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吉林省吉林市第一中学校人教版高三物理一轮复习第三单元 电容器 电场中带电粒子的运动练习


第三单元
自主复习 1. 电容器

电容器

电场中带电粒子的运动

2. 电容

3. 平行板电容器

4. 带电粒子在电场中加速和偏转

5. 示波管的构造及原理

要点讲解 一、 正确理解电容器的电容

二、 平行板电容器的动态变化 三、 带电粒子在电场中偏转的几个重要推论

例 1. 电容器是一种常用的电子元件.对电容器认识正确的是( ) A.电容器的电容表示其储存电荷的能力 B.电容器的电容与它所带的电荷量成正比 C.电容器的电容与它两极板间的电压成正比 D.电容的常用单位有 μF 和 pF,1 μF=103 pF 例 2.绝缘金属平行板电容器充电后,静电计的指针偏转一定角度,若减小两极板 a、b 间 的距离,同时在两极板间插入电介质,如图所示,则( )
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A.电容器的电势差会减小 B.电容器的电势差会增大 C.静电计指针的偏转角度会减小 D.静电计指针的偏转角度会增 例 3.试证明:带电粒子从偏转电场沿中线射出时, 其速度 v 的反向延长线过水平位移的中点(即粒子好像从极板间 l l 处沿直线射出,如图所示,x= ). 2 2

成功体验:容器

电场中带电粒子的运动

1.连接在电池两极上的平行板电容器,当两板间的距离减小时( ) A.电容器的电容 C 变大 B.电容器极板的带电荷量 Q 变大 C.电容器两极板间的电势差 U 变大 D.电容器两极板间的电场强度 E 变大 2. 两个较大的平行金属板 A、B 相距为 d,分别接在电压为 U 的电源正、负极上,这时质量为 m,带电荷量为-q 的油滴恰好静止在两板之间,如图所示,在其他条件不变的情况下,如 果将两板非常缓慢地水平错开一些,那么在错开的过程中( ) A.油滴将向上加速运动,电流计中的电流从 b 流向 a B.油滴将向下加速运动,电流计中的电流从 a 流向 b C.油滴静止不动,电流计中的电流从 b 流向 a D.油滴静止不动,电流计中的电流从 a 流向 b 3.图是某同学设计的电容式速度传感器原理图, 其中上板为 固定极板,下板为待测物体,在两极板间电压恒定的条件 下, 极板上所带电荷量 Q 将随待测物体的上下运动而变化, b 若 Q 随时间 t 的变化关系为 Q= (a、 b 为大于零的常数), t+a 其图象如图(2)所示,那么图(3)、(4)中分别反映极板间场强 大小 E 和物体速率 v 随 t 变化的图线可能是( ) A.①和③ B.①和④ C.②和③ D.②和④

4. 如图所示,平行板电容器两板间有匀强电场,其中有 一 个带电液滴处于静止,当发生下列哪些变化时,液滴将向上运动

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(

) A.将电容器的下极板稍稍右移 B.将电容器的上极板稍稍左移 C.将 S 断开,并把电容器的下极板稍向左水平移动 D.将 S 断开,并把电容器的上极板稍向下移

5.如图(甲)所示,两平行放置的 金属板 A、 B 的中央有一静止电子, 现在 A、B 板上加如图(乙)所示 的电压设 t=0 时刻, A 板的电势高 于 B 板电势, 如果电子运动中始终 未与两板相碰, 则下述说法正确的 是 ( A.2×10 B.3×10 C.1×10 )
—10

s 时,电子回到原位置
—10

—10

s 时,电子在原位置下方 s 时,电子向 B 板运动
—10

—10

s 时,到 2×10

D.2×10 s 到 3×10 s 时,电子向 B 板运动 6. 有三个质量相等的小球,一个带正电荷,一个带负电荷,再一个不带电,分别以相同的水 平速度由 P 点射入水平放置的平行金属板间,他们分别落在下板的 A、B、C 三处,已知两 金属板的上板带负电荷,下板接地,如图所示,下列判断正确的是( ) A.落在 A、B、C、三处的小球分别是带正电荷、不带电的、带负电荷的 B.三小球在该电场中的加速度大小关系是 a A ? aB ? aC C.三小球从进入电场至落到下板所用的时间相等 D.三小球到达下板时动能大小关系是 EkC ? EkB ? EkA 7. 如图所示,电子在电势差为 U1 的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为 U2 的两 块平行极板间的电场中,入射方向跟极板平行。整个装置处在真空中,重力可忽略.在满足 电子能射出平行板区的条件下,下述四种情况中,一定能使电子的偏转角θ 变大的是( A.U1 变大,U2 变大 C.U1 变大,U2 变小 B.U1 变小,U2 变大 D.U1 变小,U2 变小 )

—10

8.静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器.某除尘器模型的收尘板是 很长的条形金属板, 图中直线 为该收尘板的横截面.工作时收尘板带正电,

其左侧的电场线分布如图所示; 粉尘带负电, 在电场力作用下向收尘板运动, 最后落在收尘板上.若用粗黑曲线表示原来静止于 点的带电粉尘颗粒的运 )

动轨迹,下列 4 幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力) (

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9. 一个质量为 m、电荷量为+q 的小球以初速度 v0 水平抛出,在小球经过的竖直平面内,存 在着若干个如图所示的无电场区和有理想上下边界的匀强电场区,两区域相互间隔、竖直 高度相等,电场区水平方向无限长,已知每一电场区的场强大小相等、方向均竖直向上, 不计空气阻力,下列说法正确的是( ) A.小球在水平方向一直做匀速直线运动 mg B.若场强大小等于 ,则小球经过每一电场区的时间均 相同 q 2mg C.若场强大小等于 ,小球经过每一无电场区的时间均相同 q D.无论场强大小如何,小球通过所有无电场区的时间均相同 10. 平行板间有如图所示周期变化的电压.不计重力的带电粒子 静止在平行板中央,从 t=0 时刻开始将其释放,运动过程无 碰板情况.下图中,能定性描述粒子运动 的速度图象正确的是( )

11. 图 为 一 个 示波器工作原理的示意图,电子经电压为 U1 的加速电场后以速度 v0 垂直进入偏转电 场,离开电场时的偏转量是 h,两平行板 间的距离为 d,电势差 U2,板长 L,为了 提高示波管的灵敏度(每单位电压引起的偏转量 h/U2)可采取的方法是( A.增大两板间电势差 U2 B.尽可能使板长 L 短些 C.尽可能使板间距离 d 小一些 D.使加速电压 U1 升高一些

)

12. 如图所示,边长为 L 的正方形区域 abcd 内存在着匀强电场.电荷量为 q、动能为 Ek 的带 电粒子从 a 点沿 ab 方向进入电场,不计重力. (1)若粒子从 c 点离开电场,求电场强度的大小和粒子离开电场时的动能. (2)若粒子离开电场时动能为 Ek′,则电场强度为多大?

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13.如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图.在 Oxy 平面的 ABCD 区域内, 存在两个场强大小均为 E 的匀强电场Ⅰ和Ⅱ, 两电场的边界均是边长为 L 的正方形(不 计电子所受重力). (1)在该区域 AB 边的中点处由静止释放电子,求电子离开 ABCD 区域的位置. (2)在电场Ⅰ区域内适当位置由静止释放电子,电子恰能从 ABCD 区域左下角 D 处离开, 求所有释放点的位置.

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