2020版高考物理一輪復習 全程訓練計劃 課練22 電容器 帶電粒子在電場中的運動(含解析).doc
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電容器 帶電粒子在電場中的運動 小題狂練 小題是基礎 練小題 提分快 1.[2019河北省邯鄲檢測]使帶電的金屬球靠近不帶電的驗電器,驗電器的箔片張開.下列各圖表示驗電器上感應電荷的分布情況,正確的是( ) 答案:B 解析:帶電的金屬球靠近不帶電的驗電器,由于靜電感應現象,驗電器上方小球帶有與金屬球相反的電荷,驗電器的箔片上帶有與金屬球相同的電荷,B項正確. 2.[2019江蘇省南京調研] “探究影響平行板電容器電容大小因素”的實驗裝置如圖所示,忽略漏電產生的影響,下列判斷正確的是( ) A.極板正對面積減小時,靜電計指針偏角減小 B.靜電計可以用電壓表代替 C.靜電計所帶電荷量與平行板電容器電荷量不相等 D.靜電計測量的是平行板電容器所帶電荷量 答案:C 解析:電容器帶電荷量一定,極板正對面積減小時,由C=知,電容器的電容減小,根據Q=CU可知,兩板間電勢差變大,則靜電計指針偏角變大,A項錯誤;靜電計與電壓表、電流表的原理不同,電流表、電壓表線圈中有電流通過時,指針才偏轉,故不能用電壓表代替靜電計,故B項錯誤;靜電計與電容器串聯,其所帶電荷量只是很小的一部分,即小于平行板電容器的電荷量,C項正確;靜電計是定性反映電壓高低的儀器,不能反映平行板電容器所帶電荷量的多少,故D項錯誤. 3.[2019湖北省武漢月考]靜電計是在驗電器的基礎上制成的,用其指針張角的大小來定性顯示其金屬球與外殼之間的電勢差大?。鐖D所示,A、B是平行板電容器的兩個金屬板,G為靜電計.開始時開關S閉合,靜電計指針張開一定角度,為了使指針張開的角度增大些,下列采取的措施可行的是( ) A.斷開開關S后,只將A、B分開些 B.保持開關S閉合,只將A、B兩極板分開些 C.保持開關S閉合,只將A、B兩極板靠近些 D.保持開關S閉合,只將滑動變阻器觸頭向右移動 答案:A 解析:斷開開關,電容器所帶電荷量不變,將A、B分開一些,則d增大,根據C=知,電容減小,根據U=知,電勢差增大,指針張角增大,故A項正確;保持開關閉合,電容器兩端的電勢差不變,則指針張角不變,故B、C項錯誤;保持開關閉合,電容器兩端的電勢差不變,滑動變阻器僅僅充當導線功能,滑動觸頭不會影響指針張角,故D項錯誤. 4.[2019廣西南寧二中、柳州高中聯考]工廠在生產紡織品、紙張等材料時為了實時監(jiān)控其厚度,通常要在生產流水線上設置如圖所示的傳感器,其中A、B為平行板電容器的兩個極板,上下位置均固定,且分別接在恒壓直流電源的正負極上,當流水線上通過的產品厚度增大,導致其對應的相對介電常數εr增大時,下列說法正確的是( ) A.A、B兩板間電場強度減小 B.A、B兩板間電場強度增大 C.有電流從a向b流過靈敏電流計 D.有電流從b向a流過靈敏電流計 答案:C 解析:兩板間電場強度E=不變,A、B項錯誤;根據C=可知當產品厚度增大導致εr增大時,電容器的電容C增大,再根據Q=CU可知極板帶電荷量Q增加,有充電電流從a向b流過,C項正確,D項錯誤. 5.[2019江西省新余一中模擬](多選)如圖所示為一電源電動勢為E、內阻為r的恒定電路,電壓表V的內阻為10 kΩ,B為靜電計,C1、C2分別是兩個電容器,將開關閉合一段時間,下列說法正確的是( ) A.若C1>C2,則電壓表兩端的電勢差大于靜電計兩端的電勢差 B.