【文档说明】高考物理第一轮复习课时跟踪练：第7章第3讲 电容带电粒子在电场中的运动 (含解析).doc，共(11)页，197.500 KB，由MTyang资料小铺上传

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第七章电场第三讲电容带电粒子在电场中的运动课时跟踪练A组基础巩固1.如图所示，从F处释放一个无初速度的电子向B板方向运动，指出下列对电子运动的描述中哪句是错误的(设电源电动势为U)()A．电子到达B板时的动能是UeB．电子从B板到达C板动

能变化量为零C．电子到达D板时动能是3UeD．电子在A板和D板之间做往复运动解析：电子在AB之间做匀加速运动，且eU＝ΔEk，A正确；在BC之间做匀速运动，B正确；在CD之间做匀减速运动，到达D板时，速度减为零，C错误，D正确．答案：C2.(2017

·苏北四市期末)在研究影响平行板电容器电容大小因素的实验中，一已充电的平行板电容器与静电计连接如图所示．现保持B板不动，适当移动A板，发现静电计指针张角减小，则A板可能是()A．右移B．左移C．上移D．下

移解析：将A板向右移一些，板间距离减小，由电容的决定式C＝εrS4πkd可知，电容增大，而电容器电量不变，由C＝QU分析得知，板间电势差减小，则静电计指针偏角减小；相反，同理可知，A板向左移一些时，静电计指针偏角增大，故A正确，B错误；A板

向上移一些，两极板正对面积减小，由电容的决定式C＝εrS4πkd可知，电容减小，而电容器电量不变，由C＝QU分析得知，板间电势差增大，则静电计指针偏角增大，故C错误；同理，D错误．答案：A3．(多选)电容式传感器

的应用非常广泛，如图所示的甲、乙、丙、丁是四种常见的电容式传感器，下列判断正确的是()A．图甲中两极间的电压不变，若有电流流向传感器正极，则h正在变小B．图乙中两极间的电荷量不变，若两极间电压正在增大，则θ正在变大C．图丙中两极间的电荷量不变，若两极间电压正在减小，则x正在变

大D．图丁中两极间的电压不变，若有电流流向传感器的负极，则F为压力且正在变大解析：题图甲中两极间距离不变，若h变小，表明两极板间正对面积减小，由C＝εrS4πkd可知对应电容减小，电压不变时，电容器带电荷量减小，正在放电，故电

流流向传感器负极，A错；题图乙中两极间的电荷量不变，若电压正在增大，由C＝QU可知电容正在减小，板间距离不变，正对面积减小，则动片正在旋出，θ正在变大，B对；题图丙中两极间的电荷量、板间距离不变，若板间电压正在减小，表明电容正在增大，电介质正在插

入，x正在增大，C对；题图丁中两极间的电压、极板正对面积不变，若有电流流向传感器的负极，表明电容器正在放电，电容减小，板间距离增大，若F为压力则应是F正在减小，D错．答案：BC4.如图所示，一价氢离子(H＋)和二价氦离子

(He2＋)的混合体，经同一加速电场加速后，垂直射入同一偏转电场中，偏转后，打在同一荧光屏上，则它们()A．同时到达屏上同一点B．先后到达屏上同一点C．同时到达屏上不同点D．先后到达屏上不同点解析：一价氢离子(H＋)和二价氦离子(He2＋)的比荷不同，由qU

＝12mv2可知经过加速电场获得的末速度不同，因此在加速电场及偏转电场中的运动时间均不同，但在偏转电场中偏转距离y＝12at2＝U2L24U1d相同，所以会打在同一点，B正确．答案：B5.(多选)(2018

·沈阳模拟)如图所示，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连．若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子()A．所受重力与电场力平衡B．电势能逐渐增加C．动能逐渐增

加D．做匀变速直线运动解析：分析带电粒子的受力情况，画出其受力图如图所示．可以看出其合力方向与其速度方向相反．所以，带电粒子在电场中做匀减速运动．电场力做负功，重力不做功，动能减少，电势能增加，故选项A、C错误，选项B、D正确．答案：BD6.(2017·广州一模)如图所示，

