2019年
【2019最新】精选高考物理一轮复习第7章静电场第三节电容器带电粒子
在电场中的运动达标诊断高效训练
(建议用时：60分钟)
一、单项选择题
1．如图所示，电容器极板间有一可移动的电介质板，介质与被测物体相连，电容器接入电路后，通过极板上物理量的变化可确定被测物体的位置，则下列说法中正确的是( )
A．若电容器极板间的电压不变，x变大，电容器极板上带电荷量增加 B．若电容器极板上带电荷量不变，x变小，电容器极板间电压变大 C．若电容器极板间的电压不变，x变大，有电流流向电容器的正极板 D．若电容器极板间的电压不变，x变大，有电流流向电容器的负极板
解析：选D.若x变大，则由C＝，可知电容器电容减小，在极板间的电压不变的情况下，由Q＝CU知电容器带电荷量减少，此时带正电荷的极板得到电子，带负电荷的极板失去电子，所以有电流流向负极板，A、C错误，D正确．若电容器极板上带电荷量不变，x变小，则电容器电容增大，由U＝可知，电容器极板间电压减小，B错误．
2．(2018·河北衡水中学调考)图为示波管的原理图，如果在电极YY′之间所加的电压按图甲所示的规律变化，在电极XX′之间所加的电压按图乙所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是( )
解析：选C.因为在电极XX′之间所加的电压保持不变，可知在X方向上的偏转位移保持不变，在Y方向上电压随正弦规律变化，即Y方向上偏移在正负最大值之间变化．故C正确，A、B、D错误．
3．(2018·山东潍坊实验中学检测)如图所示，静止的电子在加速电压U1的作用下
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从O经P板的小孔射出，又垂 直进入平行金属板间的电场，在偏转电压U2的作用下偏转一段距离．现使U1加倍，要想使电子的运动轨迹不发生变化，应该( ) A．使U2加倍
B．使U2变为原来的4倍 C．使U2变为原来的倍 D．使U2变为原来的1/2
解析：选A.设偏转电极的长度为L，板间距离为d，则根据推论可知，偏转距离y＝.使U1加倍，要想使电子的运动轨迹不发生变化时，y不变，则必须使U2加倍．故选A.
4．(2018·安徽师大附中模拟)如图所示，平行板电容器与直流电源连接，下极板接地．一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于静止状态．现将下极板竖直向下缓慢地移动一小段距离 ，则( ) A．带电油滴将竖直向上运动 B．带电油滴的机械能将增加 C．该带电油滴在P点的电势能减小
D．电容器的电容增加，极板带电量增加
解析：选C.平行板电容器与直流电源连接，其电压保持不变，将下极板竖直向下移动一小段距离，板间场强减小，油滴所受电场力减小，油滴将沿竖直方向向下运动，故A错误；油滴向下运动时，电场力做负功，故机械能减小，选项B错误；将下极板竖直向下缓慢地移动一小段距离时，板间场强减小，P点与上极板的电势差减小，故P点的电势升高，因油滴带负电，故油滴在P点的电势能减小，选项C正确；平行板电容器与直流电源连接，其电压保持不变，将下极板竖直向下移动一小段距离，板间距离增大，电容减小，电容器的电压不变，由Q＝CU得到，电量Q减小，故D错误．
5．(2018·甘肃兰州一中模拟)如图，一带电粒子从小孔A以一定的初速度射入平行板P和Q 之间的真空区域，经偏转后打在 Q板上如图所示的位置．在其他条件不变
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的情况下要使该粒子能从Q板上的小孔B射出，下列操作中可能实现的是(不计粒子重力)( )
A．保持开关S闭合，适当上移P极板 B．保持开关S闭合，适当左移P极板 C．先断开开关S，再适当上移P极板 D．先断开开关S，再适当左移P极板
解析：选A.粒子做类似斜抛运动，水平分运动是匀速直线运动，要使该粒子能从Q板上的小孔B射出，即要增加水平分位移，由于水平分速度不变，只能增加运动的时间；保持开关S闭合，适当上移P极板，根据U＝Ed，d增加，场强E减小，故加速度a＝qE/m减小，根据t＝2vy0/a，时间延长，可能从小孔B射出，故A正确；保持开关S闭合，适当左移P极板，场强不变，故粒子加速度不变，运动轨迹不变，故B错误；先断开开关S，再适当上移P极板，电荷的面密度不变，场强不变，故粒子加速度不变，运动轨迹不变，故C错误；先断开开关S，再适当左移P极板，电荷的面密度增加，场强变大，故粒子加速度变大，故时间缩短，水平分位移减小，故不可能从小孔B射出，故D错误． 二、多项选择题
