1、初中數學、數學試卷、初中數學試題、數學學案、數學初中教案、初中數學練習題、數學課件、期末考試數學、數學知識難點分析基礎課 3電容器帶電粒子在電場中的運動一、選擇題 (16 題為單項選擇題， 7 10 題為多項選擇題 )1(2016 浙江理綜， 14) 以下說法正確的是 ()A在靜電場中，沿著電場線方向電勢逐漸降低B外力對物體所做的功越多，對應的功率越大C電容器電容 C 與電容器所帶電荷量Q 成正比D在超重和失重現象中，地球對物體的實際作用力發生了變化W解析在靜電場中，沿著電場線方向電勢逐漸降低， 選項 A 正確；根據 P t可知，外力對物體所做的功越多，對應的功率不一定越大，選項B 錯誤；電容

2、器電容 C 與電容器所帶電荷量 Q 無關，只與兩板的正對面積、 兩板間距以及兩板間的電介質有關，選項 C 錯誤；在超重和失重現象中，地球對物體的實際作用力沒有發生變化，只是物體的視重發生了變化，選項D 錯誤。答案 A2如圖 1 所示，平行板電容器與電源相接，充電后切斷電源，然后將電介質插入電容器極板間，則兩板間的電勢差U 及板間場強 E 的變化情況為 ()圖 1AU 變大， E 變大BU 變小， E 變小CU 不變， E 不變D U 變小， E 不變解析當平行板電容器充電后切斷電源，極板所帶電荷量Q 保持不變，插入QU電介質后，電容器的電容C 變大，則 U C將變小，而由 E d 可知，板間場

3、強 E 也將變小。選項 B 正確。答案 B3如圖 2 所示，電子由靜止開始從A 板向 B 板運動，到達 B 板的速度為 v，保初中數學、數學試卷、初中數學試題、數學學案、數學初中教案、初中數學練習題、數學課件、期末考試數學、數學知識難點分析初中數學、數學試卷、初中數學試題、數學學案、數學初中教案、初中數學練習題、數學課件、期末考試數學、數學知識難點分析持兩板間電壓不變，則 ()圖 2A當減小兩板間的距離時，速度v 增大B當減小兩板間的距離時，速度v 減小C當減小兩板間的距離時，速度v 不變D當減小兩板間的距離時，電子在兩板間運動的時間變長12，當改變兩極板間的距離時， U 不變， v 就不解析

4、 由動能定理得 eU2mv變，故選項 A 、 B 錯誤， C 正確；粒子在極板間做初速度為零的勻加速直線d，即 t2d，當 d 減小時， v 不變，電子在兩極板間運動的運動， vd，vt 2tv時間變短，故選項 D 錯誤。答案 C4如圖 3 所示，平行板電容器上極板帶正電，從上極板的端點A 點釋放一個帶電荷量為 Q(Q0)的粒子，粒子重力不計，以水平初速度v0 向右射出，當它的水平速度與豎直速度的大小之比為12 時，恰好從下端點 B 射出，則 d與 L 之比為()圖 3A12B21C11D13解析設粒子從 A 到 B 的時間為 t，粒子在 B 點時，豎直方向的分速度為vy，vy由類平拋運動的規

5、律可得 Lv0t，d 2 t，又 v0 vy12，可得 dL11，選項 C 正確。答案C5如圖 4 所示，左側為加速電場，右側為偏轉電場，加速電場的加速電壓是偏初中數學、數學試卷、初中數學試題、數學學案、數學初中教案、初中數學練習題、數學課件、期末考試數學、數學知識難點分析初中數學、數學試卷、初中數學試題、數學學案、數學初中教案、初中數學練習題、數學課件、期末考試數學、數學知識難點分析轉電場電壓的 k 倍。有一初速度為零的帶電粒子經加速電場加速后，從偏轉電場兩板正中間垂直電場強度方向射入， 且正好能從下極板右邊緣穿出電場，l不計帶電粒子的重力，則偏轉電場長、寬的比值d為 ()圖 4A. kB.