竖直平行金属板分别与电源正、负极相接，一带电颗粒沿图中直线从A向B运动，则该带电颗粒()A．动能减小B．电势能减小C．机械能减小D．可能带负电解析：重力和电场力对带电颗粒做正功，重力势能和电势能转化为动能，其动能增加，

故A项错误；电场力对带电颗粒做正功，其电势能逐渐转化为机械能，电势能逐渐减小，机械能不断增加，故B项正确，C项错误；带电颗粒向负极板运动，电场力做正功，则带电颗粒带正电，故D项错误．答案：B7.(2018·鞍山模拟)如图所示

，在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球，另一端固定于O点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为a，最低点为b.不计空气阻力，则下列说法正确的是()A．小球带负电B．电场力跟重力平衡C．小球

在从a点运动到b点的过程中，电势能减少D．小球在运动过程中机械能守恒解析：由于小球在竖直平面内做匀速圆周运动，速率不变化，由动能定理可知，外力做功为零，绳子拉力不做功，电场力和重力做的总功为零，所以电场力和重力的合力为零，电场力跟重力平衡，B正确；由于电场力的方向与重力方向相反，电场方向向

上，所以小球带正电，A错误；小球在从a点运动到b点的过程中，电场力做负功，由功能关系得，电势能增加，C错误；在整个运动过程中，除重力做功外，还有电场力做功，小球在运动过程中机械能不守恒，D错误．答案：B8.

(2018·长沙模拟)如图所示，水平位置的平行板电容器，原来A、B两板不带电，B极板接地，它的极板长l＝0.1m，两板间距离d＝0.4cm，现有一微粒质量m＝2.0×10－6kg，带电荷量q＝＋1.0×10－8C，以一定初速度从两板中央平行于极板射入，由于重

力作用微粒恰好能落到A板的中点O处，取g＝10m/s2.试求：(1)带电粒子入射初速度v0的大小；(2)现使电容器带上电荷，使带电微粒能从平行板电容器的右侧射出，则带电后A板的电势范围？解析：(1)电容器不带电时，微粒做平抛运动，则有l2＝v0t，d

2＝12gt2，联立两式得v0＝l2gd.代入数据得v0＝2.5m/s.(2)若使微粒能从电容器右侧射出，则要求A板的电势大于0，且B板接地电势等于0，则有UAB＝φA－φB＝φA.A板电势最小时，微粒刚好从A板右侧边缘射出，则有l＝v0t1，d2＝12a1t21.且mg－

qφAmind＝ma1，联立以上各式得φAmin＝6V.A板电势最大时，微粒刚好从B板右侧边缘射出，则有qφAmaxd－mg＝ma2，且有a2＝a1，代入数据解得φAmax＝10V.综上可得6V≤φA≤10V.答案：(1

)2.5m/s(2)6V≤φA≤10VB组能力提升9．(多选)(2018·宜昌模拟)如图所示，水平放置的平行板电容器，上板带负电，下板带正电，断开电源，带电小球以速度v0水平射入电场，且沿下板边缘飞出．若下板不动，将上板上移一小段距离，小球仍以相同的速度v0从

原处飞入，则带电小球()A．将打在下板中央B．仍沿原轨迹运动由下板边缘飞出C．不发生偏转，沿直线运动D．若上板不动，将下板上移一段距离，小球可能打在下板的中央解析：由题意可知电容器所带电荷量不变，因E＝Ud＝QCd＝4πk

QεrS，所以上板上移一小段距离，电容器产生的场强不变，以相同速度入射的小球仍将沿原轨迹运动由下板边缘飞出，选项B正确，选项A、C错误；若上板不动，将下板上移一段距离，小球可能打在下板的中央，选项D正确．答案：BD10.(2018·大连

模拟)如图所示，竖直放置的两个平行金属板间存在匀强电场，与两板上边缘等高处有两个质量相同的带电小球，小球A从紧靠左极板处由静止开始释放，小球B从两板正中央由静止开始释放，两小球最终都能运动到右极板上的同一