若將滑動變阻器觸頭P向右滑動,則電容器C2上所帶電荷量增大 C.C1上所帶電荷量為零 D.再將開關S斷開,然后使電容器C2兩極板間距離增大,則靜電計張角也增大 答案:CD 解析:由于靜電計的兩個電極是彼此絕緣的,電路穩(wěn)定后,電路中沒有電流,電壓表兩端沒有電壓,而電容器C2充電后,兩端存在電壓,所以電壓表兩端的電勢差小于靜電計兩端的電勢差,故A項錯誤;電路穩(wěn)定后,電容器C2兩端的電壓等于電源的電動勢,保持不變,將滑動變阻器觸頭P向右滑動,電容器C2兩端的電壓不變,所帶電荷量不變,故B項錯誤;由于電壓表兩端沒有電壓,電容器C1沒有充電,所帶電荷量為零,故C項正確;將開關S斷開,電容器C2所帶的電荷量Q不變,板間距離增大,電容減小,由公式C=分析可知,板間電壓增大,靜電計張角增大,故D項正確. 6.[2019江蘇省鹽城中學模擬] 如圖所示,一平行板電容器的兩極板與一電壓恒定的電源相連,極板水平放置,極板間距為d,在下極板上疊放一厚度為l的金屬板,其上部空間有一帶電粒子P靜止在電容器中,當把金屬板從電容器中快速抽出后,粒子P開始運動,重力加速度為g.粒子運動的加速度大小為( ) A.g B.g C.g D.g 答案:A 解析:平行板電容器的兩極板與一電壓恒定的電源相連,有金屬板時,板間場強可以表達為E1=,且有qE1=mg,當抽去金屬板,則板間距離增大,板間場強可以表達為E2=,有mg-qE2=ma,聯立上述可解得a=g,選項A正確. 7.[2019黑龍江省大慶實驗中學模擬] 如圖所示,平行板電容器與直流電源、理想二極管(正向電阻為零,可以視為短路;反向電阻無窮大,可以視為斷路)連接,電源負極接地,初始時電容器不帶電,閉合開關S穩(wěn)定后,一帶電油滴位于電容器極板間的P點且處于靜止狀態(tài).下列說法正確的是( ) A.減小極板間的正對面積,帶電油滴會向下移動,且P點的電勢會降低 B.減小極板間的正對面積,帶電油滴會向上移動,且P點的電勢會降低 C.將下極板上移,帶電油滴向上運動 D.斷開開關S,帶電油滴將向下運動 答案:C 解析:根據C=及Q=CU知,當開關閉合并減小極板的正對面積,電容C減小,Q減小,但由于二極管具有單向導電性,題圖中的電容器只能充電不能放電,所以電容器所帶電荷量不變,根據公式E=可得E==,由此可得電場強度E變大,油滴所受電場力變大,則帶電油滴會向上移動,P點與下極板的距離不變,因E變大,則P點的電勢升高,選項A、B錯誤;由以上分析,可知將下極板上移,極板距離減小,電容器的電容變大,電容器所帶的電荷量Q變大,電容器充電,電容器兩端的電壓等于電阻R兩端的電壓,電場強度變大,帶電油滴向上運動,選項C正確;斷開開關S,由于二極管具有單向導電性,電容器不能放電,電容器所帶電荷量Q不變,電容C不變,電壓也不變,電容器兩極板間的場強不變,故油滴仍然處于靜止狀態(tài),選項D錯誤. 8.[2019內蒙古包鋼四中測試] (多選)如圖所示,水平放置的平行金屬板A、B連接一恒壓電源(未畫出),兩個質量相等的電荷M和N同時分別從極板A的邊緣和兩極板的正中間沿水平方向進入板間電場,兩電荷恰好在板間C點相遇.若不考慮電荷的重力和它們之間的相互作用,則下列說法正確的是( ) A.電荷M的電荷量大于電荷N的電荷量 B.兩電荷在電場中運動的加速度相等 C.從兩電荷進入電場到兩電荷相遇,電場力對電荷M做的功大于電場力對電荷N做的功 D.電荷M進入電場的初速度大小與電荷N進入電場的初速度大小一定相同 答案:AC 解析:從軌跡可以看出:yM>yN,故t2>t2,解得>,qM>qN,故A項正確,B項錯誤;根據動能定理,電場力做的功為W=mv,質量相同,電荷M豎直分位移大,豎直方向的末速度vy=也大.