2022年物理第一輪復(fù)習(xí)題庫(kù)基礎(chǔ)課3　電容器　帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

基礎(chǔ)課3電袞器帶電輪子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

保前雙基過關(guān)I緊抓教材首主落實(shí)‘

知識(shí)排查

知識(shí)點(diǎn)一電容器電容器的電壓、電荷量和電容的關(guān)系

1.電容器

(1)組成：由兩個(gè)彼此絕緣又相互靠近的導(dǎo)體組成。

(2)帶電荷量：一個(gè)極板所帶電荷量的絕對(duì)值。

(3)電容器的充、放電

充電：使電容器帶電的過程，充電后電容器兩板帶上等量的異種電荷,電容器中

儲(chǔ)存電場(chǎng)能。

放電：使充電后的電容器失去電荷的過程，放電過程中電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的

能。

2.電容

(1)定義：電容器所帶的曳逋量。與電容器兩極板間的電勢(shì)差。的比值。

(2)定義式：C=號(hào)。

(3)物理意義：表示電容器容納電荷本領(lǐng)大小的物理量。

(4)單位：法拉(F)

1F=W^gF=10l2pFo

3.平行板電容器的電容

⑴影響因素：平行板電容器的電容與極板的正對(duì)面積成正比,與電介質(zhì)的相對(duì)介

電常數(shù)成正比,與極板間距離成反比。

(2)決定式：C=篇，上為靜電力常量。

知識(shí)點(diǎn)二帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

1.帶電粒子在電場(chǎng)中的加速

2

⑴動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)分析：若電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，則有。=瞽，E==v~vi=2ado

⑵功能觀點(diǎn)分析：粒子只受電場(chǎng)力作用，滿足

2.帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)

(1)條件：以速度加垂直于電場(chǎng)線方向飛入勻強(qiáng)電場(chǎng)，僅受電場(chǎng)力。

(2)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：類平拋運(yùn)動(dòng)。

(3)處理方法：運(yùn)動(dòng)的合成與分解。

①沿初速度方向：做勻速直線運(yùn)動(dòng)。

②沿電場(chǎng)方向：做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。

小題速練

1.思考判斷

(1)電容器所帶的電荷量是指每個(gè)極板所帶電荷量的代數(shù)和。()

⑵電容器的電容與電容器所帶電荷量成正比。()

(3)放電后的電容器電荷量為零，電容也為零。()

(4)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中只能做類平拋運(yùn)動(dòng)。()

⑸帶電粒子在電場(chǎng)中，只受電場(chǎng)力時(shí)，也可以做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。()

(6)公式C=器可用來計(jì)算任何電容器的電容。()

答案(1)X(2)X(3)X(4)X(5)V(6)X

2.［人教版選修3-1P32第1題］平行板電容器的一個(gè)極板與靜電計(jì)的金屬桿相連,

另一個(gè)極板與靜電計(jì)金屬外殼相連。給電容器充電后,靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度。

以下情況中，靜電計(jì)指針的偏角是增大還是減??？

⑴把兩板間的距離減??；

⑵把兩板間的正對(duì)面積減小；

(3)在兩板間插入相對(duì)介電常數(shù)較大的電介質(zhì)。

答案(1)把兩極板間距離減小，電容增大，電荷量不變，電壓變小，靜電計(jì)指針

偏角變小。

(2)把兩極板間正對(duì)面積減小，電容減小，電荷量不變，電壓變大，靜電計(jì)指針偏

角變大。

(3)在兩極板間插入相對(duì)介電常數(shù)較大的電介質(zhì)，電容增大，電荷量不變，電壓變

小，靜電計(jì)指針偏角變小。

3.［人教版選修3-1P39第3題］先后讓一束電子和一束氫核通過同一對(duì)平行板形成

的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)。進(jìn)入時(shí)速度方向與板面平行，在下列兩種情況下，分別求出離開時(shí)

電子偏角的正切與氫核偏角的正切之比。

(1)電子與氫核的初速度相同；

(2)電子與氫核的初動(dòng)能相同。

解析設(shè)加速電壓為Uo,偏轉(zhuǎn)電壓為U,帶電粒子的電荷量為分質(zhì)量為“，垂

直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的速度為優(yōu)，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)兩極極間距離為d,極板長(zhǎng)為/,則粒子在

偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的加速度黑，在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為f=(,粒子離開偏轉(zhuǎn)電