6．(2018·宁夏罗平中学模拟)如图所示，水平放置的平行板电容器，上板带负电，下板带正电，断开电源后一带电小球以速度v0水平射入电场 ，且沿下板边缘飞出，若下板不动，将上板上移一小段距离，小球仍以相同的速度v0从原处飞入，则带电小球( )
A．将打在下板中央
B．仍沿原轨迹由下板边缘飞出 C．不发生偏转，沿直线运动
D．若上板不动，将下板上移一段距离，小球可能打在下板的中央
解析：选BD.将电容器上板向上移动一段距离，电容器所带的电量Q不变，由于：E＝＝＝，由公式可知当d减小时，场强E不变，以相同的速度入射的小球仍按原来
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的轨迹运动，故B正确，A、C错误；若上板不动，将下板上移一段距离时，根据推论可知，板间电场强度不变，粒子所受的电场力不变，粒子轨迹不变，小球可能打在下板的中央，故D正确．
7．(2018·河北衡水中学调考)如图所示 ，M、N为两个等大的均匀带电圆环，其圆心分别为A、C，带电量分别为＋Q、－Q，将它们平行放置，A、C连线垂直于圆环平面，B为AC的中点，现有质量为m、带电量为＋q的微粒(重力不计)从左方沿A、C连线方向射入，到A点时速度vA＝1 m/s，到B点时速度vB＝ m/s，则( ) A．微粒从B至C做加速运动，且vC＝3 m/s B．微粒从A到C先做减速运动，后做加速运动 C．微粒在整个运动过程中的最终速度为 m/s D．微粒最终可能返回至B点，其速度大小为 m/s
解析：选AC.AC之间电场是对称的，A到B做的功和B到C做的功相同，依据动能定理可得：qU＝mv－mv，2qU＝mv－ mv，解得：vC＝3 m/s，故A正确；在到达A点之前，微粒做减速运动，而从A到C微粒一直做加速运动，故B错误；过B做垂直AC的线，此线为等势面，微粒出C之后，会向无穷远处运动，而无穷远处电势为零，故B点的动能等于无穷远处的动能，依据能量守恒可以得到微粒最终的速度应该与B点相同，故C正确，D错误．
8．(2018·重庆一中模拟)如图，质子(H) 、氘核(H)和α粒子(He)都沿平行板电容器中线OO′方向垂直于电场线射入板间的匀强电场，射出后都能打在同一个与中线垂直的荧光屏上，使荧光屏上出现亮点，粒子重力不计，下列推断正确的是( ) A．若它们射入电场时的速度相同，在荧光屏上将出现3个亮点 B．若它们射入电场时的动量相等，在荧光屏上将只出现1个亮点 C．若它们射入电场时的动能相同，在荧光屏上将出现2个亮点
D．若它们是由同一个电场从静止加速后射入此偏转电场，在荧光屏上将只出现1个亮点
解析：选CD.三个粒子进入匀强电场中都做类平抛运动，在水平方向做匀速直线运动，
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竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，则得到：a＝qE/m，偏转距离为：y＝at2，运动时间为t＝，联立三式得：y＝).若它们射入电场时的速度相等，y与比荷成正比，而三个粒子中质子的比荷最大，氘核和α粒子的比荷相等，在荧光屏上将出现2个亮点，故A错误；若它们射入电场时的动量相等，y＝)＝，可见y与qm成正比，三个qm都不同，则在荧光屏上将只出现3个亮点，故B错误；若它们射入电场时的动能相等，y与q成正比，在荧光屏上将只出现2个亮点，故C正确；若它们是由同一个电场从静止加速后射入此偏转电场的，根据推论可知，y都相同，故荧光屏上将只出现1个亮点．故D正确． 三、非选择题
9．(2018·河南南阳一中模拟)如图所示，质量为m，电荷量为e的电子，从A点以速度v0垂直于电场方向射入一个电场强度为E的匀强电场中，从B点射出电场时的速度方向与电场线成120°角，电子重力不计．求：
(1)电子在电场中的加速度大小a及电子在B点的速度大小vB； (2)A、B两点间的电势差UAB； (3)电子从A运动到B的时间tAB.
解析：(1)电子在电场中受电场力作用，根据牛顿第二定律可得a＝ ① 将电子在B点的速度分解可知(如图)
vB＝＝v0. ②
③
(2)由动能定理可知：－eUAB＝mv－mv 解②③式得UAB＝－,6e).
(3)在B点设电子在B点沿电场方向的速度大小为vy，则有：vy＝v0tan 30° ④
vy＝atAB 解①④⑤式得：tAB＝.
⑤
答案：(1) v0 (2)－,6e) (3)
3mv0 3eE10．示波器的示意图如图所示，金属丝发射出来的电子(带电量为e)被加速后从金属板的小孔穿出，进入偏转电场．电子在穿出偏转电场后沿直线前进，最后打在荧光
2020高考物理一轮复习第7章静电场第三节电容器带电粒子在电场中的运动达标诊断高效训练
