《2020高考物理單元卷 電容器與帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020高考物理單元卷 電容器與帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)（9頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第三模塊 第6章 第3單元 一、選擇題1一帶電粒子在電場中只受電場力作用時(shí)，它不可能出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是()A勻速直線運(yùn)動(dòng) B勻加速直線運(yùn)動(dòng)C勻變速曲線運(yùn)動(dòng) D勻速圓周運(yùn)動(dòng)解析：帶電粒子只在電場力作用下可以被加速，可以偏轉(zhuǎn)，(例如沿電場方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場和垂直電場進(jìn)入勻強(qiáng)電場中)，B、C可能；也可以做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(例如電子繞原子核的高速旋轉(zhuǎn))，D可能出現(xiàn)；不能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，A不可能出現(xiàn)答案：A圖132如圖13所示，從F處釋放一個(gè)無初速度的電子向B板方向運(yùn)動(dòng)，指出下列對(duì)電子運(yùn)動(dòng)的描述中哪句是錯(cuò)誤的(設(shè)電源電動(dòng)勢為U)()A電子到達(dá)B板時(shí)的動(dòng)能是UeB電子從B板到達(dá)C板動(dòng)能變化量為零C電子到達(dá)D板時(shí)動(dòng)

2、能是3UeD電子在A板和D板之間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)解析：電子在AB之間做勻加速運(yùn)動(dòng)，且eUEk，A正確；在BC之間做勻速運(yùn)動(dòng)，B正確；在CD之間做勻減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)D板時(shí)，速度減為零，C錯(cuò)誤，D正確答案：C圖143(2020年天津卷)如圖14所示，帶等量異號(hào)電荷的兩平行金屬板在真空中水平放置，M、N為板間同一電場線上的兩點(diǎn)，一帶電粒子(不計(jì)重力)以速度vM經(jīng)過M點(diǎn)在電場線上向下運(yùn)動(dòng)，且未與下板接觸，一段時(shí)間后，粒子以速度vN折回N點(diǎn)，則()A粒子受電場力的方向一定由M指向NB粒子在M點(diǎn)的速度一定比在N點(diǎn)的大C粒子在M點(diǎn)的電勢能一定比在N點(diǎn)的大D電場中M點(diǎn)的電勢一定高于N點(diǎn)的電勢解析：兩平行金屬板間的電場

3、為勻強(qiáng)電場帶電粒子先向下運(yùn)動(dòng)又折回說明粒子先向下做勻減速運(yùn)動(dòng)，折回后向上做勻加速運(yùn)動(dòng)整個(gè)過程具有對(duì)稱性，由此可知B項(xiàng)正確答案：B4如圖15所示的示波管，當(dāng)兩偏轉(zhuǎn)電極XX、YY電壓為零時(shí)，電子槍發(fā)射的電子經(jīng)加速電壓加速后會(huì)打在熒光屏上的正中間(圖示坐標(biāo)的O點(diǎn)，其中x軸與XX電場的場強(qiáng)方向重合，x軸正方向垂直于紙面指向紙內(nèi)，y軸與YY電場的場強(qiáng)方向重合)若要電子打在圖示坐標(biāo)的第象限，則()圖15AX、Y極接電源的正極，X、Y接電源的負(fù)極BX、Y極接電源的正極，X、Y接電源的負(fù)極CX、Y極接電源的正極，X、Y接電源的負(fù)極DX、Y極接電源的正極，X、Y接電源的負(fù)極解析：若要電子打在圖示坐標(biāo)的第象限，電

4、子在x軸上向負(fù)方向偏轉(zhuǎn)，則應(yīng)使X接正極，X接負(fù)極；電子在y軸上也向負(fù)方向偏轉(zhuǎn)，則應(yīng)使Y接正極，Y接負(fù)極，所以選項(xiàng)D正確答案：D5如圖16所示，兩平行金屬板水平放置并接到電源上，一個(gè)帶電微粒P位于兩板間恰好平衡，現(xiàn)用外力將P固定，然后使兩板各繞其中點(diǎn)在豎直平面內(nèi)逆時(shí)針轉(zhuǎn)過角，如圖中虛線所示，撤去外力，則P在兩板間()圖16A保持靜止B水平向左做直線運(yùn)動(dòng)C向左下方運(yùn)動(dòng)D不知角的值無法確定P的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)解析：設(shè)初狀態(tài)極板間距是d，旋轉(zhuǎn)角度后，極板間距變?yōu)閐cos，所以電場強(qiáng)度E，而且電場強(qiáng)度的方向也旋轉(zhuǎn)了，由受力分析可知，豎直方向仍然平衡，水平方向有電場力的分力，所以微粒水平向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故B