場(chǎng)時(shí)沿靜電力方向的速度5，=或=嘿，粒子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度方向的偏轉(zhuǎn)角

ILL/\J

的正切值tanO=^=潟。

(1)若電子與氫核的初速度相同，則翳窯=黑。

⑵若電子與氫核的初動(dòng)能相同，則翳奈=1：葭

答案(1)MH：JTlc(2)II1

理堂互加探究I研透考點(diǎn),；核心突破

考點(diǎn)m電容器的電容及平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析

1.兩個(gè)公式的比較

C4或c=第)

471kd

公式

定義式，適用于一切電容器決定式，適用于平行板電容器

特點(diǎn)

對(duì)某電容器。8。但￡=C不變，

C8&,C8S,反映了影響平

意義

反映電容器容納電荷的本領(lǐng)行板電容器電容大小的因素

2.平行板電容器動(dòng)態(tài)變化的兩種情況

(1)電容器始終與電源相連時(shí)，兩極板間的電勢(shì)差U保持不變。

⑵充電后與電源斷開時(shí)，電容器所帶的電荷量。保持不變。

3.平行板電容器動(dòng)態(tài)問題的分析思路

I電壓U不變.（電荷量Q的變化）

自身因素再、『二篇卜11容器的

卜、嗎變化I1電容變化LI電荷量Q不用電壓u的變化）

（場(chǎng)強(qiáng)E的變化）

4.平行板電容器問題的一個(gè)常用結(jié)論

電容器充電后斷開電源，在電容器所帶電荷量保持不變的情況下，電場(chǎng)強(qiáng)度與極

板間的距離無關(guān)。

【例1】（2019?江蘇省常州市高三期末）如圖1所示，A、8是構(gòu)成平行板電容器

的兩金屬極板，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，在P點(diǎn)處有一個(gè)帶電液滴處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)將

開關(guān)S斷開后，再將A、8板分別沿水平方向向左、右平移一小段距離，此過程

中下列說法正確的是（）

圖1

A.電容器的電容增加

B.電阻A中有電流流過

C.兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變

D.若帶電液滴仍在P點(diǎn)其電勢(shì)能減小

解析根據(jù)。=擾，當(dāng)A板向左平移一小段距離，8板向右平移一小段，S減

一兀Ka

小，電容器電容C減小，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；因開關(guān)S斷開，電容器無法充、放電，電

阻火中無電流流過，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)E=。與C=蠡以及Q=UC相結(jié)合可得

E=嚕,因電荷量。不變，S減小，故電場(chǎng)強(qiáng)度E增大，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；因場(chǎng)強(qiáng)

增大，導(dǎo)致P點(diǎn)與8板間的電勢(shì)差增大，因5板接地，電勢(shì)為零，即尸點(diǎn)電勢(shì)升

高，帶電粒子帶負(fù)電，根據(jù)耳=如，帶電液滴仍在P點(diǎn)時(shí)電勢(shì)能減小，故D項(xiàng)

正確。

答案D

考點(diǎn)2帶電粒子（或帶電體）在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)

1.做直線運(yùn)動(dòng)的條件

(1)粒子所受合外力尸合=0,粒子或靜止，或做勻速直線運(yùn)動(dòng)。

(2)粒子所受合外力尸介70,且與初速度方向在同一條直線上，帶電粒子將做加速

直線運(yùn)動(dòng)或減速直線運(yùn)動(dòng)。

2.解決帶電粒子在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)問題的兩種思路

(1)動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)：根據(jù)帶電粒子受到的電場(chǎng)力，用牛頓第二定律求出加速度，結(jié)合

運(yùn)動(dòng)學(xué)公式確定帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況。此方法只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)。

(2)功能觀點(diǎn)：根據(jù)電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子所做的功等于帶電粒子動(dòng)能的變化求解。此

方法既適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)，也適用于非勻強(qiáng)電場(chǎng)。

勻強(qiáng)電場(chǎng)中：W=qEd=qU=^mv2—^mvo

非勻強(qiáng)電場(chǎng)中：W=qU=Ek2-Eki

【例2】(2018.南通市第二次調(diào)研)(多選)如圖2所示，空間有豎直方向的勻強(qiáng)電

場(chǎng)，一帶正電的小球質(zhì)量為m,在豎直平面內(nèi)沿與水平方向成30。角的虛線以速

度如斜向上做勻速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)小球經(jīng)過。點(diǎn)時(shí)突然將電場(chǎng)方向旋轉(zhuǎn)一定的角度，電

