2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第7章 第3單元 靜電現(xiàn)象 電容器 帶電粒子在電場中的運動課時跟蹤檢測.doc

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2019-2020年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第7章 第3單元 靜電現(xiàn)象 電容器 帶電粒子在電場中的運動課時跟蹤檢測 高考?？碱}型：選擇題＋計算題 一、單項選擇題 1．處于強電場中的空氣分子會被電離為電子和正離子，利用此原理可以進行靜電除塵。如圖1所示，是一個用來研究靜電除塵的實驗裝置，鋁板與手搖起電機的正極相連，鋼針與手搖起電機的負極相連，在鋁板和鋼針中間放置點燃的蚊香。轉(zhuǎn)動手搖起電機，蚊香放出的煙霧會被電極吸附，停止轉(zhuǎn)動手搖起電機，蚊香的煙霧又會裊裊上升。關(guān)于這個現(xiàn)象，下列說法中正確的是(　　) 圖1 A．煙塵因為帶正電而被吸附到鋼針上 B．同一煙塵顆粒在被吸附過程中離鋁板越近速度越小 C．同一煙塵顆粒在被吸附過程中離鋁板越近速度越大 D．同一煙塵顆粒在被吸附過程中如果帶電量不變，離鋁板越近則加速度越大 2．某電容式話筒的原理示意圖如圖2所示，E為電源，R為電阻，薄片P和Q為兩金屬極板，對著話筒說話時，P振動而Q可視為不動。在P、Q間距增大過程中(　　) 圖2 A．P、Q構(gòu)成的電容器的電容增大 B．P上電荷量保持不變 C．M點的電勢比N點的低 D．M點的電勢比N點的高 3．板間距為 d 的平行板電容器所帶電荷量為 Q 時，兩極板間電勢差為 U1，板間場強為 E1。現(xiàn)將電容器所帶電荷量變?yōu)?2Q，板間距變?yōu)閐，其他條件不變，這時兩極板間電勢差為 U2, 板間場強為 E2，下列說法正確的是(　　) A．U2＝U1，E2＝E1　　 B．U2＝2U1，E2＝4E1 C．U2＝U1，E2＝2E1 D．U2＝2U1，E2＝2E1 4．(xx吉林聯(lián)考)一平行板電容器充電后與電源斷開，負極板接地。兩板間有一個正試探電荷固定在P點，如圖3所示，以C表示電容器的電容、E表示兩板間的場強、φ表示P點的電勢，W表示正電荷在P點的電勢能，若正極板保持不動，將負極板緩慢向右平移一小段距離 l0的過程中，各物理量與負極板移動距離x的關(guān)系圖象中正確的是(　　) 圖3 圖4 5.A、B兩個點電荷在真空中所產(chǎn)生電場的電場線(方向未標(biāo)出)如圖5所示。圖中C點為兩點電荷連線的中點，MN為兩點電荷連線的中垂線，D為中垂線上的一點，電場線的分布關(guān)于MN左右對稱。則下列說法中正確的是(　　) 圖5 A．這兩個點電荷一定是等量異種電荷 B．這兩個電荷一定是等量同種電荷 C．C點的電勢一定大于D點的電勢 D．C點的電場強度比D點的電場強度小 二、多項選擇題 6.如圖6所示，質(zhì)量分別為m1和m2的兩小球，分別帶電荷量q1和q2 ，用同等長度的絕緣線懸于同一點，由于靜電斥力使兩懸線與豎直方向張開相同的角度，則(　　) 圖6 A. q1不一定等于q2 B. m1必等于m2 C. 必等于 D．必須同時滿足q1＝q2和m1＝m2 7．如圖7甲所示，平行金屬板中央有一個靜止的電子(不計重力)，兩板間距離足夠大。當(dāng)兩板間加上如圖乙所示的交變電壓后，在下圖中，反映電子速度v、位移s和加速度a三個物理量隨時間t的變化規(guī)律可能正確的是(　　) 圖7 圖8 8．(xx開封二模)空間某一靜電場的電勢φ隨x變化情況如圖9所示， 圖9 下列說法中正確的是(　　) A．空間各點場強的方向均與x軸垂直 B．電荷沿x軸從O移到x1的過程中，電場力不做功 C．正電荷沿x軸從x1移到x2的過程中，電場力做正功，電勢能減小 D．負電荷沿x軸從x1移到x2的過程中，電場力做負功，電勢能增加 三、計算題 9. (xx名校聯(lián)考)如圖10所示，光滑豎直絕緣桿與一圓周交于B、C兩點，圓心固定有電量為＋Q的點電荷，一質(zhì)量為m，電量為＋q的環(huán)從桿上A點由靜止釋放。已知AB＝BC＝h，q?Q，環(huán)沿絕緣桿滑到B點時的速度vB＝，求A、C兩點間的電勢差及到達C點時的速度。 圖10 10．