6、 2kC. 3kD. 5k設加速電壓為 U1，偏轉電壓為 U2，因為 qU112解析2mv0，帶電粒子離開加速電場時的速度v0水平距離 l v0td答案B2qU1；在偏轉電場中d1 qU2 2，解得 tdm，m2 t2 mdqU22U1d2k，所以 l2k，B 正確。U2d6如圖 5 所示，水平放置的兩平行金屬板與一直流電源相連，一帶正電的粒子僅在重力和電場力作用下以某一初速度沿圖中直線從A 運動到 B，現將平行金屬板分別以O、O為圓心在平面內旋轉相同角度后，帶電粒子依舊能夠沿直線從 A 運動到 B，則 ()圖 5A平行金屬板一定順時針旋轉45B平行金屬板一定逆時針旋轉45C帶電粒子電勢能一定

7、逐漸增加D帶電粒子一定做勻變速直線運動U解析剛開始時粒子做勻速直線運動，mgqEq d ，由受力分析可知， 粒子U在豎直方向上合力為零。 如圖所示，平行金屬板順時針旋轉角，則 q cos dUU mg，所以粒子是否做直線運動與旋轉角度大小無關，根 qcos qdcos d據受力分析可知，電場力做正功，粒子的電勢能逐漸減少，粒子做勻加速直初中數學、數學試卷、初中數學試題、數學學案、數學初中教案、初中數學練習題、數學課件、期末考試數學、數學知識難點分析初中數學、數學試卷、初中數學試題、數學學案、數學初中教案、初中數學練習題、數學課件、期末考試數學、數學知識難點分析線運動；同理，若平行金屬板逆時針旋

8、轉角，則粒子電勢能逐漸增加，粒子做勻減速直線運動，故選項D 正確。答案D7(2015 廣東理綜， 21) 如圖 6 所示的水平勻強電場中， 將兩個帶電小球M 和 N分別沿圖示路徑移動到同一水平線上的不同位置，釋放后，M、N 保持靜止，不計重力，則 ()圖 6AM 的帶電量比 N 的大BM 帶負電荷， N 帶正電荷C靜止時 M 受到的合力比 N 的大D移動過程中勻強電場對M 做負功解析 帶電球 M、N 在不計重力條件下平衡，說明 M、N 兩球所受電場力的合力為零，即 M、N 所在點合場強為零， 所以 M 球在 N 球處所產生的場強方向向左，大小為 E，故 M 球帶負電；同理， N 球在 M 球處

9、產生的場強方向向左，大小為 E，故 N 球帶正電，且兩球所帶電荷量相等。勻強電場對 M 的電場力方向與 M 移動方向成鈍角，做負功。所以 B、D 正確。答案BD8如圖 7 所示， M 、N 是在真空中豎直放置的兩塊平行金屬板，板間有勻強電場，質量為 m、電荷量為 q 的帶電粒子 (不計重力 )，以初速度 v0 由小孔進入電場，當 M、N 間電壓為 U 時，粒子剛好能到達 N 板，如果要使這個帶電1粒子能到達 M、 N 兩板間距的 2處返回，則下述措施能滿足要求的是()初中數學、數學試卷、初中數學試題、數學學案、數學初中教案、初中數學練習題、數學課件、期末考試數學、數學知識難點分析初中數學、數學

10、試卷、初中數學試題、數學學案、數學初中教案、初中數學練習題、數學課件、期末考試數學、數學知識難點分析圖 71A使初速度為原來的 2B使 M、N 間電壓提高到原來的2 倍C使 M、N 間電壓提高到原來的4 倍1D使初速度和 M、 N 間電壓都減為原來的 212解析 在粒子剛好到達 N 板的過程中，由動能定理得 qEd02mv0，所以21mv0d2qE，令帶電粒子離開 M 板的最遠距離為x，則使初速度減為原來的2，x d，故 A 錯；使 M、N 間電壓提高到原來的2 倍，電場強度變為原來的 24d倍， x 2，故 B 對；使 M、N 間電壓提高到原來的4 倍，電場強度變為原來d1的 4 倍， x

11、4，故 C 錯；使初速度和M、 N 間電壓減為原來的 2，電場強度d變為原來的一半， x 2，故 D 對。答案BD9 (2017 衡水調研 )美國物理學家密立根通過研究平行板間懸浮不動的帶電油滴，準確地測定了電子的電荷量。如圖 8 所示，平行板電容器兩極板 M、 N 與電壓為 U 的恒定電源兩極相連，板的間距為 d。現有一質量為 m 的帶電油滴在極板間勻速下落，則()圖 8UA此時極板間的電場強度E dmgB油滴帶電荷量為 UdC減小極板間電壓，油滴將加速下落D將極板 N 向下緩慢移動一小段距離，油滴將向上運動解析極板間電壓為U，間距為，是勻強電場，故場強U，故 A 正確；dE dUmgd油滴