場(chǎng)強(qiáng)度大小不變，小球仍沿虛線方向做直線運(yùn)動(dòng)，選。點(diǎn)電勢(shì)為零，重力加速度

為g,貝女)

圖2

A.原電場(chǎng)方向豎直向下

B.改變后的電場(chǎng)方向垂直于ON

C.電場(chǎng)方向改變后，小球的加速度大小為g

D.電場(chǎng)方向改變后，小球的最大電勢(shì)能為誓

解析由于小球勻速運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=掌，方向豎直向上，故A項(xiàng)錯(cuò)誤;

改變電場(chǎng)的方向后，由于小球仍沿虛線方向做直線運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力沿垂直于ON方

向的分力與重力沿垂直于ON方向的分力大小相等，^E-sind=mgcos30°,可知此

時(shí)電場(chǎng)力的方向與ON之間的夾角為60。，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；小球受到的合力/合=

mgs'm30°+^￡cos3=ma,解得a=g,故C項(xiàng)正確；小球向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度等于

0時(shí)，電勢(shì)能最大，最大等于克服電場(chǎng)力做的功。由一qEcos"x—mgsin30。?尤=0

一品流，小球的最大電勢(shì)能EpmuqEcos。f。聯(lián)立得昂產(chǎn)號(hào)士故D項(xiàng)正確。

答案CD

[例3]（2019.江都月考）（多選）如圖3所示，平行金屬板A、8間的電勢(shì)差為U,

A板帶正電，B板中央有一小孔。一帶正電的微粒，帶電荷量為q,質(zhì)量為機(jī)，自

孔的正上方距板高/?處自由落下，若微粒恰能落至A、B板的正中央c點(diǎn)，重力

加速度為g,則（）

c6d

圖3

A.微粒在下落過程中動(dòng)能逐漸增加，重力勢(shì)能逐漸減小

B.微粒下落過程中重力做功為〃吆（/?+?,電場(chǎng)力做功為一學(xué)

C.微粒落入電場(chǎng)中，電勢(shì)能逐漸增大，其增量為華

D.若微粒從距B板高2/2處自由下落，則恰好能達(dá)到A板

解析微粒在下落過程中先做加速運(yùn)動(dòng)，后做減速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能先增大，后減?。?/p>

重力一直做正功，重力勢(shì)能一直減小，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；微粒下降的高度為。+爭(zhēng)重

力做正功，WG=mg（/?+守，電場(chǎng)力向上，位移向下，電場(chǎng)力做負(fù)功，WE=-q考

=-%U,故B項(xiàng)正確；微粒落入電場(chǎng)中，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能逐漸增大，其

增加量等于微?？朔妶?chǎng)力做功故C項(xiàng)正確；由題意知微粒恰能落

至A、8板的正中央c點(diǎn)過程，由動(dòng)能定理得：阿,+與―4U=0①；若微粒

從距8板高2〃處自由下落，設(shè)達(dá)到A板的速度為0,則由動(dòng)能定理得：機(jī)g（2/z+

d）—qU=^mv2②；由①②聯(lián)立得0=0,即恰好能達(dá)到A板，故D項(xiàng)正確。

答案BCD

I規(guī)律方法|

帶電體在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)問題的分析方法

選取研■I一個(gè)帶電體，也可選幾個(gè)帶電體構(gòu)成的系刃

、究對(duì)免

T受力分析i多了個(gè)電場(chǎng)力(尸=叫￡或1M軍“

兩個(gè)一

/運(yùn)動(dòng)分析|—運(yùn)動(dòng)情況反映受力情況|

方法①：由牛頓第二定律及勻變速直線運(yùn)

選用規(guī)律列

動(dòng)的公式進(jìn)行計(jì)算

方程求解，

方法②：動(dòng)能定理:qU=*mv^-*

考點(diǎn)帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)

1.帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)規(guī)律

趾昂類平拋運(yùn)動(dòng)嗡j

偏轉(zhuǎn)角"an心嘯&器T華齊益二p

側(cè)移距離:“=霖產(chǎn)需仁二十：」

y=>o+Llan0=(y+L)Ian0g

2.帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)時(shí)的兩個(gè)結(jié)論

(1)不同的帶電粒子從靜止開始經(jīng)過同一電場(chǎng)加速后再?gòu)耐黄D(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)，偏

