2023版高考物理一轮总复习专题7电场第3讲电容带电粒子在电场中的运动课后提能演练

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1．如图所示，将电动势为E的电源与电容为C的电容器相连，中间接有一个理想二极管，一个质量为m、电荷量为q的粒子静止在P点，则( )
A．若下板上移，电容器的电容增大，带电粒子将向下加速
B．若下板上移，电容器的电容减小，带电粒子将向下加速
C．若下板下移，电容器的电容减小，带电粒子将静止不动
D．若下板下移，电容器的电容增大，带电粒子将向上加速
【答案】C
2．喷墨打印机的简化模型如图所示，重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度v垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上．则微滴在极板间电场中( )
A．向负极板偏转B．电势能逐渐增大
C．运动轨迹是抛物线D．运动轨迹与带电量无关
【答案】C
3．(多选)如图所示，一水平放置的平行板电容器与电源相连．开始时开关闭合，一带电油滴沿两极板中心线方向以某一初速度射入，恰好沿中心线通过电容器．则下列判断正确的是( )
A．保持开关闭合，将B板竖直向上平移一小段距离，粒子可能打在电容器的A板上
B．保持开关闭合，将B板竖直向上平移一小段距离，粒子仍能沿原中心线通过电容器
C．断开开关，将B板竖直向上平移一小段距离，粒子可能打在电容器的A板上
D．断开开关，将B板竖直向上平移一小段距离，粒子仍能沿原中心线通过电容器
【答案】AD 【解析】开始时，油滴能沿直线飞过两板，可知油滴受向下的重力和向上的电场力平衡，油滴带负电；若保持开关闭合，将B板竖直向上平移一小段距离，根据E＝eq \f(U,d)可知，两板间场强变大，粒子受向上的电场力变大，粒子向上偏转，则粒子可能打在电容器的A板上，A正确，B错误；断开开关，则两板带电量不变，根据C＝eq \f(Q,U)、E＝eq \f(U,d)以及C＝eq \f(εrS,4πkd)，得E＝eq \f(4πkQ,εrS)，则将B板竖直向上平移一小段距离，两板间场强不变，粒子受电场力不变，则粒子仍能沿原中心线通过电容器，C错误，D正确．
4．(多选)如图甲所示，A、B表示真空中水平放置的相距为d的平行金属板，板长为L，两板加电压后板间的电场可视为匀强电场．现在A、B两板间加上如图乙所示的周期性的交变电压，在t＝0时恰有一质量为m、电量为q的粒子在板间中央沿水平方向以速度v0射入电场，忽略粒子的重力，则下列关于粒子运动状况的表述中正确的是( )
A．粒子在垂直于板的方向上的分运动可能是往复运动
B．粒子在垂直于板的方向上的分运动是单向运动
C．只要周期T和电压U0的值满足一定条件，粒子就可沿与板平行的方向飞出
D．粒子不可能沿与板平行的方向飞出
【答案】BC
5．如图所示，竖直放置的两个平行金属板间存在匀强电场，与两板上边缘等高处有两个质量相同的带电小球P、Q，P小球从紧靠左极板处由静止开始释放，Q小球从两板正中央由静止开始释放，两小球最终都能运动到右极板上的同一位置，则从开始释放到运动到右极板的过程中它们的( )
A．运行时间tP>tQ
B．电势能减少量之比ΔEP∶ΔEQ＝2∶1
C．电荷量之比qP∶qQ＝2∶1
D．动能增加量之比ΔEkP∶ΔEkQ＝4∶1
【答案】C 【解析】两球在竖直方向上都做自由落体运动，由于下落高度相同，所以运动时间相等，A错误；在水平方向上，两球都做匀加速运动，由x＝eq \f(1,2)at2可得aP∶aQ＝2∶1，则qP∶qQ＝2∶1，C正确；电势能的减少量ΔEP∶ΔEQ＝(qPE·xP)∶(qQE·xQ)＝4∶1，B错误；动能增加量(mgh＋ΔEP)∶(mgh＋ΔEQ)