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1、2022高考一轮复习课时跟踪训练电容器 带电粒子在电场中的运动一、单项选择（下列各题中四个选项中只有一个选项符合题意）1绝缘金属平行板电容器充电后，静电计的指针偏转一定角度，若减小两极板a、b间的距离，同时在两极板间插入电介质，如图所示，则（）A电容器两极板的电势差会减小B电容器两极板的电势差会增大C静电计指针的偏转角度不变D静电计指针的偏转角度会增大2如图所示，电路中A、B为两块竖直放置的金属板，C是一只静电计，开关S合上后，静电计指针张开一个角度，下述做法可使静电计指针张角增大的是（）A使A、B两板靠近一些B使A、B两板正对面积减小一些C断开S后，使B板向右平移一些D断开S后，使A、B正对
2、面积增大一些3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）始终连接，下极板接地。一带电油滴位于电容器中的P点恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则（）A带电油滴将会沿竖直方向向上运动BP点的电势将会降低C两极板间的电势差变小D电容器的电容减小，极板的带电荷量保持不变4如图所示，光滑绝缘水平面上有一点A，在其正上方点固定一个电荷量为的点电荷，一质量为、电荷量为的物体（可视为点电荷）从水平面上的A点以初速度向右运动，该物体经过点时的速度为0，图中。则在形成的电场中，下列说法正确的（）AA、两点间的电势差为B物体在点的电势能为CA点的场强大小是点的2倍D物体
3、在A点的加速度是点的4倍5如图所示，电子在电势差为U1的电场中由静止加速后，垂直射入电势差为U2的偏转电场。在满足电子能射出偏转电场的条件下，下列四种情况中，一定能使电子的偏转角变大的是（）AU1变大，U2变大BU1变小，U2变小CU1变大，U2变小DU1变小，U2变大6如图所示，虚线A、B、C为某电场中的三条电场线，实线为一带正电粒子仅在电场力作用下运动的轨迹，P、Q为轨迹与电场线A、C的交点，则下列说法正确的是（）AP点电势比Q点电势高B粒子在P点的加速度大于在Q点的加速度C粒子在P点的动能大于Q点动能D粒子在P点电势能小于粒子在Q点电势能7如图所示，、是匀强电场中的两点，一负电荷在点时的
4、速度与电场线方向成角，在点时动能为，运动到点时速度方向与电场线垂直。已知负电荷所带电量为，电荷仅受电场力作用，则、两点的电势差为（）ABCD8匀强电场的电场强度E随时间t变化的图象如图所示，当t0时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子（带正电），设带电粒子只受电场力的作用，则下列说法中正确的是（）A带电粒子将始终向同一个方向运动B2s末带电粒子回到原出发点C3s末带电粒子的速度不为零D03s内，电场力做的总功为零9如图甲所示，真空中水平放置两块长度为2d的平行金属板P、Q，两板间距为d，两板间加上如图乙所示最大值为U0的周期性变化的电压，在两板左侧紧靠P板处有一粒子源A，自t0时刻开始连续释
5、放初速度大小为v0，方向平行于金属板的相同带电粒子，t0时刻释放的粒子恰好从Q板右侧边缘离开电场，已知电场变化周期T，粒子质量为m，不计粒子重力及相互间的作用力，则（）A在t0时刻进入的粒子离开电场时速度大小为v0B粒子的电荷量为C在tT时刻进入的粒子离开电场时电势能减少了D在tT时刻进入的粒子刚好从P板右侧边缘离开电场10如图，带电荷量之比为qA：qB = 1：3的带电粒子A、B以相等的速度v0从同一点出发，沿着跟电场强度垂直的方向射入平行板电容器中，分别打在C、D点，若OC = CD，忽略粒子重力的影响，则（ ）AA和B在电场中运动的时间之比为2：1BA和B运动的加速度大小之比为4：1CA
6、和B的质量之比为1：2DA和B的位移大小之比为1：111真空中的光滑水平绝缘面上有一带电小滑块，开始时滑块处于静止状态。若在滑块所在空间加一水平匀强电场，持续一段时间后立即换成与相反方向的匀强电场，又经过时间后，滑块恰好回到初始位置，且具有动能。在上述过程中，对滑块的电场力做功为，时刻物体的速度大小为，对滑块的电场力做功为，时刻物体的速度大小为，则（）ABC，D，12如图所示在xoy坐标平面内存在一匀强电场，坐标原点O及点a（0，6）、点b（10，0）三点的电势分别为=10V、=16V、=0V。现有一个质子从坐标原点以10eV的初动能沿与x轴正方向成45角方向射入坐标平面，则下列判断正确的是（
7、）A该质子将始终在第一象限内运动B该质子将穿过y轴正半轴在第二象限内运动C该质子将经过点（40，0）进入第四象限内运动D该质子经过坐标轴时其速度方向与坐标轴的夹角成60角二、多项选择题（下列选项中有多个选项满足题意）13如图，固定在竖直面内的光滑绝缘轨道由水平段和半径为的半圆环段平滑相切而成，过圆环直径的虚线左侧存在方向水平向右的匀强电场。现将一可视为质点的带正电小滑块，从水平轨道的点由静止释放，滑块沿轨道运动到半圆环上点时对轨道的压力等于滑块重力的6倍，且滑块离开半圆环后不经任何碰撞回到点，关于上述过程，下列说法正确的是（）A滑块沿轨道运动经过点时对轨道无压力B滑块受到的电场力是滑块重力的2