移量和偏轉(zhuǎn)角總是相同的。

證明：由4。1=52笳

產(chǎn)界毛鬻(方

tan。岑

mavo

tan

得y一而/e-w[d°

(2)粒子經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，合速度的反向延長(zhǎng)線與初速度延長(zhǎng)線的交點(diǎn)。為粒子水平

位移的中點(diǎn)，即。到偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)邊緣的距離為看

3.帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的功能關(guān)系

當(dāng)討論帶電粒子的末速度。時(shí)，也可以從能量的角度進(jìn)行求解；加配,

其中4=%，指初、末位置間的電勢(shì)差。

【例4】(2019.無錫市高三期末考試)如圖4所示，一個(gè)電子由靜止開始經(jīng)加速電

場(chǎng)加速后，又沿中心軸線從。點(diǎn)垂直射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，并從另一側(cè)射出打到熒光屏

上的P點(diǎn)，O點(diǎn)為熒光屏的中心。已知電子質(zhì)量m=9.0X10-31kg,電荷量大小e

=1.6X10-19。加速電場(chǎng)電壓Uo=25OOV,偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)電壓U=200V,極板的長(zhǎng)

度￡i=6.0cm,板間距離J=2.0cm,極板的末端到熒光屏的距離L2=3.0cm(忽

略電子所受重力，結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。求：

圖4

(1)電子射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的初速度優(yōu)；

⑵電子打在熒光屏上的P點(diǎn)到。'點(diǎn)的距離h-,

(3)電子經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)過程中電勢(shì)能的增加量。

解析(1)電場(chǎng)中加速有eUo=3"就

解得v°=、圈

代入數(shù)據(jù)解得vo=3.OX107m/So

(2)設(shè)電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,電子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)在豎直方向上的側(cè)

移量為ya

電子在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)Li=vot

電子在豎直方向上做勻加速運(yùn)動(dòng)y=1a/2

根據(jù)牛頓第二定律有年=〃/

eUlA_______1.6X1019X200X0.062

解,涕=2X9.0X1()-31x002義(3.0X1()7)2m

=3.6XIO、m=o.36cm

電子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度的反向延長(zhǎng)線過偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的中點(diǎn),

由圖知方=^^不

解得6=7.2義10-3m。

(3)電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的過程中電場(chǎng)力對(duì)它做的功

W=eEy=Jjy=5.SX1018J

18

AEP=-W=-5.8X10Jo

答案(1)3.0X107m/s(2)7.2X10-3m(3)-5.8X10-18J

方法技巧

分析帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)問題的關(guān)鍵

一般用分解的思想來處理，即將帶電粒子的運(yùn)動(dòng)分解為沿電場(chǎng)力方向上的勻加速

直線運(yùn)動(dòng)和垂直電場(chǎng)力方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)處理。

考點(diǎn)]

?帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

1.常見的交變電場(chǎng)

常見的產(chǎn)生交變電場(chǎng)的電壓波形有方形波、鋸齒波、正弦波等。

2.常見的試題有三種類型

(1)粒子做單向直線運(yùn)動(dòng)(一般用牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解)。

(2)粒子做往返運(yùn)動(dòng)(一般分段研究)。

(3)粒子做偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(一般根據(jù)交變電場(chǎng)特點(diǎn)分段研究)。

3.解答帶電粒子在交變電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的思路

(1)注重全面分析(分析受力特點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律)，抓住粒子的運(yùn)動(dòng)具有周期性和在空

間上具有對(duì)稱性的特征，求解粒子運(yùn)動(dòng)過程中的速度、位移、做功或確定與物理

過程相關(guān)的邊界條件。

(2)分析時(shí)從兩條思路出發(fā)：一是力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，根據(jù)牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)

律分析；二是功能關(guān)系。

(3)注意對(duì)稱性和周期性變化關(guān)系的應(yīng)用。

【例5】(2019.江蘇省如東高級(jí)中學(xué)第二次學(xué)情調(diào)研)(多選)如圖5甲所示，兩個(gè)

平行金屬板P、。正對(duì)豎直放置，兩板間加上如圖乙所示的交變電壓，1=0時(shí)，P

板比Q板電勢(shì)高Uo,在兩板的正中央M點(diǎn)有一電子在電場(chǎng)力作用下由靜止開始

運(yùn)動(dòng)(電子所受重力可忽略不計(jì))，已知電子在0?4初時(shí)間內(nèi)未與兩板相碰，則

()