故電場力對電荷M做的功大于電場力對電荷N做的功,故C項正確;從軌跡可以看出:xM>xN,故vMt>vNt,故vM>vN,故D項錯誤. 9. [2019寧夏羅平中學檢測]如圖,勻強電場水平向左,帶正電物體沿絕緣粗糙水平面向右運動,經過A點時動能為100 J,到B點時動能減少到80 J,減少的動能中有12 J轉化為電勢能,則它再經過B點時動能大小為( ) A.4 J B.16 J C.32 J D.64 J 答案:B 解析:從A到B的過程中,電場力做的功為-12 J,動能減少了20 J,從A到B,根據動能定理得,-qExAB-fxAB=ΔEk;解得從A到B過程中,克服摩擦力做的功為Wf=8 J,可知克服電場力做的功與克服摩擦力做的功之比為3:2,則在整個過程中,克服電場力做的功與克服摩擦力做的功之比仍然為3:2.從B點到速度減為零,動能減少量為80 J,則克服摩擦力做的功為Wf′=32 J,對物體從B點向右到返回B點的過程運用動能定理,電場力做的功為0,則有:-2Wf′=mv′-mv,解得mv′=16 J,故B項正確. 10. [2019四川省雅安中學模擬](多選)如圖所示,在地面上方的水平勻強電場中,一個質量為m、電荷量為+q的小球,系在一根長為L的絕緣細線一端,可以在豎直平面內繞O點做圓周運動.AB為圓周的水平直徑,CD為豎直直徑.已知重力加速度為g,電場強度E=,不計空氣阻力,下列說法正確的是( ) A.若小球在豎直平面內繞O點做完整的圓周運動,則它運動過程中的最小速度vmin≥ B.若小球在豎直平面內繞O點做圓周運動,則小球運動到B點時的機械能最大 C.若將小球在A點由靜止釋放,它將在ACBD圓弧上做往復運動 D.若將小球在A點以大小為的速度豎直向上拋出,它將能夠到達B點 答案:AB 解析:由于電場強度E=,故mg=qE,則等效最低點在劣弧BC正中間,重力和電場力的合力為mg,根據mg=m得小球在等效最高點的最小速度為v=,A項正確;除重力和彈力外其他力做的功等于機械能的增量,若小球在豎直平面內繞O點做圓周運動,則小球運動到B點時,電場力做的功最多,故到B點時的機械能最大,B項正確;小球所受合力方向為與電場方向成45角斜向下,故若將小球在A點由靜止釋放,它將沿合力方向做勻加速直線運動,C項錯誤;若將小球在A點以大小為的速度豎直向上拋出,由于在沿劣弧AD運動至半徑OA轉過45的過程中,克服重力做的功大于電場力做的正功,故小球動能減小,由于小球在等效最高點的最小速度為v=,則小球不可能到達B點,D項錯誤. 11. [2019湖北省部分重點中學聯考](多選)如圖所示的直角坐標系中,第一象限內分布著均勻輻射的電場,坐標原點與四分之一圓弧的熒光屏間電壓為U;第三象限內分布著豎直向下的勻強電場,場強大小為E.大量電荷量為-q(q>0)、質量為m的粒子,某時刻起從第三象限不同位置連續(xù)以相同的初速度v0沿x軸正方向射入勻強電場.若粒子只能從坐標原點進入第一象限,其他粒子均被坐標軸上的物質吸收并導走而不影響原來的電場分布.不計粒子的重力及它們間的相互作用.下列說法正確的是( ) A.能進入第一象限的粒子,在勻強電場中的初始位置分布在一條直線上 B.到達坐標原點的粒子速度越大,入射速度方向與y軸的夾角越大 C.能打到熒光屏上的粒子,進入O點的動能必須大于qU D.