位置，则从开始释放到运动至右极板的过程中，下列判断正确的是()A．运动时间tA>tBB．电荷量之比qA∶qB＝2∶1C．机械能增加量之比ΔEA∶ΔEB＝2∶1D．机械能增加量之比ΔEA∶ΔEB＝1∶1解析：两

小球在竖直方向上做自由落体运动，由h＝12gt2得运动时间相同，故A项错误；两球的水平分运动都是初速度为0的匀加速运动，有qE＝ma，x＝12at2，所以x＝qEt22m，由于两球水平分位移之比为2∶1，故qA∶qB＝2∶1，即B项正确；机械能的

增加量等于电场力做的功，有ΔE＝qEL，所以ΔEA∶ΔEB＝4∶1，故C、D都错误．答案：B11.(多选)(2018·太原模拟)如图所示，绝缘弹簧的下端固定在光滑斜面底端，弹簧与斜面平行，带电小球Q(可视为质点)固定在绝缘斜面上的M点，且在通过弹簧中心的直线ab上．现将与Q大

小相同，带电性也相同的小球P从直线ab上的N点由静止释放，若两小球可视为点电荷．在小球P与弹簧接触到速度变为零的过程中，下列说法中正确的是()A．小球P的速度一定先增大后减小B．小球P的机械能一直在减少C．小球P速度最大时所受弹簧弹力和库仑力的合力为零D．小球P与弹簧组成的系统机械能一定增加解析：

带电小球P在沿斜面方向受到重力沿斜面向下的分力、沿斜面向下的库仑斥力F＝kq2r2，小球P与弹簧接触的最初阶段，弹簧弹力小于mgsinθ＋kq2r2，小球P先加速，由于弹簧弹力逐渐增大，库仑斥力逐渐减小，故合力变小，加速度变小，即第一阶段是加速度逐

渐减小的加速运动，第二阶段弹簧弹力大于mgsinθ＋kq2r2，合力沿斜面向上，弹簧弹力逐渐增大，库仑斥力逐渐减小，合力变大，加速度变大，即第二阶段是加速度逐渐变大的减速运动，直到速度减小为0，选项A正确；小球P的机械能变化等于除重力外其他力做的功，即库仑力和弹簧弹力的合力做的功，初始阶段

弹簧弹力小于库仑斥力，二者合力做正功，机械能增大，当弹簧弹力大于库仑斥力后，二者合力做负功，机械能减小，选项B错误；小球P的速度最大时即加速度等于0时，弹簧弹力等于库仑力和重力沿斜面向下的分力之和，选项C错误；小球P与弹簧组成的系统的机械能变化等

于除系统弹力和重力外其他力做的功，即库仑斥力做的功，由于库仑斥力做正功，故系统的机械能增加，选项D正确．答案：AD12.(2018·衡阳模拟)如图所示，水平放置的平行板电容器，两板间距离为d＝8cm，板长为L＝25cm，接在直

流电上，有一带电液滴以v0＝0.5m/s的初速度从板间的正中央水平射入，恰好做匀速直线运动，当它运动到P处时迅速将下板向上提起43cm，液滴刚好从金属板末端飞出(g取10m/s2)，求：(1)将下板向上提起

后，液滴的加速度大小；(2)液滴从射入电场开始计时，匀速运动到P点所用时间为多少？解析：(1)带电液滴在板间受重力和竖直向上的电场力，因为液滴匀速运动，所以有qE＝mg，即qU＝mgd.当下板向上提后，d减小，E增大，电场力增大，

故液滴向上偏转，在电场中做类平抛运动．此时液滴所受电场力F＝qUd′＝mgdd′，a＝F－mgm＝mgdd′－1m＝15g＝2m/s2.(2)因为液滴刚好从金属板末端飞出，所以液滴在竖直方向上的位移是d2.设液滴从P点开始

在匀强电场中飞行的时间为t1，则d2＝12at21，解得t1＝da＝0.2s.而液滴从刚进入电场到出电场的时间t2＝Lv0＝0.5s.所以液滴从射入电场开始到匀速运动到P点的时间为t＝t2－t1＝0.3s.答案：(1)2m/s2(

2)0.3s