PQ

甲乙

圖5

Alo?2/0時(shí)間內(nèi)電子的電勢(shì)能增加

B.在3m時(shí)刻電子的機(jī)械能最小

C.2fo?3fo時(shí)間內(nèi)電子運(yùn)動(dòng)的速度方向向左，且速度大小逐漸減小

D.3fo?4加時(shí)間內(nèi)電子運(yùn)動(dòng)的速度方向向右，且速度大小逐漸減小

解析根據(jù)電場(chǎng)的變化情況和運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)可知：在0?m時(shí)間內(nèi)，P板比。板電

勢(shì)高Uo,電場(chǎng)方向水平向右，電子所受電場(chǎng)力方向向左，加速度方向也向左，所

以電子向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；在死?2力時(shí)間內(nèi)，P板比。板電勢(shì)低Uo,電場(chǎng)

強(qiáng)度方向水平向左，電子所受電場(chǎng)力方向向右，加速度方向也向右，電子向左做

勻減速直線運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做負(fù)功，所以電子的電勢(shì)能增加，故選項(xiàng)A正確；在2fo

時(shí)速度為零，在2m?3m時(shí)間內(nèi)，。板比P板電勢(shì)高Uo,電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向左，

電子所受電場(chǎng)力方向向右，加速度方向也向右，所以電子向右做初速度為零的勻

加速直線運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在3旬時(shí)刻速度最大，機(jī)械能最大，故選項(xiàng)B錯(cuò)

誤；在加?4fo時(shí)間內(nèi)，P板比。板電勢(shì)高Uo,電場(chǎng)強(qiáng)度方向水平向右，電子所

受電場(chǎng)力方向向左，加速度方向也向左，所以電子向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，到4m

時(shí)刻速度為零，恰好又回到M點(diǎn)，故選項(xiàng)D正確。

答案AD

【例6】（2018?徐州'宿遷、連云港'淮安高三模擬）如圖6甲所示，極板A、B

間電壓為Uo,極板C、。間距為d,熒光屏到G。板右端的距離等于C、。板

的板長(zhǎng)。A板。處的放射源連續(xù)無初速度地釋放質(zhì)量為加、電荷量為+g的粒子，

經(jīng)電場(chǎng)加速后，沿極板C、。的中心線射向熒光屏（熒光屏足夠大且與中心線垂直）,

當(dāng)C、。板間未加電壓時(shí)，粒子通過兩板間的時(shí)間為加；當(dāng)C、。板間加上圖乙

所示電壓（圖中電壓U已知）時(shí)，粒子均能從C、。板間飛出，不計(jì)粒子的重力及

相互間的作用。求：

熒

~光

屏

%t

乙

圖6

（l）C。板的長(zhǎng)度L；

（2）粒子從C、。板間飛出時(shí)垂直于極板方向偏移的最大距離;

(3)粒子打在熒光屏上區(qū)域的長(zhǎng)度。

解析(1)粒子在A、B板間有qUo=3"o8

在C、。板間有L=voto

解得L寸督。

(2)粒子從mo(〃=0,2,4,…)時(shí)刻進(jìn)入C、。板間，偏移距離最大，粒子做類平

拋運(yùn)動(dòng)

偏移距離尸夕汨

加速度。=鬻

zBqUiR

得產(chǎn)2md。

(3)粒子在C、。板間偏轉(zhuǎn)距離最大時(shí)打在熒光屏上距中心線最遠(yuǎn)出C、。板時(shí)的

偏轉(zhuǎn)角tan(9=",vy=ato

打在熒光屏上距中心線的最遠(yuǎn)距離

s=y+Ltan6

熒光屏上區(qū)域長(zhǎng)度△$=$=彎鬻?。

宏安小…RqUo2而32面

答案⑴八/m⑵2〃0⑶2混

I當(dāng)堂見固達(dá)標(biāo)I：跟蹤演練強(qiáng)化提升

1.(2019?南京市、鹽城市一模)如圖7所示的可變電容器，旋轉(zhuǎn)動(dòng)片使之與定片逐

漸重合。則電容器的電容將()

