物理（新课标）一轮复习习题：第六章 静电场 课时作业 .docxVIP

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课时作业(三十)

电容器带电粒子在电场中运动

［基础训练]

1．(2017·山西大同联考）如图所示的装置，可以探究影响平行板电容器电容的因素，关于下列操作及出现的现象的描述正确的是（）

A．电容器与电源保持连接,左移电容器左极板，则静电计指针偏转角增大

B．电容器充电后与电源断开，上移电容器左极板，则静电计指针偏转角增大

C．电容器充电后与电源断开，在电容器两极板间插入玻璃板,则静电计指针偏转角增大

D．电容器充电后与电源断开，在电容器两极板间插入金属板，则静电计指针偏转角增大

答案：B解析：电容器与电源保持连接，左移电容器左极板,电容器板间电压不变，则静电计指针偏转角不变,故A错误．电容器充电后与电源断开，电容器的带电荷量不变，上移电容器左极板，极板正对面积减小，电容减小,由电容的定义式C＝eq\f(Q，U)知，Q不变，C减小,则U增大，因此静电计指针偏转角增大，故B正确．电容器充电后与电源断开，电容器的带电荷量不变，在电容器两极板间插入玻璃板，电容增大，由电容的定义式C＝eq\f（Q，U)知U减小，因此静电计指针偏转角减小，故C错误．若在两极板间插入金属板,相当于板间距离减小，可知电容增大,而电容器的带电荷量不变，由电容的定义式C＝eq\f(Q,U）知板间电压U减小，则静电计指针偏转角减小，故D错误．

2．(2017·湖南永州一模)如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接，电容器下极板接地．一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于静止状态，现将平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离，下列说法正确的是(）

A．带电油滴将竖直向上运动

B．P点的电势将降低

C．电容器的电容增大，极板带电荷量不变

D．电容器的电容增大，极板带电荷量减小

答案:A解析：将上极板竖直向下移动时,d减小，电容器两端的电压U不变，由E＝eq\f（U,d）分析得知,板间场强增大，则油滴所受电场力增大，油滴将竖直向上运动，故A正确．P点到下极板的距离不变,而E增大，由U＝Ed知，P点与下极板间电势差增大，P点的电势大于零，则P点的电势升高,故B错误；d减小,由C＝eq\f(εrS,4πkd）知，电容C增大，U不变,由C＝eq\f（Q，U)分析可知电容器所带电荷量增加,故C、D错误．

3．在两个固定的等量同种点电荷形成的电场中，有一电荷量为q的粒子，仅在电场力作用下运动，某时刻该粒子位于两点电荷连线的中垂线上M点，如图所示，则该粒子的运动不可能是以下哪种形式()

A．加速直线运动 B．变加速曲线运动

C．减速直线运动 D．匀加速曲线运动

答案：D解析:如果粒子做匀加速曲线运动，就必须受到大小不变的电场力作用,而粒子受到的电场力F＝Eq,若粒子的位置变化,则电场强度E也会改变，则电场力就不同，加速度也就变了,故粒子不可能做匀加速曲线运动，应选D。

4．（2017·广东七校联考）如图所示，水平放置的平行板电容器两极板间距为d，带负电的微粒质量为m、带电荷量为q,它从上极板的边缘以初速度v0射入，沿直线从下极板N的边缘射出，则（)

A．微粒的加速度不为零

B．微粒的电势能减少了mgd

C．两极板的电势差为eq\f（mgd,q)

D．M板的电势低于N板的电势

答案:C解析：带负电的微粒在两极板间受竖直向下的重力，竖直方向的电场力，而微粒沿直线运动，由直线运动条件可知，重力与电场力合力必为零，即电场力方向竖直向上，大小等于重力,即mg＝eq\f(U,d）q，所以两极板之间电势差U＝eq\f(mgd,q)，A项错误，C项正确；而微粒带负电，所以电场方向竖直向下,而电场方向是由高电势指向低电势的，所以M板电势高于N板电势，D项错误；微粒由上板边缘运动到下板边缘，电场力方向与位移方向夹角为钝角,所以电场力对微粒做负功,微粒电势能增加，B项错误．

5．(2017·山东莱芜期末)（多选）如图所示,质量相同的两个带电粒子M、N以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行金属板间的匀强电场中，M从上板边缘处射入，N从两板正中央射入，已知两粒子都刚好从下极板边缘射出,不计粒子重力，则射出过程中()

A．M、N的带电荷量之比为2∶1

B．M、N的电势能减少量之比为4∶1

C．M、N的动能增量之比为1∶4

D．M、N在极板间运动的时间之比为2∶1

答案：AB解析：垂直电场方向不受力，做匀速直线运动，位移相等，得到运动时间相等，D错误；平行电场方向粒子做初速度为0的匀加速直线运动，满足

x＝eq\f（1，2)at2

即a＝eq\f（2x，t2）①

根据牛顿第二定律,有

qE＝ma②

由①②两式解得

q＝eq\f(2xm,Et2）。