析：根據(jù)qU
6、1mv2，再根據(jù)t和yat2，由題意知，yd，解得Q1，則彈簧的長(zhǎng)度增加B若Q2Q1，則電容器的電容減少C若Q2Q1，則帶電液滴P的電勢(shì)能增加D若Q2Q1，P到下板的距離不變但板間電場(chǎng)強(qiáng)度增大，所以帶電液滴P所在處電勢(shì)升高，帶電液滴P的電勢(shì)能增大，故C正確；同理若讓電容器放電使之帶電荷量為Q2，且Q2Q1，則帶電液滴P的電勢(shì)能減少，故D錯(cuò)誤答案：AC12(2019年河北石家莊二中聯(lián)考)(多選)在絕緣水平桌面(桌面足夠大)上方存在平行于桌面的電場(chǎng)，其電場(chǎng)強(qiáng)度E隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖3213甲所示，小物塊帶電荷量為q1104 C，將其放在該水平桌面上并由靜止釋放，小物塊的速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖3
7、213乙所示，重力加速度g取10 m/s2，則下列說(shuō)法正確的是()圖3213A小物塊在4 s內(nèi)的位移為6 mB小物塊的質(zhì)量為2 kgC小物塊與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2D小物塊在4 s內(nèi)電勢(shì)能減少了18 J解析：小物塊在4 s內(nèi)的位移為x2(24) m6 m，故A正確；由題圖乙可知，前2 s內(nèi)小物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律有qE1mgma，由題圖乙知加速度為a1 m/s2，2 s后小物塊做勻速運(yùn)動(dòng)，由平衡條件有qE2mg，聯(lián)立解得q(E1E2)ma，由題圖甲可得E13104 N/C，E22104 N/C，代入數(shù)據(jù)解得m1 kg，由qE2mg可得0.2，故B錯(cuò)誤，C正確；小物塊在前2
8、 s的位移s122 m2 m，小物塊在24 s內(nèi)的位移s2vt24 m，電場(chǎng)力做的正功WqE1s1qE2s2110431042 J110421044 J14 J，則電勢(shì)能減少了14 J，故D錯(cuò)誤答案：AC二、非選擇題13(2019年河南洛陽(yáng)名校聯(lián)考)在電場(chǎng)方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一帶電小球從A點(diǎn)豎直向上拋出，其運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖3214所示小球運(yùn)動(dòng)的軌跡上A、B兩點(diǎn)在同一水平線上，M為軌跡的最高點(diǎn)小球拋出時(shí)的動(dòng)能為8.0 J，在M點(diǎn)的動(dòng)能為6.0 J，不計(jì)空氣的阻力求：圖3214(1)小球水平位移x1與x2的比值；(2)小球落到B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能EkB；(3)小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中最小動(dòng)能Ekm
9、in.解析：(1)如圖3215所示，帶電小球在水平方向上受電場(chǎng)力的作用做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，豎直方向上只受重力作用做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，故從A到M和M到B的時(shí)間相等，則x1x213.(2)小球從A到M，水平方向上電場(chǎng)力做功W電6 J，則由能量守恒可知，小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為EkBEk04W電32 J.(3)由于合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性，設(shè)小球所受的電場(chǎng)力為F，重力為G，則有：圖3215由圖可知，tansin則小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中速度最小時(shí)速度一定與等效重力G垂直，故Ekminm(v0sin)2 J.答案：(1)13(2)32 J(3) J14(2019年山東下學(xué)期高考預(yù)測(cè))如圖3216所示
10、，一足夠長(zhǎng)的斜面傾角為37，斜面所在的空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)(未畫出)現(xiàn)將一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球(可視為質(zhì)點(diǎn))以初速度v0從斜面底端的A點(diǎn)豎直向上拋出，當(dāng)小球落在斜面上的B點(diǎn)時(shí)速度方向恰好水平已知重力加速度大小為g，sin37，cos37，求：圖3216(1)該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小；(2)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，小球和斜面的最遠(yuǎn)距離d.解析：(1)設(shè)小球到B點(diǎn)時(shí)豎直上升的高度為h，則有h小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，所用的時(shí)間為t小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的水平位移為xt2由幾何關(guān)系可知tan 聯(lián)立解得E.(2)將小球的初速度v0沿平行于斜面方向和垂直于斜面方向進(jìn)行分解，由幾何關(guān)系可知，小球在垂直于斜面方向上的分速度v1v0cosv0將小球受到的重力和電場(chǎng)力沿平行于斜面和垂直于斜面方向進(jìn)行分解，設(shè)小球在垂直于斜面方向上的加速度大小為a，則有qEsinmgcosma，解得ag，由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可得d，代入數(shù)據(jù)解得d.答案：(1)(2)9
2020屆高考物理總復(fù)習(xí) 作業(yè)32 電容器 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)（含解析）