圖7

A.逐漸增大

B.逐漸減小

C.保持不變

D.先增大后減小

解析可變電容器的動(dòng)片與定片逐漸重合，即電容器的正對(duì)面積增大，由。=比力,

可知電容變大，A正確。

答案A

2.（2019?無錫市高三期末考試）超級(jí)電容的容量比通常的電容器大得多，其主要優(yōu)

點(diǎn)是高功率脈沖應(yīng)用和瞬時(shí)功率保持，具有廣泛的應(yīng)用前景。如圖8所示，某超

級(jí)電容標(biāo)有“2.7V100F”，將該電容接在1.5V干電池的兩端，則電路穩(wěn)定后

該電容器的負(fù)極板上所帶電荷量為（）

圖8

A.-150CB.-75C

C.-270CD.-135C

解析根據(jù)C=￡可知電容器帶電荷量為0=CU=1OOX1.5C=15OC,則電路穩(wěn)

定后該電容器的負(fù)極板上所帶電荷量為一150C,故選項(xiàng)A正確。

答案A

3.（2018?淮安、宿遷等高三期中）如圖9所示,平行板電容器兩極板M、N間距為乩

兩極板分別與電壓為U的恒定電源兩極相連，則下列能使電容器的電容減小的措

施是（）

圖9

A.減小dB.增大U

C.將M板向左平移D.在板間插入介質(zhì)

解析根據(jù)。=品可知，減小d，則C變大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；增大U,電容器的

電容不變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；將M板向左平移，則S減小，C減小，選項(xiàng)C正確；

在板間插入介質(zhì)，則C變大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

答案C

4.（2017.江蘇單科）如圖10所示，三塊平行放置的帶電金屬薄板A、B、C中央各

有一小孔，小孔分別位于0、M、P點(diǎn)。由。點(diǎn)靜止釋放的電子恰好能運(yùn)動(dòng)到尸

點(diǎn)?，F(xiàn)將C板向右平移到P'點(diǎn)，則由。點(diǎn)靜止釋放的電子（）

ABCfi

I）

ii

I）

OMP%

------1----------------y

I）

（I

1|

11

1|

1|

圖10

A.運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)返回B.運(yùn)動(dòng)到P和P點(diǎn)之間返回

C.運(yùn)動(dòng)到P，點(diǎn)返回D.穿過P，點(diǎn)

解析根據(jù)平行板電容器的電容的決定式C=甕、定義式。=號(hào)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的

電壓與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系式可得七=＜第,可知將C板向右平移到P，點(diǎn),從

。兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變，由。點(diǎn)靜止釋放的電子仍然可以運(yùn)動(dòng)到尸點(diǎn)，并且會(huì)

原路返回，故選項(xiàng)A正確。

答案A

牌后知能演凰課后演練提升技能

（時(shí)間：40分鐘）

一、單項(xiàng)選擇題

1.（2018?蘇州市高三上學(xué)期期初調(diào)研）對(duì)于某一電容器，下列說法正確的是（）

A.電容器所帶的電荷越多，電容越大

B.電容器兩極板間的電勢(shì)差越大，電容越大

C.電容器所帶的電荷增加一倍，兩極板間的電勢(shì)差也增加一倍

D.電容器兩極板間的電勢(shì)差減小到原來的/它的電容也減小到原來的3

解析電容的定義式為C=￡,但不能說電容正比于電容器所帶電荷量，反比于

兩板間的電勢(shì)差，電容是電容器本身的性質(zhì)，與其自身因素有關(guān)，故A、B、D

錯(cuò)誤，C正確。

答案c

2.如圖1所示，電子由靜止開始從A板向8板運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)竭_(dá)8極板時(shí)速度為0,

保持兩板間電壓不變，則（）

」9-...—J

AB

圖1

A.當(dāng)增大兩板間距離時(shí)，。增大

B.當(dāng)減小兩板間距離時(shí)，。增大

C.當(dāng)改變兩板間距離時(shí)，。也會(huì)變化

D.當(dāng)增大兩板間距離時(shí)，電子在兩板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間變長(zhǎng)

解析電子從靜止開始運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理，從A板運(yùn)動(dòng)到B板動(dòng)能的變化量等

于電場(chǎng)力做的功。因?yàn)楸３謨蓚€(gè)極板間的電勢(shì)差不變，所以末速度不變，當(dāng)兩板

間距離增加時(shí)，變小，又。=當(dāng)，a變小，由d=3aF知t=、傳,所以電子

在兩板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間變長(zhǎng)，故選項(xiàng)D正確。

