2013届高三物理总复习精品课时作业第25讲 电容 带电粒子在电场中的运动1给平行板电容器充电，断开电源后A极板带正电，B极板带负电板间一带电小球C用绝缘细线悬挂，如图所示，小球静止时与竖直方向的夹角为.下列说法正确的是()A若将B极板向右平移稍许，电容器的电容将减小B若将B极板向下平移稍许，A、B两板间的电势差将增大C若将B板向上平移稍许，夹角将变大D将细线剪断，小球将做斜抛运动【解析】电容器充电后与外电路断开，两极板所带电荷量不变，根据电容C的定义式和决定式可知选项A、B、C正确，绳子剪断后，小球做匀加速直线运动【答案】ABC2如图所示的电路可将声音信号转化为电信号，该电路中右侧固定不动的金属板b与能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜a通过导线与恒定电源两极相接若声源S沿水平方向做有规律的振动，则()A在a振动的过程中，a、b板间的电场强度不变B在a振动的过程中，a、b板所带的电荷量不变C在a振动的过程中，灵敏电流计中始终有方向不变的电流D在a向右的位移最大时，a、b两板所构成的电容器的电容最大【解析】电容器始终与电源相连，U不变，在a振动的过程中，两极板的距离变化，E变化，Q变化，产生交变电流，故D正确【答案】D3图示是测定液面高度h的电容式传感器示意图，E为电源，为灵敏电流计，A为固定的导体芯，B为导体芯外面的一层绝缘物质，C为导电液体已知灵敏电流计指针的偏转方向与电流方向的关系为：电流从左边接线柱流进电流计，指针向左偏如果在导电液体的深度h发生变化时观察到指针正向左偏转，则()A导体芯A所带电荷量在增加，液体的深度h在增大B导体芯A所带电荷量在减小，液体的深度h在增大C导体芯A所带电荷量在增加，液体的深度h在减小D导体芯A所带电荷量在减小，液体的深度h在减小【解析】电流计指针向左偏转，说明流过电流计的电流由左右，则导体芯A所带电荷量在减小，由QCU可知，芯A与液体形成的电容器的电容减小，两极板正对面积应减小，则液体的深度h在减小，故D正确【答案】D4两带电金属板竖直放置且两板始终与电源的正负极相连，如图甲所示在电场中的O点用一根绝缘细线悬挂一带负电荷的小球，小球静止在细线与竖直方向的夹角为的位置现将两金属板绕各自的中心转轴旋转一定的角度，两转轴在同一水平线上且旋转过程中两金属板始终保持平行，如图中虚线所示则() A两板间匀强电场的场强将变大B细线对小球的拉力将变大C小球静止时细线与竖直方向的夹角将变小D小球静止时细线与竖直方向的夹角将变大【解析】因为两带电金属板竖直放置且两板始终与电源的正负极相连，所以两板间的电压保持不变，当将两金属板绕各自的中心转轴旋转一定的角度时，两板间的距离要变小，所以场强要变大，即A选项正确；作出受力图如图乙所示，从图中可以看出，细线对小球的拉力将变大，小球静止时细线与竖直方向的夹角将变小，即选项B、C正确【答案】ABC5如图所示，示波器的示波管可以视为加速电场与偏转电场的组合若已知加速电压为U1，偏转电压为U2，偏转极板长为L，板间距为d，且电子被加速前的初速度可忽略，则关于示波器的灵敏度(即偏转电场中每单位偏转电压所引起的偏转量)与加速电场、偏转电场的关系，下列说法中正确的是()AL越大，灵敏度越高Bd越大，灵敏度越高CU1越大，灵敏度越小D灵敏度与U2无关【解析】偏转位移hat2()2，灵敏度.【答案】ACD6如图甲所示，在两距离足够大的平行金属板中央有一个静止的电子(不计重力)，当两板间加上如图乙所示的交变电压后，图丙中能正确反映电子速度v、位移x、加速度a和动能Ek四个物理量随时间变化规律正确的是()【解析】在极板间加电场后，电子先匀加速运动，然后同向匀减速速度为零；然后反向匀加速，最后做反向匀减速运动直到速度为零，重新开始下一个循环加速度大小始终保持不变【答案】AD7有三个质量相等、分别带有正电与负电及不带电的微粒，从极板左侧中央以相同的水平初速度v先后垂直场强射入，分别落到极板A、B、C处，如图所示则下列说法正确的有()A粒子A带正电，B不带电，C带负电B三个粒子在电场中运动的时间相等C三个粒子在电场中运动的加速度aAaBEBEC【解析】三粒子在水平方向上都为匀速运动，则它们在电场中的飞行时间关系为tAtBtC，三粒子在竖直方向上有at2，所以aAaBaC，则A带正电，B不带电，C带负电再由动能定理知，三粒子到达极板时的动能关系为EAEBEC.