若U<,熒光屏各處均有粒子到達而被完全點亮 答案:CD 解析:能進入第一象限的粒子,必須有-x=v0t,-y=t2,所以有y=-x2,在勻強電場中的初始位置分布在一條拋物線上,選項A錯誤;設到達坐標原點的粒子入射速度與y軸的夾角為θ,因為sinθ=,所以到達坐標原點的粒子速度v越大,入射速度方向與y軸的夾角θ越小,選項B錯誤;能打到熒光屏上的粒子,都滿足mv2>qU,選項C正確;若U<,到達O點的粒子速度方向與y軸的夾角滿足0<θ<90,熒光屏各處均有粒子到達而被完全點亮,選項D正確. 12.[2019重慶模擬](多選)如圖所示,水平絕緣粗糙的軌道AB與處于豎直平面內的半圓形絕緣光滑軌道BC平滑連接,半圓形軌道的半徑R=0.4 m.在軌道所在空間存在水平向右的勻強電場,電場線與軌道所在的平面平行,電場強度E=1.0104 N/C.現有一電荷量q=+1.010-4C、質量m=0.1 kg的帶電體(可視為質點)在水平軌道上的P點由靜止釋放,帶電體恰好能通過半圓形軌道的最高點C,然后落至水平軌道上的D點,取g=10 m/s2,則( ) A.帶電體在半圓形軌道C點的速度大小為2 m/s B.落點D與B點的距離xBD=0 C.帶電體運動到半圓形軌道B點時對半圓形軌道的壓力大小為7 N D.帶電體在從B到C運動的過程中對軌道最大壓力為3(+1) N 答案:BD 解析:設帶電體通過C點時的速度為vC,依據牛頓第二定律得,mg=m,解得vC=2 m/s,A項錯誤;設帶電體從最高點C落到水平軌道上的D點經歷的時間為t,根據運動的獨立性有:2R=gt2,xBD=vCt-t2,解得xBD=0,B項正確;設帶電體通過B點時的速度大小為vB,則有FB-mg=m,帶電體從B運動到C的過程中根據動能定理得,-2mgR=mv-mv,聯立解得FB=6 N,根據牛頓第三定律可知帶電體對軌道的壓力大小為F=6 N,C項錯誤;由P到B帶電體做加速運動,最大速度應在等效重力場的最低點,根據動能定理得,qERsin45-mgR(1-cos45)=Ekm-mv,在動能最大位置處支持力最大,根據牛頓第二定律有:N-mg=m,解得N=3(1+) N,由牛頓第三定律知D項正確. 13.原有一油滴靜止在極板水平放置的平行板電容器中,給電容器再充上一些電荷量ΔQ,油滴開始向上運動,經t時間后,電容器突然放電失去一部分電荷量ΔQ′,又經t時間,油滴回到原位置,假如在運動過程中油滴電荷量一定,則( ) A.=4 B.=3 C.=2 D.=1 答案:A 解析:根據電場強度與電勢差的關系及電容的定義得E=、E′=,而依題意有mg=q,根據牛頓第二定律可得qE-mg=ma,mg-qE′=ma′,依題意有x=at2,-x=at2-a′t2,解得=,可得=4,即A選項正確. 14.如圖所示,平行板電容器兩極板水平放置,現將其與二極管串聯接在電動勢為E的直流電源上,電容器下極板接地,靜電計所帶電荷量可忽略,二極管具有單向導電性.閉合開關S,一帶電油滴恰好靜止于兩板間的P點,現將平行板電容器的下極板豎直向下移動一小段距離,則下列說法正確的是( ) A.平行板電容器的電容將變大 B.靜電計指針張角變小 C.帶電油滴的電勢能將增加 D.油滴仍將保持靜止 答案:D 解析:由公式C=可知,將平行板電容的下極板豎直向下移動一小段距離時,即d增大,則平行板電容器的電容將變小,A選項錯誤;電容器與電源及二極管連接,電容器不能放電,電荷量一定,根據U=可知,電壓增大,靜電計指針張角變大,B選項錯誤;依題意帶電油滴帶負電,而P點的電勢增加,所以帶電油滴的電勢能將減少,C選項錯誤;根據E=可知電容器內部電場強度不變,所以油滴仍將保持靜止,D選項正確. 15.