（新课标）2020年高考物理一轮总复习 第七章 第三讲 电容器与电容 带电粒子在电场中的运动练习（含解析）

电容器与电容 带电粒子在电场中的运动A组基础题1. 如图所示是模拟避雷针作用的实验装置，金属板M、N间有两个等高的金属体A、B，A为尖头、B为圆头将金属板M、N接在高压电源上，逐渐升高电源电压，将首先观察到( A )AA放电BB放电CA、B一起放电 DA、B之间放电2如图所示，在匀强电场中有四条间距均为d的平行等势线1、2、3、4，各条线上的电势分别为0、0、20、30；有一个带电粒子，质量为m(不计重力)，电荷量为q，从A点与等势线4成角以初速度v0射入电场中，到达等势线2上的B点时，速度方向恰好水平向左，则匀强电场场强的大小为( A )A. BC. D3. 如图所示，正方体真空盒置于水平面上，它的ABCD面与EFGH面为金属板，其他面为绝缘材料ABCD面带正电，EFGH面带负电从小孔P沿水平方向以相同速率射入三个质量相同的带正电液滴A、B、C，最后分别落在1、2、3三点，则下列说法正确的是( D )A三个液滴在真空盒中都做平抛运动B三个液滴的运动时间不一定相同C三个液滴落到底板时的速率相同D液滴C所带电荷量最多4(2018汕头模拟)图示为某电容传声器结构示意图，当人对着传声器讲话，膜片会振动若某次膜片振动时，膜片与极板距离增大，则在此过程中( D )A膜片与极板间的电容增大B极板所带电荷量增大C膜片与极板间的电场强度增大D电阻R中有电流通过解析：根据C可知，膜片与极板距离增大，膜片与极板间的电容减小，选项A错误；根据QCU可知极板所带电荷量减小，因此电容器要通过电阻R放电，所以选项D正确，B错误；根据E可知，膜片与极板间的电场强度减小，选项C错误5(多选) 两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置，构成平行板电容器，与它相连接的电路如图所示，接通开关S，电源即给电容器充电，则( BC )A保持S接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场的电场强度减小B保持S接通，在两极板间插入一块电介质，则极板上的电荷量增大C断开S，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小D断开S，在两极板间插入一块电介质，则极板上的电势差增大6(多选) 如图所示，美国物理学家密立根通过研究平行板间悬浮不动的带电油滴，准确地测定了电子的电荷量平行板电容器两极板与电压为U的恒定电源两极相连，板的间距为d，现有一质量为m的带电油滴在极板间静止不动，则( AC )A此时极板间的电场强度EB油滴带电荷量qC减小极板间电压，油滴将向下加速运动D将下极板向下缓慢移动一小段距离，油滴将向上加速运动7(多选)如图所示，水平面MN的下方存在竖直向下的匀强电场，一带电小球由MN上方的A点以一定初速度水平抛出，从B点进入电场，到达C点时速度方向恰好水平，由此可知( AD )A从B到C，小球的动能减小B从B到C，小球的电势能减小C从A到B与从B到C小球的运动时间一定相等D从A到B与从B到C小球的速度变化量大小一定相等8(多选) 如图所示，M、N是在真空中竖直放置的两块平行金属板，板间有匀强电场，质量为m、电荷量为q的带电粒子，以初速度v0由小孔进入电场，当M、N间电压为U时，粒子刚好能到达N板，如果要使这个带电粒子能到达M、N两板间距的处返回，则下述措施能满足要求的是( BD )A使初速度减为原来的B使M、N间电压提高到原来的2倍C使M、N间电压提高到原来的4倍D使初速度和M、N间电压都减为原来的B组能力题9. 如图所示，一电子枪发射出的电子(初速度很小，可视为零)进入加速电场加速后，垂直射入偏转电场，射出后偏转位移为Y，要使偏转位移增大，下列哪些措施是可行的(不考虑电子射出时碰到偏转电极板的情况)( A )A增大偏转电压UB增大加速电压U0C增大偏转极板间距离D将发射电子改成发射负离子10(多选)(2018河南郑州二测)如图所示，一水平放置的平行板电容器，下板A固定，上板B与竖直悬挂的绝缘弹簧连接，A、B间有一固定的带正电荷的液滴P，电容器带电荷量为Q1，若让电容器充电或放电，使之带电荷量为Q2，则下列说法正确的是( AC )A若Q2Q1，则弹簧的长度增加B若Q2Q1，则电容器的电容减少C若Q2Q1，则带电液滴P的电势能增加D若Q2Q1，P到下板的距离不变但板间电场强度增大，所以带电液滴P所在处电势升高，带电液滴P的电势能增大，故C正确；同理若让电容器放电使之带电荷量为Q2，且Q20的区域内存在沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E103 V/m；比荷为1.0105 C/kg的带正电粒子P从A板中心O处静止释放，其运动轨迹恰好经过M( m,1 m)点；粒子P的重力不计，试求：(1)金属板A、B之间的电势差UAB；(2)若在粒子P经过O点的同时，在y轴右侧匀强电场中某点由静止释放另一带电微粒Q，使P、Q恰能在运动中相碰；假设Q的质量是P的2倍、带电情况与P相同；Q的重力及P、Q之间的相互作用力均忽略不计；求粒子Q所有释放点的集合解析：(1)设粒子P的质量为m、带电荷量为q，从O点进入匀强电场时的速度大小为v0；由题意可知，粒子P在y轴右侧匀强电场中做类平抛运动；设从O点运动到M( m，1 m)点历时为t0，由类平抛运动可得：xv0t0，yt，解得：v0104 m/s在金属板A、B之间，由动能定理：qUABmv，解得：UAB1 000 V.(2)设P、Q在右侧电场中运动的加速度分别为a1、a2；Q粒子从坐标N(x，y)点释放后，经时间t与粒子P相遇；由牛顿运动定律及类平抛运动的规律和几何关系可得：对于PEqma1对于QEq2ma2xv0ta1t2ya2t2解得：yx2，其中x0即粒子Q释放点N(x，y)坐标满足的方程为：yx2，其中x0.答案：(1)1 000 V(2)yx2，其中x06