8、倍C在虚线左侧，滑块到达距虚线的水平距离为的位置时，电场力的瞬时功率为零D到点的距离为14如图所示，直角坐标系的x轴与水平地面重合，y轴竖直向上，空间中存在水平向右的匀强电场。现将一带电小球（可视为质点）从坐标为的A点以某一水平速度抛出，正好垂直地面落在坐标为的B点，不计空气阻力，重力加速度为g，则（）A小球带正电B小球在空中运动的时间为C小球的初速度为D小球在抛出后时的坐标是15如图所示，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，在匀强电场中有一根长为L的绝缘细线，细线一端固定在O点，另一端系一质量为m的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成角。现让小球获得初速度且恰能绕O点在竖直平面内沿逆时针方向做
9、圆周运动，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A匀强电场的电场强度EB小球动能的最小值为Ekmin，动能最大值为EkmaxC小球运动至圆周轨迹的最低点时机械能最小D小球从初位置开始在竖直平面内运动一周的过程中，其电势能先减小后增大再减小16如图所示，在粗糙程度相同的斜面上固定一点电荷Q，在M点无初速度地释放带有恒定电荷的小物块，小物块在Q的电场中沿斜面运动到N点静止，则从M到N的过程中（）AM点的电势一定高于N点的电势B小物块的电势能减小C小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功D小物块和点电荷Q一定是同种电荷17如图所示，一充电后与电源断开的平行板电容器的两极板水平放置，板长为，板间
10、距离为，距板右端处有一竖直屏，一带电荷量为、质量为的质点以初速度沿中线射入两板间，最后垂直打在上，则下列结论正确的是（已知重力加速度为）（）A整个过程中合外力对质点做负功B两极板间电压为C整个过程中质点的重力势能增加D若仅增大两极板间距，则该质点不可能垂直打在上18如图所示，一个质量为、带电荷量为的粒子，从两平行板左侧中点沿垂直场强方向射入，当入射速度为时，穿过电场而恰好不碰金属板。要使粒子的入射速度变为，仍能穿过电场恰好不碰金属板，若其它条件不变，则必须再使（）A两板间电压减为原来的B粒子的电荷量变为原来的C两板间距离增为原来的3倍D两板间距离增为原来的9倍19如图所示，P是固定的点电荷，虚
11、线是以P为圆心的两个圆。带电粒子在P的电场中运动，运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的三个点。若带电粒子只受P的电场力作用，则下列说法正确的是（）A带电粒子与点电荷P的电性相同B带电粒子在b点的动能大于它在a点的动能C带电粒子在b点的电势能大于它在a点的电势能D带电粒子在b点的加速度小于它在a点的加速度20如图，电场强度大小为，质量为，电量为的带正电小球用绝缘细线悬挂，悬点在处，已知，悬线长为，现将小球连同细线拉到与悬点等高的位置并使细线刚好伸直后释放小球，则在小球摆动至的过程中（），（）A合力一直做正功B电场力做负功，重力做正功C小球速度最大时，细线与竖直方向夹角为，D摆到点时小
12、球动能最大，最大值为三、综合计算题（要求写出必要的计算过程）21如图所示的直角坐标系中，在直线到轴之间的区域内存在着沿轴正方向的匀强电场，电场强度为；在轴到直线之间的区域内存在着两个大小相等、方向相反的有界匀强电场（电场强度未知），其中轴上方的电场方向沿轴负方向，轴下方的电场方向沿轴正方向。在电场左边界上到区域内，连续分布着电量为、质量为均处于静止状态的带正电粒子。若处于的粒子由静止释放，在电场力作用下，经第一象限恰能从处射出电场，不计粒子的重力及它们间的相互作用。（1）处粒子由静止释放后，在电场力作用下到达轴时的速度大小；（2）求轴到直线之间的区域内的匀强电场的电场强度；（3）若处于之间的某
13、些粒子由静止释放，它们到达轴时，速度与轴的夹角为，求这些粒子释放时的位置坐标和射出电场时的动能。22在一柱形区域内有匀强电场，柱的横截面是以为圆心、半径为的圆，为圆的直径，如图所示，质量为，电荷量为的带电粒子在纸面内自A点先后以不同的速度进入电场，速度方向与电场的方向垂直。已知刚进入电场时速度为零的粒子，自圆周上的点以速率穿出电场，与的夹角，运动中粒子仅受电场力作用。（1）求电场强度的大小；（2）为使粒子穿出电场的位移最大，该粒子进入电场时的速度应为多大？（3）从A点射入的粒子速率取某一值时，粒子穿过电场时动能的增量最大，求动能增量的最大值。23如图所示，一质量为、带电荷量大小为的小球，用绝缘
14、细线悬挂在水平向右的匀强电场中，假设电场足够大，静止时悬线向左与竖直方向夹角为=37。小球在运动过程中电荷量保持不变，重力加速度g取。求：（，）（1）该电荷带正电还是带负电？（2）电场强度E的大小；（3）若在某时刻将细线突然剪断，求经过1s时小球的速度大小v及方向。（4）若撤去电场，求小球摆到最低点时细线的弹力的大小。24如图所示，在方向水平向左、范围足够大的匀强电场中，固定一由内表面绝缘光滑且内径很小的圆管弯制而成的圆弧BD，圆弧的圆心为O，竖直半径，B点和地面上A点的连线与地面成角，。一质量为m、电荷量为q的小球可视为质点从地面上A点以某一初速度沿AB方向做直线运动，恰好无碰撞地从管口B进入管道BD中，到达管中某处（图中未标出）时恰好与管道间无作用力。已知，重力加速度大小为。求：（1）匀强电场的场强大小E和小球到达C处时的速度大小v；（2）小球的初速度大小以及到达D处时的速度大小；（3）若小球从管口D飞出时电场反向，则小球从管口D飞出后的最大水平射程。