专题练习20 电容器与电容、带电粒子在电场中的运动 .docVIP

PAGE PAGE 1 专题练习(二十)　电容器与电容、带电粒子在电场中的运动 1．(2011·天津高考)板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时，两极板间电势差为U1，板间场强为E1.现将电容器所带电荷量变为2Q，板间距变为eq \f(1,2)d，其他条件不变，这时两极间电势差为U2，板间场强为E2.下列说法正确的是(　　) A．U2＝U1，E2＝E1　　　　 B．U2＝2U1，E2＝4E1 C．U2＝U1，E2＝2E1　　 D．U2＝2U1，E2＝2E1 2.(2013·广西三校联考)一带正电小球从光滑绝缘的斜面上O点由静止释放，在斜面上水平虚线ab和cd之间有水平向右的匀强电场如图所示．下面哪个图象能正确表示小球的运动轨迹(　　) 3.如图所示，两个等量同种点电荷分别固定于A、B两点．一个带电粒子从C点由静止释放，仅受电场力作用，沿着AB中垂线运动到D点(C、D是关于AB对称的两点，图中未标出其具体位置)．下列关于粒子运动的v-t图象可能正确的是(　　) 解析：根据等量同种点电荷中垂线上电势相等的特点，可知C、D两点的电势相等，由功能关系可得，带电粒子在C、D两点速度均为零，根据等量同种点电荷中垂线上场强的特点可知，场强可能是先减小后增大，也可能是先增大后减小，所以带电粒子的加速度可能是先减小后增大，也可能是先增大后减小．v-t图线的斜率表示的是物体做直线运动的加速度，所以C、D正确． 答案：CD 4.(2012·天津高考)两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中(　　) A．做直线运动，电势能先变小后变大 B．做直线运动，电势能先变大后变小 C．做曲线运动，电势能先变小后变大 D．做曲线运动，电势能先变大后变小 5.如图所示，水平放置的平行板电容器与一直流电源相连，在两板中央有一带电液滴处于静止状态．现通过瞬间平移和缓慢平移两种方法将A板移到图中虚线位置．下列关于带电液滴运动的说法中正确的是(　　) A．上述两种方法中，液滴都向B板做匀加速直线运动 B．采用瞬间平移的方法，液滴运动到B板经历的时间短 C．采用缓慢平移的方法，液滴运动到B板时速度大 D．采用缓慢平移的方法，液滴运动到B板过程中电场力做功多 解析：瞬间平移使带电液滴加速度突然增大立即做匀加速运动，而缓慢平移至虚线位置这一阶段，带电液滴电场力缓慢增大，加速度也缓慢增大，到达虚线位置以后才开始做匀加速运动，所以瞬间平移使带电液滴到达B板的时间短，做功多，速度大，故答案为B. 答案：B 6.(2013·福州质检)电场中某三条等势线如图实线a、b、c所示．一电子仅在电场力作用下沿直线从P运动到Q，已知电势φa＞φb＞φc，这一过程电子运动的v-t图象可能是下列各图中的(　　) 解析：由图可知，此电场为非匀强电场，且Q点处电场强度小于P点处电场强度，电子仅在电场力作用下沿直线从P运动到Q，做加速度越来越小的加速运动，这一过程电子运动的v-t图象可能是A. 答案：A 7.某电容式话筒的原理示意图如图所示，E为电源，R为电阻，薄片P和Q为两金属极板．对着话筒说话时，P振动而Q可视为不动．在P、Q间距增大过程中(　　) A．P、Q构成的电容器的电容增大 B．P上电荷量保持不变 C．M点的电势比N点的低 D．M点的电势比N点的高 解析：由平行板电容器的电容C＝eq \f(εrS,4πkd)可知，当P、Q之间的距离增大时，电容器的电容减小，A错误．薄片P和Q始终和电源E连接，电容器两极板之间的电势差不变，根据Q＝CU可知，电容器两极板上的电荷量减少，B错误．P、Q间距增大时，电容器对外放电，放电时电流从M点经R到N点，说明M点的电势高于N点的电势，C错误，D正确． 答案：D 8.如图所示，矩形区域ABCD内存在竖直向下的匀强电场，两个带正电的粒子a和b以相同的水平速度射入电场，粒子a由顶点A射入，从BC的中点P射出，粒子b由AB的中点O射入，从顶点C射出．若不计重力，则a和b的比荷 (即粒子的电荷量与质量之比)是(　　) A．1∶2　　　　　　　　 B．2∶1 C．1∶8　　 D．8∶1 解析：两粒子在电场中均做类平抛运动，则有沿初速度方向：x＝v0t，垂直于初速度方向：y＝eq \f(1,2)·eq \f(qE,m)t2， 即y＝eq \f(1,2)eq \f(qE,m)·eq \f(x2,v\o\al(2,0))，则有 eq \f(qa,ma)∶eq \f(qb,mb)＝eq \f(ya,yb)·eq \f(x\o\al(2,b),x\o\al(2,a))＝eq \f(2,1)×eq \f(22,1)＝8∶1，D项正确． 答案：D