第课时 电容 带电粒子在电场中的运动(一)
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知识点
题号
1.电容器、电容及电容器的动态分析
6、9
2.带电粒子在电场中的直线运动
4、7、8
3.带电粒子在电场中的偏转
1、2、3、5、10、11
1~5题为单选题;6~9题为多选题
1.(2012兰州诊断)如图所示,一电子枪发射出的电子(初速度很小,可视为零)进入加速电场加速后,垂直射入偏转电场,射出后偏转位移为Y,要使偏转位移增大,下列哪些措施是可行的(不考虑电子射出时碰到偏转电极板的情况)( A )
A.增大偏转电压U B.增大加速电压U0
C.增大偏转极板间距离 D.将发射电子改成发射负离子
解析:由Y=知,增大偏转电压U,减小加速电压U0,减小偏转极板间距离,都可使偏转位移增大,选项A正确,B、C错误;由Y=知,将发射电子改成发射负离子,m增大可使偏转位移减小,选项D错误.
2.(2012年天津卷)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,粒子只受电场力作用,则粒子在电场中( C )
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
解析:根据电场线与等势面垂直,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,受到向上的电场力作用,粒子在电场中做曲线运动,电场力先做正功后做负功,电势能先变小后变大,选项C正确.
3.(2012潍坊联考)如图所示,把一个带电小球A固定在光滑水平的绝缘桌面上,在桌面的另一处放置带电小球B.现给小球B一个垂直AB连线方向的速度v0,使其在水平桌面上运动,则下列说法中正确的是( D )
A.若A、B带同种电荷,B球一定做速度减小的曲线运动
B.若A、B带同种电荷,B球一定做加速度增大的曲线运动
C.若A、B带同种电荷,B球一定向电势较低处运动
D.若A、B带异种电荷,B球可能做速度和加速度大小都不变的曲线运动
解析:若A、B带同种电荷,B球受到库仑斥力作用,一定做速度增大加速度减小的曲线运动,选项A、B错误;若B球带负电,则B球向电势较高处运动,选项C错误;若A、B带异种电荷,B球可能绕A球做匀速圆周运动,即做速度和加速度大小都不变的曲线运动,选项D正确.
4.(2012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vt图像可能是下列各图中的( A )
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vt图像可能是选项A.
5. (2013厦门理科综合模拟)阴极射线示波管的聚焦电场是由电极A1、A2形成,实线为电场线,虚线为等势线,z轴为该电场的中心轴线,P、Q、R为一个从左侧进入聚焦电场的电子运动轨迹上的三点,不计电子的重力,则( D )
A.电极A1的电势高于电极A2的电势
B.电子在P点处的动能大于在Q点处的动能
C.电场中Q点的电场强度小于R点的电场强度
D.电子从P至R的运动过程中,静电力对它一直做正功
解析:因为电场线从高电势指向低电势,据此可知,电极A1的电势低于电极A2的电势,选项A错误;P点电势低于Q点电势,带负电的电子在P点的电势能高于在Q点的电势能,而电子在P点处的动能小于在Q点处的动能,选项B错误;根据电场线的疏密可知,电场中Q点的电场强度大于R点的电场强度,选项C错误;电子从P至R的运动过程中,电势逐渐变大,电势能逐渐变小,静电力对它一直做正功,选项D正确.
6.(2012深圳第一次调研)如图所示,当平行板电容器C充电后把开关S断开.设电容器电压为U,电荷量为Q.现只将电容器两板的正对面积减小,则( BC )
A.Q变大 B.Q不变 C.U变大 D.U变小
解析:平行板电容器C充电后把开关S断开,带电荷量Q不变,选项B正确,A错误;现只将电容器两板的正对面积减小,电压U变大,选项C正确,D错误.
7.(2012吉林二模)如图所示,在真空中有两个正点电荷,分别置于P、Q两点,P处点电荷的电荷量大于Q处点电荷的电荷量,A、B为P、Q连线的中垂线上的两点,现将一负电荷q由A点沿中垂线移动到B点,在此过程中,下列说法正确的是( BD )
A.q的电势能一定在逐渐减小
B.q的电势能一定在逐渐增大
C.q所受电场力大小一定在逐渐减小
D.q所受电场力大小可能在逐渐增大
解析:将一负电荷q由A点沿中垂线移动到B点,电场力一定做负功,q的电势能一定在逐渐增大,选项A错误,B正确;q所受电场力大小可能在逐渐增大,选项C错误,D正确.
8.如图所示,水平放置的平行金属板充电后板间形成匀强电场,板间距离为d,一个带负电的液滴带电荷量大小为q,质量为m,从下板边缘射入电场,沿直线从上板边缘射出,则( ACD )
A.液滴做的是匀速直线运动
B.液滴做的是匀减速直线运动
C.两板的电势差为
D.液滴的电势能减少了mgd
解析:首先根据运动是直线运动,确定要考虑重力,而电场力也在竖直方向上,所以可以肯定合外力必然为零,因而确定了液滴的运动性质和所受重力和电场力的关系.
9.(2013自贡市一诊)如图所示,沿水平方向放置的平行金属板a和b,分别与电源的正负极相连.a、b的中央沿竖直方向各有一个小孔,带正电的液滴从小孔的正上方P点由静止自由落下,先后穿过两个小孔后速度为v1.现使a板不动,保持开关S打开或闭合,b板向上或向下平移一小段距离,相同的液滴仍从P点自由落下,先后穿过两个小孔后速度为v2.下列说法中正确的是( BC )
A.若开关S保持闭合,向下移动b板,则v2>v1
B.若开关S闭合一段时间后再打开,向下移动b板,则v2>v1
C.若开关S保持闭合,无论向上或向下移动b板,则v2=v1
D.若开关S闭合一段时间后再打开,无论向上或向下移动b板,则v2v1;向上移动b板,两极板之间电压增大,电场力做负功增大,由动能定理可得v2
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