1、少年智則中國智，少年強則中國強。卓越教育1 課時訓練 20 電容器與電容帶電粒子在電場中的運動一、選擇題1. 2015安徽聯考 如圖所示，質量相等的兩個帶電液滴1和 2從水平方向的勻強電場中自o點自由釋放后，分別抵達b、c兩點，若ab bc ，則它們帶電荷量之比q1q2等于 ( ) a12 b21 c12 d.21 解析豎直方向有h12gt2，水平方向有l qe2mt2，聯立可得qmgleh，所以有q1q221，b對答案b 2. 2015安徽模擬 極板間距為d 的平行板電容器所帶電荷量為q時， 兩極板間的電勢差為 u1，場強為 e1. 現將電容器所帶電荷量變為2q ，極板間距變為12d，其他條

2、件不變，這時兩極板間電勢差為u2，場強為e2，下列說法正確的是( ) au2u1，e2e1bu22u1，e24e1cu2u1，e22e1du22u1，e22e1解析由 crs4kd得， c22c1，由 quc得 u1u2，由 eudqcd得 e4kqrs，則 e22e1，選 c. 少年智則中國智，少年強則中國強。卓越教育2 答案c 3. 如圖所示， 兩面積較大、 正對著的平行極板a、 b水平放置，極板上帶有等量異種電荷其中 a板用絕緣線懸掛，b板固定且接地，p點為兩板的中間位置下列結論正確的是( ) a若在兩板間加上某種絕緣介質，a、b兩板所帶電荷量會增大ba、b兩板上的電荷分別在p點產生的電

3、場的場強大小相等，方向相同c若將 a板豎直向上平移一小段距離，兩板間的電場強度將增大d若將 a板豎直向下平移一小段距離，原p點位置的電勢將不變解析由于平行板電容器是充電后斷開的，因此平行板電容器所帶電荷量是不變的，所以 a 選項錯誤；由于平行板電容器兩板所帶電荷量相等，再根據對稱性可知，a 、b 兩板上的電荷分別在p點產生的電場的場強大小相等，方向相同， 因此 b選項正確； 當改變兩板間距離時， 根據 eudqcd和 crs4kd可知，改變板間距離時平行板電容器所帶的電荷量不變，平行板電容器兩板間的場強不變，因此c 選項錯誤；再根據ped0( 設 p點到 b 板的距離為 d0) ，又 e不變，

4、 d0也不變，因此p也不變，故d選項正確答案bd 4( 多選 ) 2015德州期末 少年智則中國智，少年強則中國強。卓越教育3 如圖所示，平行金屬板a、b 之間有加速電場，c、d之間有偏轉電場，m為熒光屏今有質子 (11h)、氘核 (21h)和氚核 (31h)均由 a 板從靜止開始被加速電場加速后垂直于電場方向進入偏轉電場，最后打在熒光屏上( 不計粒子重力) 則下列判斷中正確的是( ) a三種粒子從b板射出時的速度之比為632 b三種粒子同時打到熒光屏上c偏轉電場的電場力對三種粒子做功之比為123 d偏轉電場的電場力對三種粒子做功之比為111 解析由 u0q12mv20得三種粒子從b板射出時的

5、速度之比為632，由 t lv0易知質子最先打到熒光屏上，由y12uqmd1v02，得三種粒子豎直方向偏轉的位移都是yul24u0d，偏轉電場的電場力對三種粒子所做的功均為eqy，其比為111，故 a、d對答案ad 5. 少年智則中國智，少年強則中國強。卓越教育4 如圖所示是一個說明示波管工作的原理圖，電子經加速電場( 加速電壓為u1) 加速后垂直進入偏轉電場，離開偏轉電場時偏轉量是h，兩平行板間的距離為d，電壓為 u2，板長為 l ，每單位電壓引起的偏移hu2叫作示波管的靈敏度，為了提高靈敏度，可采用下列哪些方法( ) a增大 u1b減小 l c減小 d d增大 u2解析由每單位電壓引起的偏

6、移hu2叫作示波管的靈敏度，根據u1q12mv20和 hy12u2qmdlv02，得hu2l24u1d，故選 c. 答案c 6( 多選 ) 少年智則中國智，少年強則中國強。卓越教育5 如圖所示的電路，閉合開關 s后，當滑動變阻器的滑片由a 向 b 滑動時， 平行板電容器的( ) a板間電場強度增大b電荷量不變c兩極板間電壓不變d電容增大解析本題考查電容器所帶的電荷量、電容和兩極板間電壓與外界因素的關系在閉合開關 s后，當滑動變阻器的滑片由a 向 b 滑動時改變了電阻電容器接入的地方可以視為開路，其兩端的電壓一直等于電源的電動勢故選b 、c. 答案bc 7示波管是示波器的核心部件，它由電子槍、偏

