电容器 带电粒子在电场中的运动
时间：45分钟
一、单项选择题
1.
如图所示，不带电的金属球A固定在绝缘底座上，它的正上方有B点，该处有带电液滴不断地自静止开始落下，液滴到达A球后将电荷量全部传给A球，设前一液滴到达A球后，后一液滴才开始下落，不计B点未下落带电液滴对下落液滴的影响，则下列叙述中正确
的是(
A．第一滴液滴做自由落体运动，以后液滴做变加速运动，都能到达A球
B．当液滴下落到重力等于电场力位置时，开始做匀速运动
C．所有液滴下落过程所能达到的最大动能不相等
D．所有液滴下落过程中电场力做功相等
解析：第一滴液滴下落时，A上不带电，故不受电场力作用，只受重力，所以做自由落
)
体运动，以后的液滴在下落过程中，将受电场力作用，且在靠近A的过程中电场力变大，所以做变加速运动，当A电荷量较大时，使得液滴所受的电场力大于重力时，液滴有可能不能到达A球，所以A错误；当液滴下落到重力等于电场力位置时，再运动重力将不等于电场力，所以不会做匀速运动，故B错误；每滴液滴在下落过程中A所带的电荷量不同，故下落液滴动能最大的位置不同，此时合外力做功不同，最大动能不相等，所以C正确；每滴液滴在下落过程中A所带的电荷量不同，液滴所受的电场力不同，电场力做功不同，所以D错
误．
答案：C
2.
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一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地．两板间有一个正试探电荷固定在P点，如图所示，以C表示电容器的电容、E表示两板间的场强、φ表示P点的电势，W表示正电荷在P点的电势能，若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离l0的过程
中，各物理量与负极板移动距离x的关系图象中正确的是(
)
解析：由平行板电容器的电容C＝
εrS
可知d减小时，C变大，但不是一次函数，A4πkd
QU4πkQ
错．在电容器两极板所带电荷量一定的情况下，U＝，E＝＝与d无关，则B错．在
CdεrS负极板接地的情况下，设没有移动负极板时P点距负极板的距离为d，移动x后为d－x.因为移动极板过程中电场强度E不变．故φP＝E(d－x)＝Ed－Ex，其中x≤l0，则C正确；正
电荷在P点的电势能W＝qφP＝qEd－qEx，显然D错．
答案：C
3．如图所示，从炽热的金属丝飘出的电子(速度可视为零)，经加速电场加速后从两极板中间垂直射入偏转电场．电子的重力不计．在满足电子能射出偏转电场的条件下，下述四
种情况中，一定能使电子的偏转角变大的是(
)
A．仅将偏转电场极性对调
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B．仅增大偏转电极板间的距离 C．仅增大偏转电极板间的电压 D．仅减小偏转电极板间的电压
解析：改变偏转电场的极性，只能改变电子受力方向，但电子的偏转角大小不变，选项U
A错误；根据E＝可知，当两极板间距离d增大时，E减小，所以电子受到的电场力减小，
dU
其偏转角也减小，选项B错误；电子进入偏转电场后做类平抛运动，则L＝v0t、e＝ma及
d
tanθ＝v0可得tanθ＝mdv2，当U增大时偏转角也增大，选项C正确，D错误．
0
答案：C
4.
ateUL
(2016·安徽六校联考)如图所示，六面体真空盒置于水平面上，它的ABCD面与EFGH面为金属板，其他面为绝缘材料．ABCD面带正电，EFGH面带负电．从小孔P沿水平方向以相同速度射入三个质量相同的带正电液滴A、B、C，最后分别落在1、2、3三点．则下列说法
正确的是(
A．三个液滴在真空盒中都做平抛运动 B．三个液滴的运动时间不一定相同 C．三个液滴落到底板时的速率相同
D．液滴C所带电荷量最多
解析：三个液滴具有相同的水平初速度，但除了受重力以外，还受水平方向的电场力作
)
用，不是平抛运动，选项A错误；在竖直方向上三个液滴都做自由落体运动，下落高度又相同，运动时间必相同，选项B错误；在相同的运动时间内，液滴C水平位移最大，说明它在水平方向的加速度最大，它受到的电场力最大，故它所带电荷量也最多，选项D正确；因为
电场力对液滴C做功最多，它落到底板时的速率最大，选项C错误．
答案：D
5.
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一个带负电荷量为q、质量为m的小球，从光滑绝缘的斜面轨道的A点由静止下滑，小球恰能通过半径为R的竖直光滑圆形轨道的最高点B而做圆周运动．现在竖直方向上加如图
所示的匀强电场，若仍从A点由静止释放该小球，则(
A．小球不能过B点 B．小球仍恰好能过B点
C．小球通过B点，且在B点与轨道之间压力不为零
D．以上说法都不对
v211
解析：由题意得，加匀强电场前对小球有mg＝m，mg(h－2R)＝mv21；加匀强电场后
R2
)
1v22
仍从A点由静止释放该小球，则(mg－qE)(h－2R)＝mv2，联立解得mg－qE＝m，满足此
2R
时小球恰好能过B点的临界条件，B正确．
答案：B
二、多项选择题 6．(2016·株洲模拟)
如图所示是某种静电矿料分选器的原理示意图，带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后，
分落在收集板中央的两侧，对矿粉分离的过程，下列表述正确的有(
A．带正电的矿粉落在右侧 B．电场力对矿粉做正功 C．带负电的矿粉电势能增大 D．带正电的矿粉电势能减小
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)
解析：带正电的矿粉受到向左的电场力作用，落在左侧，电场力对所有矿粉均做正功，
矿粉电势能均减小，B、D正确．
答案：BD
7．如图所示，由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的极板N与静电计相接，极板M接地．用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U.在两极板相距一定距离d时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度．在整个实验过程中，保持电容器所带电荷量
Q不变，下列操作能使静电计指针张角变小的是(
)
A．将M板向下平移
B．将M板沿水平方向向左远离N板
C．在M、N之间插入云母板(介电常数ε>1)
r
D．在M、N之间插入金属板，且不和M、N接触
εrS
解析：由C＝可知，将M板向下平移，S减小，将M板沿水平方向向左移动，d增
4πkd大，均使C变小，再由Q＝CU可知，电容器两板间电压增大，静电计指针张角增大，A、B错误；在M、N间插入云母板，εr增大，C增大，U变小，静电计指针张角减小，C正确；
在M、N间插入金属板，相当于d减小，故C增大，U变小，静电计指针张角减小，D正确．
答案：CD
8．如图所示，水平放置的平行板电容器与某一电源相连，它的极板长L＝0.4 m，两极板间距离d＝4×10 m，有一束由相同带电微粒组成的粒子流以相同的速度v0从两极板中央平行极板射入，开关S闭合前，两极板间不带电，由于重力作用，微粒能落到下极板的正中央．已知微粒质量m＝4×10 kg、电荷量q＝＋1×10 C，g＝10 m/s，则下列说法正
－5
－8
2
－3
确的是(
)
A．微粒的入射速度v＝10 m/s
0
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(新课标)高考物理一轮复习第六章静电场第三节电容器带电粒子在电场中的运动课时作业
