2022年高考物理一轮复习 19《电容器、带电粒子在电场中的运动》（一）试题

2022年高考物理一轮复习 19电容器、带电粒子在电场中的运动（一）试题1.对电容计算式C=Q/U,以下说法正确的是()A.电容器充电量越大,电容增加越大B.电容器的电容跟它两极所加电压成反比C.电容器的电容越大,所带电量就越多D.对于确定的电容器,它所充的电荷量跟它两极板间所加电压的比值保持不变2.某一电容器上标有“300V,5 F”字样,下述说法正确的是()A.该电容器可在300V以下电压正常工作B.该电容器只能在300V电压时正常工作C.电压是200V时,电容仍是5FD.该电容器能够容纳的电荷量最多为1.510-3C3.如图所示,三个同样的带电粒子(不计重力)同时从同一位置沿同一方向垂直于电场线射入平行板电容器间的匀强电场,它们的运动轨迹分别用a、b、c 标出,不考虑带电粒子间的相互作用力.下列说法中正确的是()A.当b飞离电场的同时,a刚好打在下极板上B.b和c同时飞离电场C.进入电场时,c的速度最大,a的速度最小D.在电场中运动过程中c的动能增加量最小,a、b动能增加量相同4.(xx安徽卷四校联考)如图所示，两平行金属板间有一匀强电场，板长为L，板间距离为d，在板右端L处有一竖直放置的光屏M，一带电荷量为q，质量为m的质点从两板中央射入板间，最后垂直打在M屏上，则下列结论正确的是（ ）A.板间电场强度大小为B.板间电场强度大小为C.质点在板间的运动时间和它从板的右端运动到光屏的时间相等D.质点在板间的运动时间大于它从板的右端运动到光屏的时间5.如图所示,一价氢离子H)和二价氦离子He)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6.(xx石家庄一中检测)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错误的是(设电源电动势为U)（ ）A.电子到达B板时的动能是U(eV)B.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3U(eV)D.电子在A板和D板之间做往复运动7.(xx北京西城期末)某同学设计了一种静电除尘装置,如图甲所示,其中有一长为L、宽为b、高为d的矩形通道,其前、后面板为绝缘材料,上、下面板为金属材料.图乙是装置的截面图,上、下两板与电压恒定为U的高压直流电源相连.带负电的尘埃被吸入矩形通道的水平速度为v0,当碰到下板后其所带电荷被中和,同时被收集.将被收集尘埃的数量与进入矩形通道尘埃的数量的比值,称为除尘率.不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用,要增大除尘率,则下列措施可行的是()A.只增大电压UB.只增大长度LC.只增大高度dD.只增大尘埃被吸入水平速度v08.(xx全国新课标卷)一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d,极板分别与电池两极相连,上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计).小孔正上方处的P点有一带电粒子,该粒子从静止开始下落,经过小孔进入电容器,并在下极板处(未与极板接触)返回.若将下极板向上平移,则从P点开始下落的相同粒子将()A.打到下极板上B.在下极板处返回C.在距上极板处返回D.在距上极板d处返回9.(xx安徽卷)如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间距离为d，上极板正中有一小孔.质量为m、电荷量为+q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g).求：(1)小球到达小孔处的速度；(2)极板间电场强度大小和电容器所带电荷量；(3)小球从开始下落运动到下极板处的时间.10.如图所示,两带电平行板竖直放置,开始时两极板间电压为U,相距为d,两极板间形成匀强电场.有一带电粒子,质量为m(重力不计)、所带电荷量为+q,从两极板下端连线的中点P以竖直速度v0射入匀强电场中,带电粒子落在A极板的M点上,求: (1)若将A极板向左侧水平移动d,此带电粒子仍从P点以速度v0竖直射入匀强电场且仍落在A极板的M点上,则两极板间电压应增大还是减小?电压应变为原来的几倍?(2)若将A极板向左侧水平移动d并保持两极板间电压为U,此带电粒子仍从P点竖直射入匀强电场且仍落在A极板的M点上,则应以多大的速度v射入匀强电场?参考答案1.解析:电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,与电容器是否带电,带电量的多少、板间电势差的大小等均无关.故D项正确.答案:D2.解析:电容器上所标的“300V”,指的是击穿电压,电容器两极间的电压不得高于该电压,否则电容器有可能被击穿,故A项正确,B项错;该电容器的电容是5F,与实际电压无关,故C项正确;根据Q=CU可知,该电容器在300V电压时容纳的电荷最多为Q=510-6300C=1.510-3C,故D项正确.答案:ACD3.解析:带电粒子在电场中受到的电场力相同,粒子在电场方向做匀加速直线运动的加速度相同,粒子a和b在电场方向的位移相同,粒子c的位移最小,根据y=at2可知,在电场中的运动时间关系,ta=tbtc,A项正确,B项错;粒子在平行极板方向做匀速直线运动,根据v=可知,进入电场时的速度,粒子c的最大,a的最小,C项正确;粒子在电场中只有电场力做功,电场力做的功等于粒子动能的增量,根据W=Eqy可知,c的动能增加最小,a、b动能增加量相同,D项正确.答案:ACD4.解析：根据质点垂直打在M屏上可知，质点在两板中央运动时向上偏转，在板右端运动时向下偏转，mgqE，选项A、B错误；根据运动的合成和分解，质点沿水平方向做匀速直线运动，质点在板间的运动时间和它从板的右端运动到光屏的时间相等，选项C正确，D错误.答案：C5.解析:根据动能定理U1q=mv2得,经过加速电场的末速度v=.一价氢离子)和二价氦离子)的比荷不同,在加速电场和偏转电场的时间均不同.在偏转电场中偏转的距离y=at2=相同,因此,B项正确.答案:B6.解析：由电路图可得，电子在A、B板间加速运动，电场力做正功U(eV)，在B、C板间匀速运动，在C、D板间减速运动，电场力做负功-U(eV)，所以电子在D板处速度为零，电子在A板和D板之间做往复运动，所以答案为C.答案：C7.解析:由类平抛运动规律可得尘埃偏转位移为y=at2=,根据题意,增大除尘率,就是要增大y,需要增大电压U,增大长度L,减小高度d,减小尘埃被吸入的水平速度v0,只需改变其中的一项或几项即可,A、B两项正确.答案:AB8.解析:由题意知,带电粒子落到下极板处的速度为0,设此时电场强度为E,根据动能定理有,mg(d+)-qEd=0,板间电压不变的情况下,下极板向上平移后,电场强度变为原来的倍,所以后来的电场强度为E=,假设带电粒子在距上极板h处时,速度变为0,根据动能定理得mg(h+)-qEh=0,得h=.答案:D9.解析：(1)由v2=2gh得v=(2)在极板间带电小球受重力和电场力作用，有mg-qE=ma，0-v2=2ad.得E=.由U=Ed,Q=CU，得Q=C.(3)由h=， 0=v+at2，t=t1+t2,综合可得t=.答案：(1) (2) C(3) 10.解析:(1)带电粒子在两极板间的竖直方向做匀速直线运动,水平方向做匀加速直线运动,极板移动前后两分运动时间相等,=a1t2,d=a2t2解得,a2=2a1由a1=,a2=得,U=3U,即板间电压应变大,变为原来的3倍.(2)若两极板间的电压不变,则Ed=Ed,E=E.由qE=ma,qE=ma得,a=a设带电粒子的竖直位移为L,则d=a()2, =a()2联立解得v=v0.答案:(1)增大3倍(2)v0