5、選項(xiàng)正確解決本題的關(guān)鍵是確定新場強(qiáng)與原來場強(qiáng)在大小、方向上的關(guān)系答案：B圖176平行板間有如圖17所示的周期性變化的電壓重力不計(jì)的帶電粒子靜止在平行板中央，從t0時(shí)刻開始將其釋放，運(yùn)動(dòng)過程無碰板情況在圖17所示的圖象中，能正確定性描述粒子運(yùn)動(dòng)的速度圖象的是()解析：0時(shí)間內(nèi)粒子做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).T時(shí)間內(nèi)做加速度恒定的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，由對(duì)稱性可知，在T時(shí)速度減為零此后周期性重復(fù)，故A對(duì)答案：A7傳感器是一種采集信息的重要器件，如圖18所示為測定壓力的電容式傳感器，將電容器、零刻度在中間的靈敏電流計(jì)和電源串聯(lián)成閉合回路當(dāng)壓力F作用于可動(dòng)膜片電極上時(shí)膜片產(chǎn)生形變，引起電容的變化，導(dǎo)致靈敏

6、電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)從對(duì)膜片施加恒定的壓力開始到膜片穩(wěn)定之后，靈敏電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)情況為(已知電流從電流表正接線柱流入時(shí)指針向右偏)()圖18A向左偏到某一刻度后回到零刻度B向右偏到某一刻度后回到零刻度C向右偏到某一刻度后不動(dòng)D向左偏到某一刻度后不動(dòng)解析：由題意可知，電容器始終與電源相連，所以兩極板間的電壓U不變，壓力F作用于可動(dòng)膜片電極上時(shí)，兩極板間距離d減小，電容C增大，由C可知，兩極板帶電荷量增加，即對(duì)電容器有一短暫的充電過程，又因?yàn)樯蠘O板帶正電，所以靈敏電流計(jì)指針向右偏；當(dāng)壓力使膜片穩(wěn)定后，電容不變，兩極板帶電荷量不變，電流計(jì)指針重新回到零刻度處綜上所述，B選項(xiàng)正確答案：B圖198豎直放置的

7、平行金屬板A、B連接一恒定電壓，兩個(gè)電荷M和N以相同的速率分別從極板A邊緣和兩板中間沿豎直方向進(jìn)入板間電場，恰好從極板B邊緣射出電場，如圖19所示，不考慮電荷的重力和它們之間的相互作用，下列說法正確的是()A兩電荷的電荷量可能相等B兩電荷在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等C兩電荷在電場中運(yùn)動(dòng)的加速度相等D兩電荷離開電場時(shí)的動(dòng)能相等解析：帶電粒子在電場中的類平拋運(yùn)動(dòng)可分解為沿電場方向的勻加速運(yùn)動(dòng)與垂直電場方向的勻速運(yùn)動(dòng)兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，所以兩電荷在電場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，B對(duì)；又因?yàn)閐at2，a，因?yàn)槠D(zhuǎn)量d不同，故a一定不同，C錯(cuò)由a，因不知m的關(guān)系，q可能相等，也可能不相等，故A正確當(dāng)q相等時(shí)，電荷從進(jìn)入到離開