示波管是示波器的核心部件,它由電子槍、偏轉電極和熒光屏組成,如圖所示.從電子槍發(fā)射出的電子在經過加速電場加速和兩個偏轉電場偏轉,最后打在熒光屏上.如果在熒光屏上P點出現亮斑,那么示波管中的( ) A.極板X應帶負電,極板Y應帶負電 B.極板X′應帶負電,極板Y應帶負電 C.極板X應帶負電,極板Y′應帶負電 D.極板X′應帶負電,極板Y′應帶負電 答案:B 解析:電子受力方向與電場方向相反,因電子向X偏轉,則電場方向為X到X′,則極板X′應帶負電;同理可知,因電子向Y′偏轉,則電場方向為Y′到Y,因此極板Y應帶負電,故B正確,A、C、D錯誤. 16.如圖甲所示,兩平行金屬板MN、PQ的板長和板間距離相等.板間存在如圖乙所示的隨時間周期性變化的電場,電場方向與兩板垂直,不計重力的帶電粒子沿板間中線垂直電場方向源源不斷地射入電場,粒子射入電場時的初動能均為Ek0,已知t=0時刻射入電場的粒子剛好沿MN板右邊緣垂直電場方向射出電場.則以下說法中正確的是( ) A.帶電粒子通過電場的時間 B.在0~時間段內進入電場的帶電粒子最終都從OO′上方射出電場 C.運動過程中所有粒子的最大動能不可能超過2Ek0 D.只有t=(n=0,1,2,…)時刻射入電場的粒子才能垂直電場方向射出電場 答案:C 解析:粒子在平行極板方向不受電場力,做勻速直線運動,故所有粒子的運動時間相同;t=0時刻射入電場的帶電粒子沿板間中線垂直電場方向射入,沿MN板右邊緣垂直電場方向射出電場,說明豎直方向分速度變化量為零,根據動量定理,豎直方向電場力的沖量的矢量和為零,故運動時間為周期的整數倍,即為t=nT(n=1,2,3,…),故A、D錯誤;粒子在水平方向做勻速直線運動,在豎直方向做勻變速直線運動,在0~內射入的粒子能從OO′上方射出電場,在~時間內射入的粒子在OO′下方射出電場,故B錯誤;粒子豎直方向的分位移最大為,有=,由于L=d,解得vym=v0,故最大動能E=m(v+v)=2Ek0,故C正確. 課時測評 綜合提能力 課時練 贏高分 一、選擇題 1.如圖所示,一平行板電容器充電后與電源斷開,負極板接地,在兩極板間有一正電荷(電荷量很小)固定在P點.以E表示兩極板間的電場強度,U表示電容器的電壓,Ep表示正電荷在P點的電勢能.若保持負極板不動,將正極板移到圖中虛線所示位置,則( ) A.U變小,Ep不變 B.E變大,Ep不變 C.U變大,Ep變大 D.U不變,Ep變大 答案:A 解析:平行板電容器充電后與電源斷開,電荷量Q不變,將正極板移到圖中虛線所示的位置時,d減小,根據C=知,電容增大,根據U=可知,電容器的電壓減?。蒃===,可知電場強度E不變,則P與負極板間的電勢差不變,P點的電勢不變,正電荷在P點的電勢能Ep不變,故A正確. 2.(多選)電子眼系統通過路面下埋設的感應線來感知汽車的壓力,感應線是一個壓電薄膜傳感器,壓電薄膜在受壓時兩端產生電壓,壓力越大電壓越大,壓電薄膜與電容器C和電阻R組成圖甲所示的回路,紅燈亮時,如果汽車的前、后輪先后經過感應線,回路中產生兩脈沖電流,如圖乙所示,即為“闖紅燈”,電子眼拍照,則紅燈亮時( ) A.車輪停在感應線上時,電阻R上有恒定電流 B.車輪經過感應線的過程中,電容器先充電后放電 C.車輪經過感應線的過程中,電阻R上的電流先增加后減小 D.汽車前輪剛越過感應線,又倒回到線內,仍會被電子眼拍照 答案:BD 解析:輕輪停在感應線上時,壓力不變,則電壓不變,電容器不充電,也不放電,電阻R上沒有電流,故A錯誤;由題圖乙可知,當車輪經過感應線時電流先增大后減小,然后反向增大再減小,因電壓是在受壓時產生的,故說明電容器先充電后放電,故B正確,C錯誤;若汽車前輪越過感應線,又倒回線內,則前輪兩次壓線,仍形成兩個脈沖電流,符合拍照條件,電子眼仍可拍照,故D正確. 3.