答案D

3.（2019?南京市高三學(xué)情調(diào)研）"探究影響平行板電容器電容大小因素”的實(shí)驗(yàn)裝

置如圖2所示，忽略漏電產(chǎn)生的影響，下列判斷正確的是（）

圖2

A.平板正對(duì)面積減小時(shí)，靜電計(jì)指針偏角減小

B.靜電計(jì)可以用電壓表替代

C.靜電計(jì)所帶電荷量與平行板電容器電荷量不相等

D.靜電計(jì)測(cè)量的是平行板電容器所帶電荷量

解析本題裝置中電容器的電荷量Q不變，由C=篇及C=￡可知，平行板正

對(duì)面積減小時(shí)，電容C減小，U增大，所以靜電計(jì)指針偏角增大，A錯(cuò)誤；靜電

計(jì)是測(cè)靜電電壓的裝置，電壓表是測(cè)量電路中電壓的裝置，必須有電流通過電壓

表才有讀數(shù)，所以不能用電壓表代替靜電計(jì)，B、D錯(cuò)誤；靜電計(jì)與平行板電容

器組成并聯(lián)關(guān)系，電壓相等，但電荷量不相等，實(shí)際上靜電計(jì)電荷量可忽略不計(jì)，

C正確。

答案c

4.（2018.江蘇單科，5）如圖3所示，水平金屬板A、8分別與電源兩極相連，帶電

油滴處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)將8板右端向下移動(dòng)一小段距離，兩金屬板表面仍均為等

勢(shì)面，則該油滴（）

A.仍然保持靜止B.豎直向下運(yùn)動(dòng)

C.向左下方運(yùn)動(dòng)D.向右下方運(yùn)動(dòng)

解析由于水平金屬板A、B分別與電源兩極相連，兩極板之間的電勢(shì)差不變，

將5板右端向下移動(dòng)一小段距離，極板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度將減小，油滴所受電場(chǎng)力

減小，且電場(chǎng)力方向斜向右上方向，則油滴所受的合外力斜向右下方，所以該油

滴向右下方運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確。

答案D

5.（2019.如皋市第二次質(zhì)檢）三個(gè)a粒子由同一位置同時(shí)水平飛入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，軌跡

如圖4所示，下列判斷不正確的是（）

A.進(jìn)電場(chǎng)時(shí)c的速度最大，a的速度最小

B.在匕飛離電場(chǎng)的同時(shí)，。剛好打在負(fù)極板上

C.b和c同時(shí)飛離電場(chǎng)

D.動(dòng)能的增加量c最小，a和匕一樣大

解析三個(gè)粒子的質(zhì)量和電荷量都相同，則粒子的加速度相同。八人兩粒子在豎

直方向上的位移相等，根據(jù)》=/戶，可知a、b運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，在b飛離電場(chǎng)的

同時(shí)，a剛好打在負(fù)極板上，故B項(xiàng)正確；c豎直方向上的位移yc＜?,根據(jù)y=

%產(chǎn)，可知左＜力，c先離開電場(chǎng)，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；在垂直于電場(chǎng)方向即水平方向，

Y

三個(gè)粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則有：0=7。因&=必，tc＜tb,則0c＞女）；因勿=2,

xb＞xa,則0。＞為。所以有出＞&＞＞為,故A項(xiàng)正確；根據(jù)動(dòng)能定理知，對(duì)a、b

兩粒子，電場(chǎng)力做功一樣多，所以動(dòng)能增加量相等，對(duì)C粒子，電場(chǎng)力做功最少，

動(dòng)能增加量最小，故D項(xiàng)正確。

答案C

二、多項(xiàng)選擇題

6.美國(guó)物理學(xué)家密立根通過研究平行板間懸浮不動(dòng)的帶電油滴，準(zhǔn)確地測(cè)定了電

子的電荷量。如圖5所示，平行板電容器兩極板M、N與電壓恒定為U的電源兩

極相連，板的間距為乩現(xiàn)有一質(zhì)量為加的帶電油滴在極板間勻速下落，重力加

速度為g，則（）

噴霧器

圖5

A.此時(shí)極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E*

B.油滴帶電荷量為器

C.減小極板間電壓，油滴將加速下落

D.將極板N向下緩慢移動(dòng)一小段距離，油滴將向上運(yùn)動(dòng)