12、受重力和電場力， 處于平衡狀態， 故 mg qd ，解得 qU ，故B錯誤；初中數學、數學試卷、初中數學試題、數學學案、數學初中教案、初中數學練習題、數學課件、期末考試數學、數學知識難點分析初中數學、數學試卷、初中數學試題、數學學案、數學初中教案、初中數學練習題、數學課件、期末考試數學、數學知識難點分析減小極板間電壓，場強減小，電場力小于重力，合力向下，故油滴將加速下落，故 C 正確；將極板 N 向下緩慢移動一小段距離， 板間距增加， 場強減小，電場力減小，電場力小于重力，合力向下，故油滴將加速下落，故D 錯誤。答案AC10如圖 9 所示，帶正電的金屬滑塊質量為 m、電荷量為 q，與絕緣水平面

13、間的動摩擦因數為 ( 1)。水平面上方有水平向右的勻強電場，電場強度為 Emgq 。如果在 A 點給滑塊一個向左的大小為v 的初速度，運動到 B 點速度恰好為零，則下列說法正確的是()圖 9A滑塊運動到 B 點后將返回向 A 運動，來回所用時間相同B滑塊運動到 B 點后將返回向A 運動，到 A 點時速度大小仍為v1C滑塊回到 A 點時速度大小為v1mv2DA、 B 兩點間電勢差為 2（1）q mgEq解析由 A 點到 B 點過程，滑塊加速度為 aAB (1)g，由 B 點 mEq mg到 A 點過程，滑塊加速度為aBA(1 )g，而位移大小相等，所m以運動時間不可能相同，選項A 錯誤；滑塊返回

14、 A 點時的速度大小不可能等于滑塊在 A 點的初速度，選項22aAB，2B 錯誤；根據 v A2aBA ，可得回xvx到 A 點時滑 塊速 度 vA 1v2， UAB Ex v ， x12（1）gmv22（1）q，選項 C、D 正確。答案 CD二、非選擇題11(2016 北京市海淀區二模 )如圖 10 所示，質量 m2.010 4kg、電荷量 q1.0106 C 的帶正電微粒靜止在空間范圍足夠大的電場強度為E1 的勻強電場中。取 g 10 m/s2。初中數學、數學試卷、初中數學試題、數學學案、數學初中教案、初中數學練習題、數學課件、期末考試數學、數學知識難點分析初中數學、數學試卷、初中數學試題

15、、數學學案、數學初中教案、初中數學練習題、數學課件、期末考試數學、數學知識難點分析圖 10(1)求勻強電場的電場強度E1 的大小和方向；(2)在 t0時刻，勻強電場強度大小突然變為24.0103N/C，且方向不變。E求在 t0.20 s 時間內電場力做的功；(3)在 t0.20 s 時刻突然撤掉第 (2)問中的電場，求帶電微粒回到出發點時的動能。解析(1)由題意知 E1qmg，mg2.0 41010N/C，方向向上。E1 q 1.0 6N/C 2.0 10310(2)在 t0時刻，電場強度突然變化為E2 4.0 103N/C。設微粒的加速度為1，在 t0.20 s時間內上升高度為 h，電場力做

16、功為 W，a則 qE2mgma1，解得 a1 10 m/s2，1 12，解得 h0.20 m，h2a t2 4J。W qE h，解得 W8.010(3)設在 t0.20 s 時刻突然撤掉電場時粒子的速度大小為v，回到出發點時的動能為 Ek，1kmgh124。2mv，解得Ek8.010則 va t， EJ3N/C方向向上44J答案 (1)2.0 10(2)8.010J (3)8.01012(2017 太原考試 )如圖 11，直角坐標系 xOy 位于同一豎直平面內，其中 x 軸水平、y 軸豎直，xOy 平面內長方形區域 OABC 內有方向垂直 OA 的勻強電場， OA 長為 l ，與 x 軸間的夾

17、角 30。一質量為 m、電荷量為 q 的帶正電小球(可看作質點 )從 y 軸上的 P 點沿 x 軸方向以一定速度射出， 恰好從 OA 的中點 M 垂直 OA 進入電場區域。已知重力加速度為 g。初中數學、數學試卷、初中數學試題、數學學案、數學初中教案、初中數學練習題、數學課件、期末考試數學、數學知識難點分析初中數學、數學試卷、初中數學試題、數學學案、數學初中教案、初中數學練習題、數學課件、期末考試數學、數學知識難點分析圖 11(1)求 P 的縱坐標 yP 及小球從 P 射出時的速度 v0；3mg(2)已知電場強度的大小為 E 2q ，若小球不能從 BC 邊界離開電場， OC 長度應滿足什么條件？解析(1)設小球從 P 運動到 M 所用時間為 t1，則有l 1 2 yP 2sin