(xx金山中學(xué)期末)如圖11所示，正方形區(qū)域ABCD邊長L＝8 cm，內(nèi)有平行于AB方向指向BC邊的勻強電場，場強E＝3 750 V/m，一帶正電的粒子電量q＝10－10 C，質(zhì)量m＝10－20 kg，沿電場中心線RO飛入電場，初速度v0＝2106 m/s，粒子飛出電場后經(jīng)過界面CD、PS間的無電場區(qū)域后，進入固定在O點的點電荷Q形成的電場區(qū)域，一進入該區(qū)域即開始做勻速圓周運動(設(shè)點電荷左側(cè)的電場分布以界面PS為界限，電荷經(jīng)過PS時不受PS影響)。已知CD、PS相距12 cm，粒子穿過PS最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏MN上。不計粒子重力(靜電力常數(shù)k＝9109 Nm2/C2)，試求： 圖11 (1)粒子穿過界面PS時偏離中心線OR的距離y； (2)粒子穿過界面PS時的速度大小與方向； (3)O點與PS面的距離x。 答 案 1．選C　在鋁板和鋼針中間形成強電場，處于強電場中的空氣分子會被電離為電子和正離子，煙塵吸附電子帶負電，而被吸附到鋁板上，A錯誤；由于電場力做功，同一煙塵顆粒在被吸附過程中離鋁板越近速度越大，選項C正確B錯誤；由于離鋁板越近，電場強度越小，同一煙塵顆粒在被吸附過程中如果帶電量不變，離鋁板越近則加速度越小，選項D錯誤。 2．選D　由公式C＝可知，當(dāng)PQ間距增大時，C減小，故A錯誤。由C＝可知，在U不變時，C減小，Q減小，即電容器放電，R中的電流方向從M到N，則M點電勢高于N點，故BC錯誤，D正確。 3．選C　由公式E＝、C＝和C∝可得 E ∝，所以 Q 加倍，E 也加倍，再由U ＝ Ed可得U相等，C正確。 4．選C　由平行板電容器的電容C＝可知d減小時，C變大，但不是一次函數(shù)，A錯。在電容器兩極板所帶電荷量一定情況下，U＝，E＝＝與d無關(guān)，則B錯。在負極板接地的情況下，設(shè)沒有移動負極板時P點距負極板的距離為d，移動x后為d－x。因為移動極板過程中電場強度E不變。故φP＝E(d－x)＝Ed－Ex，其中x≤l0，則C正確；正電荷在P點的電勢能W＝qφP＝qEd－qEx，顯然D錯。 5．選A　由點電荷的電場線分布特點可知，A對，B錯；等量異種點電荷連線的中垂線是一條等勢線，因此C、D電勢相等，C錯；由C到無窮遠處場強減小，D錯。 6．選AB　依據(jù)題意對兩個帶電小球受力分析如圖： 據(jù)平衡條件得：F＝m1gtan θ，F(xiàn)＝m2gtan θ， 所以有m1＝m2。 7．選AD　在平行金屬板之間加上如題圖乙所示的周期性電壓時，因為電子在平行金屬板間所受的電場力F＝，所以電子所受的電場力大小不變，而方向隨電壓呈周期性變化。由牛頓第二定律F＝ma可知，電子在第一個內(nèi)向B板做勻加速直線運動，在第二個內(nèi)向B板做勻減速直線運動，在第三個內(nèi)反向做勻加速直線運動。在第四個內(nèi)向A板做勻減速直線運動，所以a－t圖象如圖1所示，v－t圖象如圖2所示；又因勻變速直線運動位移s＝v0t＋at2，所以s－t圖象應(yīng)是曲線。故本題選AD。 　　　　 圖1　　　　　　圖2 8．選CD　因沿x軸電勢在不斷變化，故除x2點外，空間各點場強的方向均不與x軸垂直，選項A錯誤；電荷沿x軸從O移到x1的過程中，電勢不斷減小，電勢能不斷變化，故電場力做功，選項B錯誤；正電荷沿x軸從x1移到x2的過程中，電場力做正功，電勢能減小，負電荷沿x軸從x1移到x2的過程中，電場力做負功，電勢能增加，選項CD正確。 9．解析：環(huán)從A→B由動能定理得： mgh＋qUAB＝mvB2，① vB＝，② 由①②解得：UAB＝－③ 又因B、C處在同一等勢面上，所以 UAC＝UAB＝－，④ 環(huán)從A→C由動能定理得： mg2h＋qUAC＝mvC2，⑤ 由式④⑤解得：vC＝。 答案：－　 10．解析：(1)在偏轉(zhuǎn)場中 y1＝at12/2　a＝　t1＝ 離開電場后做勻速直線運動 t2＝　vy＝at1 y2＝vy t2　y＝y(tǒng)1＋y2 聯(lián)立以上方程代入數(shù)據(jù)得y＝12 cm (2)vy＝at1＝＝ ＝1.5106 m/s vx＝v0＝2106 m/s 粒子的運動速度為v＝2.5106 m/s 粒子的速度偏向角的正切為 tan θ＝＝0.75，θ＝37 (3)所以x＝y(tǒng) tan θ＝9 cm 答案：見解析