[2019河北邯鄲聯考]平行板電容器兩個帶電極板之間存在引力作用,引力的大小與內部場強E和極板所帶電荷量Q的乘積成正比.今有一平行板電容器兩極板接在恒壓直流電源上,現將A極板下移使A、B兩板間距變?yōu)樵瓉淼?,則A、B兩極板之間的引力與原來的比值是( ) A. B. C. D. 答案:B 解析:A、B兩板間距變?yōu)樵瓉淼?,根據C=可知,電容器的電容變?yōu)樵瓉淼谋?,根據Q=CU可知,極板所帶電荷量變?yōu)樵瓉淼谋叮鶕﨓=可知,內部場強變?yōu)樵瓉淼谋?,由于F=kQE,所以兩極板之間的引力變?yōu)樵瓉淼谋叮x項B正確. 4.(多選) 如圖所示,平行板電容器A、B兩極板水平放置,A在上方,B在下方,現將其和二極管串聯接在電源上,已知A和電源正極相連,二極管具有單向導電性,一帶電小球沿A、B中心水平射入,打在B極板上的N點,小球的重力不能忽略,現通過上下移動A極板來改變兩極板A、B間距(兩極板仍平行),則下列說法正確的是( ) A.若小球帶正電,當A、B間距增大時,小球打在N點的右側 B.若小球帶正電,當A、B間距減小時,小球打在N點的左側 C.若小球帶負電,當A、B間距減小時,小球可能打在N點的右側 D.若小球帶負電,當A、B間距增大時,小球可能打在N點的左側 答案:BC 解析:若小球帶正電,當A、B間距d增大時,電容減小,電容器要放電,二極管阻止放電,所以Q不變.根據E===,知E不變,所以電場力不變,電場力與重力合力不變,小球仍然打在N點,故A錯誤;若小球帶正電,當A、B間距d減小時,電容增大,Q增大,根據E==,知E增大,所以電場力變大,方向向下,電場力與重力合力變大,小球做平拋運動時豎直向下的加速度增大,運動時間變短,打在N點左側,故B正確;若小球帶負電,當A、B間距d減小時,由E==,知E增大,所以電場力變大,方向向上.若電場力小于重力,小球做類平拋運動豎直向下的加速度減小,運動時間變長,小球將打在N點的右側,故C正確;若小球帶負電,當A、B間距d增大時,電容減小,但Q不變,根據E==,知E不變,所以電場力大小不變,電場力與重力合力不變,小球仍然打在N點,故D錯誤. 5. (多選)如圖所示,A、B為兩塊水平放置的金屬板,通過閉合開關S分別與電源兩極相連,兩板中央各有一個小孔a和b,在a孔正上方某處一帶電質點由靜止開始下落,不計空氣阻力,該質點到達b孔時速度恰為零,然后返回.現要使帶電質點能穿出b孔,可行的方法是( ) A.保持S閉合,將A板適當上移 B.保持S閉合,在兩板左邊之間插入電介質 C.先斷開S,再將A板適當下移 D.先斷開S,在兩板左邊之間插入電介質 答案:CD 解析:設質點距離A板的高度為h,A、B兩板原來的距離為d,電壓為U,質點的電荷量為q.質點到達b孔時速度恰為零,根據動能定理得mg(h+d)-qU=0.保持S閉合,A、B之間電壓不變,由動能定理得mg(h+d)-qU=mv2=0,即質點下落到b孔時速度恰減為零,故A、B錯誤;斷開S,A、B兩板電荷量不變,由C==,若A板下移,d減小,電容C增大,則U減小,由動能定理得mg(h′+d′)-qU=mv2>0,即質點下落到b孔時速度不為零,還有向下的速度,故C正確;斷開S,在兩板左邊之間插入電介質,相對介電常數增大,電容C增大,則U減小,由動能定理得mg(h+d)-qU=mv2>0,即質點下落到b孔時速度不為零,還有向下的速度,故D正確. 6.