7、轉電極和熒光屏組成，如圖所示如果在熒光屏上p點出現亮斑，那么示波管中的( ) a極板 x、 y應帶正電b極板 x、y應帶正電c極板 x、 y應帶負電d極板 x、y應帶正電解析電子在豎直方向向y偏轉，則 y帶正電；電子在水平方向向x偏轉，則 x帶正電，a正確答案a 8( 多選 ) 在絕緣光滑的水平面上相距為6l 的 a、b 兩處分別固定正電荷qa、qb，兩電荷的位置坐標如圖甲所示圖乙是ab連線之間的電勢 與位置 x 之間的關系圖象，圖中xl 點為圖線的最低點，若在x2l 的 c 點由靜止釋放一個質量為m 、帶電荷量為q 的帶電小球 ( 可視為質點 ) ，下列有關說法正確的是( ) 少年智則中國智

8、，少年強則中國強。卓越教育6 a小球在xl 處的速度最大b小球一定可以到達x 2l 點處c小球將以xl 點為中心做往復運動d固定在a、b處的電荷的帶電荷量之比為qaqb41 解析由動能定理可知，電場力對小球做功最多時，小球獲得的動能最大，由w qu可知，由 x2l 到 xl 兩點的電勢差最大，故到 xl 處時，小球的動能最大， 速度也最大，a項正確；假設小球能夠到達x 2l 處，但 x2l 與 x 2l 兩點的電勢差小于零，且小球初動能為零， 由動能定理可知，小球到x 2l 處的動能小于零，故假設錯誤，小球不可能到達 x 2l 處， b 項錯；同理可以確定小球到達x0 處動能大于零，故小球往復

9、運動的中點不是xl 處， c項錯；小球到達xl 處速度最大，說明小球在該點加速度為零，所受合外力為零，即qa、qb兩電荷在該點對小球的作用力大小相等方向相反，即：kqaq4l2kqbq2l2，解得：qaqb4，d項正確答案ad 9. 少年智則中國智，少年強則中國強。卓越教育7 在方向平行于x 軸且范圍足夠大的靜電場中，其電勢隨x 的分布可簡化為如圖所示的折線一個質量為m ，電荷量為 q 的點電荷在xd 處以速度v0沿 x 軸向左運動則該電荷在僅受電場力作用下，下列說法正確的是( ) a一直向左加速運動，且加速度先減小后增大b向左運動的最遠點到出發點xd 的距離為mv2020q2 d c動能最小

10、處的電勢能為mv202q20d電場力在xd 處的功率大小為0qdv0解析電荷向左先勻加速后勻減速，a 錯；設電荷向左運動的最遠點距x d 點的距離為 l ，由動能定理，0dql 12mv20，得 l mv20d20q，則該點距xd 點的距離為l 2dmv2020q 2 d， b正確；動能最小處也即電荷向左運動的最遠、動能為零處， 其電勢 0d(ld) mv202q0，c錯；在 xd 處電荷受到的電場力大小為0qd，其功率為0qdv0，d錯答案b 10. 少年智則中國智，少年強則中國強。卓越教育8 如圖所示， 在真空區域、中存在兩個勻強電場，其電場線方向豎直向下，在區域中有一個帶負電的粒子沿電場

11、線以速度v0勻速下降，并進入區域( 電場范圍足夠大) 下列能描述粒子在這兩個電場中運動的速度時間圖象的是( 以 v0方向為正方向)( ) 解析在區域中， mg e1q；在區域中， mge2q，合力向上，做勻減速運動，速度減為 0 后，再反向加速，再次回到區域，做勻速運動答案c 二、非選擇題11. 少年智則中國智，少年強則中國強。卓越教育9 如圖所示裝置，真空中有三個電極：發射電子的陰極：其電勢k 182 v；柵網：能讓電子由其間穿過，電勢g0；反射極電勢為r 250 v，與柵網的距離d4 mm.設各電極間的電場是均勻的，從陰極發射的電子初速度為零，電子所受重力可以忽略，已知電子質量是0.911

12、0 30 kg ，電荷量e1.6 1019 c，設某時刻有一電子穿過柵網飛向反射極，問它經過多長時間后再回到柵網？解析因為| k|0) ，同時加一勻強電場，場強方向與 oab所在平面平行。現從o點以同樣的初動能沿某一方向拋出此帶電小球，該小球通過了 a點，到達 a點時的動能是初動能的3 倍；若該小球從o點以同樣的初動能沿另一方向拋出，恰好通過b點，且到達b點時的動能為初動能的6 倍重力加速度大小為g. 求 (1) 無電場時，小球到達a點時的動能與初動能的比值；(2) 電場強度的大小和方向解析(1) 設小球的初速度為v0，初動能為ek0，從 o點運動到 a點的時間為t ，令 oa d，則 ob 32d，根據平拋運動的規律有dsin 60 v0t dcos 60 12gt2又有 ek012mv20由式得少年智則中國智，少年強則中國強。卓越教育13 ek038mgd 設小球到達a點時的動能為eka，則ekaek012mgd 由式得ekaek073(2) 加電場后，小球從o點到 a 點和 b 點，高度分別降低了d2和3d2，設電勢能分別減小epa和 epb，由能量守恒及式得epa3ek0ek012mgd 23ek0epb6ek0ek032mgd ek0在勻