解析極板間電壓為U,間距為d,是勻強(qiáng)電場(chǎng)，故場(chǎng)強(qiáng)E=%，故選項(xiàng)A正確；

油滴受重力和電場(chǎng)力，處于平衡狀態(tài)，故mg=/,解得q=嚕,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

減小極板間電壓，場(chǎng)強(qiáng)減小，電場(chǎng)力小于重力，合力向下，故油滴將加速下落，

故選項(xiàng)C正確；將極板N向下緩慢移動(dòng)一小段距離，板間距增加，場(chǎng)強(qiáng)減小，電

場(chǎng)力減小，電場(chǎng)力小于重力，合力向下，故油滴將加速下落，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

答案AC

7.（2019?江蘇南通市調(diào)研）如圖6所示，水平放置的平行板電容器兩極板間距為d,

帶負(fù)電的微粒質(zhì)量為加、帶電荷量為“，它從上極板的邊緣以初速度射入，沿

直線從下極板N的邊緣射出，已知重力加速度為g,則（）

I

[

圖6

A.微粒的加速度不為零

B.微粒的電勢(shì)能減少了mgd

C.兩極板的電勢(shì)差為嚕

D.M板的電勢(shì)高于N板的電勢(shì)

解析帶負(fù)電的微粒在兩極板間受豎直向下的重力和豎直方向的電場(chǎng)力，而微粒

沿直線運(yùn)動(dòng)，由直線運(yùn)動(dòng)條件可知，重力與電場(chǎng)力合力必為零，即電場(chǎng)力方向豎

直向上，大小等于重力，即mg=^q,所以兩極板之間電勢(shì)差。=等，選項(xiàng)A

錯(cuò)誤，C正確；而微粒帶負(fù)電，所以電場(chǎng)方向豎直向下，而電場(chǎng)方向是由高電勢(shì)

指向低電勢(shì)的，所以M板電勢(shì)高于N板電勢(shì)，選項(xiàng)D正確；微粒由上板邊緣運(yùn)

動(dòng)到下板邊緣，電場(chǎng)力方向與位移方向夾角為鈍角，所以電場(chǎng)力對(duì)微粒做負(fù)功，

微粒電勢(shì)能增加，選項(xiàng)B錯(cuò)誤。

答案CD

8.（2018.如皋市第二次質(zhì)檢）如圖7甲所示，平行金屬板中央有一個(gè)靜止的電子（不

計(jì)重力），兩板間距離足夠大，當(dāng)兩板間加上如圖乙所示的電壓后，在下圖中反映

電子速度。、位移x和加速度。三個(gè)物理量隨時(shí)間，的變化規(guī)律可能正確的是（）

甲乙

圖7

解析分析電子一個(gè)周期內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況：0?（時(shí)間內(nèi)，電子從靜止開始向8板做

勻加速直線運(yùn)動(dòng)，卜匏間內(nèi)沿原方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，駢刻速度為零，卜

33

jT時(shí)間內(nèi)向A板做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，jT?T時(shí)間內(nèi)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。根據(jù)勻變

速直線運(yùn)動(dòng)速度一時(shí)間圖象是傾斜的直線可知，A圖符合電子的運(yùn)動(dòng)情況，故A

項(xiàng)正確，C項(xiàng)錯(cuò)誤；電子做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)*一r圖象應(yīng)是拋物線，故B項(xiàng)錯(cuò)誤;

根據(jù)電子的運(yùn)動(dòng)情況：勻加速運(yùn)動(dòng)和勻減速運(yùn)動(dòng)交替進(jìn)行，而勻變速運(yùn)動(dòng)的加速

度大小不變，。一，圖象應(yīng)平行于橫軸，故D項(xiàng)正確。

答案AD

9.（2019?江蘇省鹽城市高三第三次模擬考試）如圖8所示，在光滑水平面上有一邊

長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形區(qū)域處在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)方向與正方形一邊平行。

一質(zhì)量為機(jī)、帶電量為Q的小球由某一邊的中點(diǎn)，以垂直于該邊的水平初速優(yōu)

進(jìn)入該正方形區(qū)域。當(dāng)小球再次運(yùn)動(dòng)到該正方形區(qū)域的邊緣時(shí)，具有動(dòng)能的大小

可能是（）

圖8

1、

A.OB.產(chǎn)如

1