(多選)用輕繩拴著一質量為m、帶正電的小球在豎直面內繞O點做圓周運動,豎直面內加有豎直向下的勻強電場,電場強度為E,如圖甲所示,不計一切阻力,小球運動到最高點時的動能Ek與繩中張力F間的關系如圖乙所示,當地的重力加速度為g,則( ) A.輕繩的長度為 B.小球所帶電荷量為 C.小球在最高點的最小速度為 D.小球在最高點的最小速度為 答案:AC 解析:在最高點時,輕繩對小球的拉力、重力和電場力的合力提供向心力,則得F+Eq+mg=,即mv2=F+Eq+mg,由于Ek=mv2,故Ek=F+(mg+Eq),由圖象可知,圖象斜率k==,即L=,故A正確;當F=0時,mg+Eq=m,mv=a,解得q=,故B錯誤;當F=0時,重力和電場力的合力提供向心力,此時小球在最高點有最小速度,mv=a,解得v=,故C正確,D錯誤. 7. 在真空中上、下兩個區(qū)域均為豎直向下的勻強電場,其電場線分布如圖所示,有一帶負電的微粒,從上邊區(qū)域沿一條電場線以速度v0勻速下落,并進入下邊區(qū)域(該區(qū)域的電場足夠廣),在如圖所示的速度—時間圖象中,符合微粒在電場內運動情況的是( ) 答案:A 解析:帶負電的微粒,從上邊區(qū)域沿一條電場線以速度v0勻速下落,進入下邊區(qū)域后,由于電場強度變大,因此所受電場力變大,因此微粒開始做向下的減速運動,等到速度為零后,又會向上加速,由于過程的對稱性,等到它到達區(qū)域分界線時,速度大小又達到了v0,此后進入上邊區(qū)域,受力依然平衡.因此,速度—時間圖象應該為A. 8.粗糙絕緣的水平地面上,有兩塊豎直平行相對而立的金屬板A、B.板間地面上靜止著帶正電的物塊,如圖甲所示,當兩金屬板加圖乙所示的交變電壓時,設直到t1時刻物塊才開始運動(最大靜摩擦力與滑動摩擦力可認為相等),則( ) A.在0~t1時間內,物塊受到逐漸增大的摩擦力,方向水平向右 B.在t1~t3時間內,物塊受到的摩擦力先逐漸增大,后逐漸減小 C.t3時刻物塊的速度最大 D.t4時刻物塊的速度最大 答案:C 解析:在0~t1時間內,電場力小于最大靜摩擦力,物塊靜止,靜摩擦力與電場力大小相等,即f=qE=q,隨電壓增大,摩擦力增大,但是正電荷所受電場力與電場同向,均向右,所以摩擦力方向水平向左,選項A錯誤;在t1~t3時間內,電場力大于最大靜摩擦力,物塊一直加速運動,摩擦力為滑動摩擦力,由于正壓力即是物塊的重力,所以摩擦力不變,選項B錯誤;t3到t4階段,電場力小于摩擦力,但物塊仍在運動且為減速運動,故t3時刻物塊速度最大,選項C正確、D錯誤. 9. [2019河南豫南九校質量考評](多選)如圖所示,沿水平方向放置的平行金屬板a和b分別與電源的正、負極相連,a、b板的中央沿豎直方向各有一個小孔,閉合開關S后,帶正電的液滴從小孔正上方的P點由靜止自由落下,當液滴穿過b板小孔到達a板小孔時速度為v1,現使a板不動,在開關S仍閉合或斷開的情況下b板向上或向下平移一小段距離,相同的液滴仍從P點自由落下,此時液滴到達a板小孔時速度為v2,空氣阻力不計,下列說法中正確的是( ) A.若開關S保持閉合,向下移動b板,則v2>v1 B.若開關S保持閉合,則無論向上或向下移動b板,都有v2=v1 C.若開關S閉合一段時間后再斷開,向下移動b板,則v2>v1 D.若開關S閉合一段時間后再斷開,則無論向上或向下移動b板,都有v2- 配套講稿:
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