高考物理一轮复习专题六电场第3讲电容器与电容带电粒子在电场中的运动学案(无答案)
一、单项选择题
1．(2017年湖南邵阳高三大联考)根据大量科学测试可知，地球本身就是一个电容器．通常大地带有50万库仑左右的负电荷，而地球上空存在一个带正电的电离层，这两者之间便形成一个已充电的电容器，它们之间的电压为300 kV左右．地球的电容约为( ) A．0.17 F B．l.7 F C．17 F D．170 F
2．(2017年湖南怀化高三二模)如图K6-3-1所示，将平行板电容器两极板分别与电池正、负极相接，两板间一带电液滴恰好处于静止状态．现贴着下板迅速插入一定厚度的金属板，则在插入过程中( )
图K6-3-1
A．电路将有逆时针方向的短暂电流
B．电容器的带电量减小
C．带电液滴仍将静止
D．带电液滴将向下做加速运动
3．(2017年湖南长沙雅礼中学高三月考)如图K6-3-2所示，两加上电压的水平平行金属板之间放了一薄带电金属网，形成了上下两个匀强电场空间，场强分别为E1、E2(方向均竖直向下)．两不计重力的带电微粒，从离开金属网d1、d2处先后水平射入电场(不考虑两微粒间的库仑力)，运动轨迹与金属网相交于同一点，则以下判断错误
．．的是( )
图K6-3-2
A．两微粒一定带异种电荷
B．若两微粒初速度相同，则到达金属网所用的时间相同
C．不改变其他物理量，仅将E1和d1同时减半，两粒子运动轨迹仍然能相交于同一点D．若E1＞E2，d1＝d2，则上方微粒的比荷(带电量与质量的比值)较小
4．一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地．两板间有一个正试探电荷固定在P点，如图K6-3-3所示，以C表示电容器的电容、E表示两板间的场强、φ表示P点的电势，E p表示正电荷在P点的电势能，若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离x0的过程中，各物理量与负极板移动距离x的关系图象正确的是( )
图K6-3-3
A B C D
5．如图K6-3-4所示的交变电压加在平行板电容器的A、B两极板上，开始时B板电势比A板电势高，这时有一个原来静止的电子正处在两板的中间，它在电场力作用下开始运动，设A、B两极板间的距离足够大，下列说法正确的是( )
图K6-3-4
A ．电子一直向着A 板运动
B ．电子一直向着B 板运动
C ．电子先向A 板运动，然后返回向B 板运动，之后在A 、B 两板间做周期性往返运动
D ．电子先向B 板运动，然后返回向A 板运动，之后在A 、B 两板间做周期性往返运动 二、多项选择题 6．在如图K6-3-5所示的竖直向下的匀强电场中，用绝缘的细线拴住带电小球在竖直平面内绕悬点O 做圆周运动，下列说法正确的是( )
图K6-3-5
A ．带电小球有可能做匀速圆周运动
B ．带电小球有可能做变速圆周运动
C ．带电小球通过最高点时，细线拉力一定最小
D ．带电小球通过最低点时，细线拉力有可能最小
7．(2016年山东淄博、莱芜二模)如图K6-3-6所示，平行板电容器两极板水平放置，电容为C .电容器与一直流电源相连，初始时开关闭合，极板间电压为U ，两极板间距为d ，
电容器储存的能量E ＝12
CU 2
.一电荷量为q 的带电油滴以初动能E k 从平行板电容器的轴线水
平射入(极板足够长)，恰能沿图中所示水平虚线匀速通过电容器，则( )
图K6-3-6
A ．保持开关闭合，只将上极板下移d
3
，带电油滴仍能沿水平线运动
B ．保持开关闭合，只将上极板下移d
3
，带电油滴将撞击上极板，撞击上极板时的动能为
E k ＋qU 12
C ．断开开关后，将上极板上移d
3
，若不考虑电容器极板的重力势能变化，外力对极板做
功至少为23CU 2
D ．断开开关后，将上极板上移d
3
，若不考虑电容器极板的重力势能变化，外力对极板做
功至少为16
CU 2
8．(2017年四川成都高三模拟)如图K6-3-7所示，光滑绝缘的水平面内存在场强为E 的匀强电场，长度为l 绝缘光滑的挡板AC 与电场方向夹角为30°.现有质量相等、电荷量均为Q 的甲、乙两个带电体从A 处出发，甲由静止释放，沿AC 边无摩擦滑动，乙以垂直于电场方向的初速度运动，甲、乙两个带电体都通过C 处．则甲、乙两个带电体( )
图K6-3-7
A ．发生的位移相等
B ．通过
C 处的速度相等
C ．电势能减少量都为3
2
EQl
D ．从A 运动到C 时间之比为 2 三、非选择题 9．如图K6-3-8所示，水平放置的平行板电容器，两板间距为d ＝8 cm ，板长为l ＝25 cm ，接在直流电源上．有一带电液滴以v 0＝0.5 m/s 的初速度从板间的正中央水平射入，恰好做
匀速直线运动，当它运动到P 处时迅速将下板向上提起4
3
cm ，液滴刚好从金属板末端飞
出．求：
(1)将下板向上提起后，液滴的加速度大小．
(2)液滴从射入电场开始计时，匀速运动到P 点所用的时间．(g 取10 m/s 2
)
图K6-3-8
10．(2017年山东济宁高三模拟)图K6-3-9为研究电子枪中电子在恒定电场中运动的简
化模型示意图．在xOy 平面的第一象限，存在以x 轴、y 轴及双曲线y ＝l 2
2x
的一段
(0≤x ≤l,0≤y ≤l )为边界的匀强电场区域Ⅰ，电场强度为E ；在第二象限存在以(－2l ≤x ≤0,0≤y ≤l )为边界的匀强电场区域Ⅱ.一电子(电荷量大小为e ，质量为m ，不计重力)从电场Ⅰ的边界B 点处由静止释放，恰好从N 点离开电场区域Ⅱ.求：
(1)电子通过C 点时的速度大小．
(2)电场区域Ⅱ中的电场强度的大小．
(3)试证明：从AB 曲线上的任一位置由静止释放的电子都能从N 点离开电场．
图K6-3-9
11．(2017年甘肃高三二诊)如图K6-3-10所示，静止于A处的离子，经电压为U的加速电场加速后沿图中的半圆弧虚线通过静电分析器，从P点垂直CN进入矩形区域的有界匀强电场，电场方向水平向左．静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场，已知圆弧所在处场强大小都为E0，方向沿圆弧半径指向圆心O.离子质量为m、电荷量为q，QN＝2d、PN＝3d，离子重力不计．
(1)求圆弧虚线对应的半径r的大小．
(2)若离子恰好能打在QN的中点上，求矩形区域QNCD内匀强电场场强E的值．
图K6-3-10