8、，電場力做的功不同，由動(dòng)能定理可知，兩電荷離開電場時(shí)的動(dòng)能不同，D錯(cuò)答案：AB9(2020年全國卷)圖20中虛線為勻強(qiáng)電場中與場強(qiáng)方向垂直的等間距平行直線，兩粒子M、N質(zhì)量相等，所帶電荷的絕對(duì)值也相等現(xiàn)將M、N從虛線上的O點(diǎn)以相同速率射出，兩粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的軌跡分別如圖中兩條實(shí)線所示點(diǎn)a、b、c為實(shí)線與虛線的交點(diǎn)，已知O點(diǎn)電勢高于c點(diǎn)若不計(jì)重力，則()圖20AM帶負(fù)電荷，N帶正電荷BN在a點(diǎn)的速度與M在c點(diǎn)的速度大小相同CN在從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至a點(diǎn)的過程中克服電場力做功DM在從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至b點(diǎn)的過程中，電場力對(duì)它做的功等于零解析：由O點(diǎn)電勢高于C點(diǎn)電勢知，場強(qiáng)方向垂直虛線向下，由兩粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的彎曲

9、方向知N粒子所受電場力方向向上，M粒子所受電場力方向向下，故M粒子帶正電、N粒子帶負(fù)電，A錯(cuò)誤N粒子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)，電場力做正功M粒子從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)電場力也做正功因?yàn)閁aOUOc，且M、N粒子質(zhì)量相等，電荷的絕對(duì)值相等，由動(dòng)能定理易知B正確因O點(diǎn)電勢低于a點(diǎn)電勢，且N粒子帶負(fù)電，故N粒子運(yùn)動(dòng)中電勢能減少，電場力做正功，C錯(cuò)誤O、b兩點(diǎn)位于同一等勢線上，D正確答案：BD10(2020年全國卷)一平行板電容器的兩個(gè)極板水平放置，兩極板間有一帶電荷量不變的小油滴，油滴在極板間運(yùn)動(dòng)時(shí)所受空氣阻力的大小與其速率成正比若兩極板間電壓為零，經(jīng)一段時(shí)間后，油滴以速率v勻速下降；若兩極板間的電壓為U，經(jīng)一段

10、時(shí)間后，油滴以速率v勻速上升若兩極板間電壓為U，油滴做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度的大小、方向?qū)⑹?)A2v、向下 B2v、向上C3v、向下 D3v、向上解析：當(dāng)不加電場時(shí)，油滴勻速下降，即Ffkvmg；當(dāng)兩極板間電壓為U時(shí)，油滴向上勻速運(yùn)動(dòng)，即F電kvmg，解之得：F電2mg，當(dāng)兩極間電壓為U時(shí)，電場力方向反向，大小不變，油滴向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)電mgkv，解之得：v3v，C項(xiàng)正確答案：C二、計(jì)算題圖2111如圖21所示，一光滑斜面的直角點(diǎn)A處固定一帶電荷量為q、質(zhì)量為m的絕緣小球，另一同樣小球置于斜面頂點(diǎn)B處，已知斜面長為L，現(xiàn)把上部小球從B點(diǎn)由靜止自由釋放，球能沿斜面從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到斜面底端C處，求

11、：(1)小球從B處開始運(yùn)動(dòng)到斜面中點(diǎn)D處時(shí)的速度；(2)小球運(yùn)動(dòng)到斜面底端C處時(shí)，球?qū)π泵娴膲毫κ嵌啻?？解析：由于小球沿斜面下滑過程中所受電場力為變力，因此不能用功的定義來求解，只能用動(dòng)能定理求解(1)由題意知：小球運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)，由于ADAB，所以有電勢DB，即UDBDB0則由動(dòng)能定理得：mgsin30mv0聯(lián)立解得：vD(2)當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)時(shí)，對(duì)球受力分析如圖22所示，則由平衡條件得：圖22FNF庫sin30mgcos30由庫侖定律得：F庫聯(lián)立得：FNmg由牛頓第三定律得：FNFNmg.答案：(1)(2)mg圖2312如圖23所示，兩塊長3 cm的平行金屬板AB相距1 cm，并與300 V直流電源的兩極相連接，A，故粒子不能飛出電場(2)從(1)的求解可知，與B板相距為y的電子帶是不能飛出電場的，而能飛出電場的電子帶寬度為xdy(10.6) cm0.4 cm.故能飛出電場的電子數(shù)占總電子數(shù)的百分比為：n100%100%40%.答案：(1)不能(2)40%