小初高试卷教案类
9 第三节 电容器与电容、带电粒子在电场中的运动
一、单项选择题
1．一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容C和两极板间的电势差U的变化情况是( ) A．C和U均增大 C．C减小，U增大
B．C增大，U减小 D．C和U均减小
εrSQ解析：选B.由公式C＝知，在两极板间插入一电介质，其电容C增大，由公式C＝知，4πkdU电荷量不变时，U减小，B正确．
2．如图，一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连，极板水平放置，极板间距为
d；在下极板上叠放一厚度为l的金属板，其上部空间有一带电粒子P静止在电容器中．当
把金属板从电容器中快速抽出后，粒子P开始运动．重力加速度为g.粒子运动的加速度为( )
A.g C.
ldB．D．
d－lg dg d－ldg d－ll解析：选A.带电粒子在电容器两极板间时受到重力和电场力的作用，最初处于静止状态，由二力平衡条件可得：mg＝qUd－l；当把金属板从电容器中快速抽出后，电容器两极板间的电势差不变，但两极板间的距离发生了变化，引起电场强度发生了变化，从而电场力也发生了变化，粒子受力不再平衡，产生了加速度，根据牛顿第二定律ma＝mg－q，两式联立可得a＝g.
3．(2018·高考猜题卷(一))如图所示，高为h的固定光滑绝缘斜面，倾角θ＝53°，将其置于水平向右的匀强电场中，现将一带正电的物块(可视为质点)从斜面顶端由静止释放，其4
所受的电场力是重力的倍，重力加速度为g，则物块落地的速度大小为( )
3
Udld
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小初高试卷教案类 A．25gh C．22gh
B．2gh 5
D．2gh 3
解析：选D.对物块受力分析知，物块不沿斜面下滑，离开斜面后沿重力、电场力合力的方55125
向运动，F合＝mg，x＝h，由动能定理得F合·x＝mv，解得v＝2gh.
3323
4．一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d，极板分别与电池两极相连，上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)．小孔正上方处的P点有一带电粒子，该粒子从
2静止开始下落，经过小孔进入电容器，并在下极板处(未与极板接触)返回．若将下极板向上平移，则从P点开始下落的相同粒子将( )
3A．打到下极板上 B．在下极板处返回 C．在距上极板处返回
22
D．在距上极板d处返回
5
解析：选D.设粒子质量为m，带电量为q，由动能定理得，第一次粒子从P点下落有mg?d＋?
?2?－qU＝0；设第二次粒子从P点下落进入电容器后在距上极板距离为x处返回，有mg?x＋?
?2?
ddd??
d?d?
x2
－qU＝0，联立解得x＝d，故选项D正确． 25d3
5．(2018·徐州模拟)静电喷漆技术具有效率高、质量好等优点，其装置示意图如图所示，A、
B为两块水平放置的平行金属板，间距d＝1.0 m，两板间有方向竖直向上、电场强度大小为E＝1.0×103 N/C的匀强电场，在A板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P，油漆喷
枪的半圆形喷嘴可向各个方向均匀地喷出初速度大小均为v0＝1.0 m/s、质量均为m＝5.0×10
－14
kg、电荷量均为q＝2.0×10
－15
C的带负电的油漆微粒，不计微粒所受空气阻力
2
及微粒间的相互作用，油漆微粒最后都落在金属板B上，重力加速度g＝10 m/s.下列说法中错误的是( )
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A．沿水平方向喷出的微粒运动到B板所需时间为0.2 s
B．沿不同方向喷出的微粒，从喷出至到达B板，电场力做功为2.0×10
－12
J
C．若其他条件均不变，d增大为原来的2倍，喷涂面积增大为原来的2倍 1
D．若其他条件均不变，E增大为原来的2倍，喷涂面积减小为原来的
2
解析：选D.沿水平方向喷出的微粒做类平抛运动，在竖直方向上，加速度a＝2×10
－15
qE＋mg＝m×10＋5×10
－145×10
3－13
1222
m/s＝50 m/s，根据d＝at得t＝2
2da＝0.2 s，故A正确．沿不
－15
同方向喷出的微粒，从喷出至到达B板，电场力做功为W＝qEd＝2×10
－12
×10×1 J＝2.0×10
3
12
J，故B正确．若其他条件均不变，d增大为原来的2倍，根据d＝at得，t变为原来
2
的2倍，则喷涂面积的半径变为原来的2倍，面积变为原来的2倍．故C正确．若其他条2×10
件均不变，E增大为原来的2倍，则加速度a′＝
－15
×2×10＋5×10
－14
5×10
3－13
m/s＝90 m/s，
22
955
加速度变为原来的，时间t变为原来的，喷涂面积的半径变为原来的，面积减小为5335
原来的，故D错误．
9二、多项选择题
6．(2018·淮安高三月考)如图所示，R0为热敏电阻(温度降低电阻增大)，D 为理想二极管(正向电阻为零，反向电阻无穷大)，C 为平行板电容器，C 中央有一带电液滴刚好静止，M 点接地．在开关S闭合后，下列各项单独操作可能使带电液滴向上运动的是( )
A．将热敏电阻 R0 加热
B．变阻器 R 的滑动头 P向上移动 C．开关S断开
D．电容器 C 的上极板向上移动
解析：选AC.液滴受向上的电场力和向下的重力作用；将热敏电阻R0加热，则阻值减小，滑动变阻器R上的电压变大，则电容器两端的电压变大，两板间场强变大，则液滴向上运动，选项A正确；变阻器R的滑动头 P向上移动时，R的阻值减小，则电容器两端的电压减小，电容器放电，但是由于二极管的单向导电性使得电容器上的电量不变，场强不变，则油滴不动，选项B错误；开关S断开时，电容器两端的电压等于电源的电动势，则电容器两板间的K12小学初中高中
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场强变大，液滴向上运动，选项C正确；电容器C的上极板向上移动时，电容器两板间场强减小，液滴向下运动，故选项D错误．
7．如图甲所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔，右极板电势随时间变化的规律如图乙所示．电子原来静止在左极板小孔处(不计重力作用)．下列说法中正确的是( )
A．从t＝0时刻释放电子，电子将始终向右运动，直到打到右极板上 B．从t＝0时刻释放电子，电子可能在两板间振动
C．从t＝时刻释放电子，电子可能在两板间振动，也可能打到右极板上
4D．从t＝时刻释放电子，电子必将打到左极板上
4
解析：选AC.根据题中条件作出带电粒子的速度图象，根据速度图象包围的面积分析粒子的运动．由图1知，t＝0时释放电子，电子的位移始终是正值，说明一直向右运动，一定能够击中右板，选项A正确、B错误．
TT
由图2知，t＝时释放电子，电子向右的位移与向左的位移大小相等，若释放后的内不能
42到达右板，则之后往复运动，选项C正确、D错误．
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，则下列说法正确的是( )
－5
－8
2
－3
TT
A．微粒的入射速度v0＝10 m/s
B．电容器上极板接电源正极时微粒有可能从平行板电容器的右边射出电场 C．电源电压为180 V时，微粒可能从平行板电容器的右边射出电场 D．电源电压为100 V时，微粒可能从平行板电容器的右边射出电场
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