【答案】AC8示波器可以用来观察电信号随时间变化的情况，其核心部件是示波管若在荧光屏上出现如图甲所示的正弦式交变电流波形，则在水平偏转电极XX、竖直偏转电极YY上所加的电压波形是()AXX加图(1)波形电压，YY加图(2)波形电压BXX加图(2)波形电压，YY加图(1)波形电压CXX加图(3)波形电压，YY加图(1)波形电压DXX加图(4)波形电压，YY加图(1)波形电压【解析】XX加电压的目的是为了能够让波形左右展开，YY加电压的目的是为了能够让波形上下展开，这样出现在荧光屏上的波形就是YY所加信号电压的波形【答案】D9图甲所示为示波管的构造示意图现在xx上加上uxxt信号，yy上加上uyyt信号(如图乙、丙所示)，则在屏幕上看到的图形是()【解析】由起始时刻xx和yy上的电压情况可将B、C排除由于在xx上加上的uxxt信号的周期为yy上所加uyyt信号周期的2倍，所以在屏幕上看到的图形是两个正弦波，因此D正确【答案】D10如图所示，在光滑绝缘的水平桌面上竖直固定一光滑绝缘的挡板ABCD，AB段为直线挡板，与水平方向成45夹角，BCD段是半径为R的圆弧挡板，挡板处于场强为E的匀强电场中，电场方向与圆直径MN平行现将一带电荷量为q、质量为m的小球由静止从挡板内侧上的A点释放，并且小球能沿挡板内侧运动到D点抛出，则()A小球一定带正电B. qEmgC小球在最低点C的速度最大D小球从A到B的过程中，电势能增加【解析】小球能够沿着挡板运动，说明小球带正电，并且受到的电场力必须大于或等于重力，从AN的过程中电场力和重力都做正功，速度始终增大，在从N到C的过程中，电场力做的负功比重力做的正功多，动能减小，所以C点不是速度最大的点速度最大的点应该出现在NC之间【答案】A11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)若粒子离开电场时的动能为Ek，则电场强度为多大？【解析】(1)沿着ab方向有：Lv0t，所以沿bc方向有：L解得：E根据动能定理有：qELEktEk所以EktqELEk5Ek.(2)若粒子由bc边离开电场，则Lv0t，vyEkEkmv解得：E若粒子由cd边离开电场，有：qELEkEk所以E.【答案】(1)5Ek(2)或12如图所示，由A、B两平行金属板构成的电容器放置在真空中，电容为C，A、B两极原来不带电电容器的A板接地，并且中心有一个小孔，通过这个小孔向电容器中射入电子，射入的方向垂直于极板，射入的速度为v0.如果电子是间歇发射的，即第一个电子达B板后再发射第二个电子，并且所有到达板的电子都留在B板上随着电子的射入，两极板间的电势差逐渐增加，直至达到一个稳定值已知电子的质量为m，电荷量为e，电子所受的重力忽略不计，两板的距离为d.(1)当板上聚集了n个射来的电子时，两板间电场的场强E多大？(2)最多能有多少个电子到达B板？(3)到达B板的第一个电子在两板间运动的时间和最后一个电子在两板间运动的时间相差多少？【解析】(1)当B板上聚集了n个射来的电子时，两板间的电压U其内部场强E.(2)设最多能聚集n个电子，此后再射入的电子未到达B板时速度已减为零，由v2ad，a，E则有：v2d，得n.(3) 第一个电子在两板间做匀速运动，运动时间t1，最后一个电子在两板间做匀减速运动，到达B板时的速度为零，运动时间t2，两者的时间差tt2t1.【答案】(1)(2)(3)- 5 -用心 爱心 专心