内容正文:
电容和带电粒子在电场中的运动
(时间:90分钟,满分:100分)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确.)
1.如图,两平行的带电金属板水平放置.若在两板中间a点从静止释放一带电微粒,微粒恰好保持静止状态.现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°,再由a点从静止释放一同样的微粒,该微粒将( )
A.保持静止状态
B.向左上方做匀加速运动
C.向正下方做匀加速运动
D.向左下方做匀加速运动
2.平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地.两极板间有一个正检验电荷固定在P点,如图所示,以C表示电容器的电容,E表示两极板间的场强,φ表示P点的电势,W表示正电荷在P点的电势能.若正极板保持不动,在将负极板缓慢向右平移一小段距离l0的过程中,各物理量与负极板移动距离x的关系图象中正确的是( )
3.两平行金属板相距为d,电势差为U,一电子质量为m,电荷量为e,从O点沿垂直于极板的方向射出,最远到达A点,然后返回,如图所示,OA=h,此电子具有的初动能是( )
A.
B.edUh
C.
D.
4.一个带正电的粒子,在xOy平面内以速度v0从O点进入一个匀强电场,重力不计.粒子只在电场力作用下继续在xOy平面内沿图中虚线轨迹运动到A点,且在A点时的速度方向与y轴平行,则电场强度的方向可能是( )
A.沿x轴正方向
B.沿x轴负方向
C.沿y轴正方向
D.垂直于xOy平面向里
5.如图所示,从炽热的金属丝飘出的电子(速度可视为零),经加速电场后从两极板中间垂直射入偏转电场.电子的重力不计.在满足电子能射出偏转电场的条件下,下述四种情况中,一定能使电子的偏转角变大的是( )
A.仅将偏转电场极性对调
B.仅增大偏转电极板间的距离
C.仅增大偏转电极板间的电压
D.仅减小偏转电极板间的电压
6.如图所示,矩形区域内有水平方向的匀强电场,一个带负电的粒子从A点以某一速度vA射入电场中,最后以另一速度vB从B点离开电场,不计粒子所受的重力,A、B两点的位置如图所示,则下列判断中正确的是( )
A.电场强度的方向水平向左
B.带电粒子在A点的电势能小于在B点的电势能
C.粒子在电场中运动的全过程中,电势能最大处为B点
D.粒子在电场中运动的全过程中,动能最大处为B点
7.a、b、c三个α粒子(重力不计)由同一点M同时垂直场强方向进入带有等量异种电荷的两平行金属板的电场间,其轨迹如图所示,其中b恰好沿板的边缘飞出电场,由此可知( )
A.进入电场时a的速度最大,c的速度最小
B.a、b、c在电场中运动经历的时间相等
C.若把上极板向上移动,则a在电场中运动经历的时间增长
D.若把下极板向下移动,则a在电场中运动经历的时间增长
二、多项选择题(本题共5小题,每小题6分,共30分,在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题意.)
8.如图所示,一带电小球沿曲线由M运动到N,图中A、B、C、D为匀强电场的水平等势面,且有φA<φB<φC<φD,由此可判断( )
A.小球可带正电也可带负电
B.小球在M点初速度为零
C.由M运动到N小球的电势能减小
D.由M运动到N小球的动能、电势能之和减小
9.如图所示,平行板电容器A、B两极板水平放置,现将其与理想的二极管(二极管具有单向导电性)串联接在电源上,已知上极板A通过二极管和电源正极相连,一带电小球沿一确定的位置水平射入,打在下极板B上的N点,小球的重力不能忽略,现仅竖直上下移动A板来改变两极板A、B间距(下极板B不动,两极板仍平行,小球水平射入的位置不变),则下列说法正确的是( )
A.若小球带正电,当A、B间距离增大时,小球打在N点的右侧
B.若小球带正电,当A、B间距离减小时,小球打在N点的左侧
C.若小球带负电,当A、B间距离减小时,小球打在N点的右侧
D.若小球带负电,当A、B间距离减小时,小球打在N点的左侧
10.如图所示,水平放置的平行板电容器,上板带负电,下板带正电,带电小球以速度v0水平射入电场,且沿下板边缘飞出.若下板不动,将上板上移一小段距离,小球仍以相同的速度v0从原处飞入,则带电小球( )
A.将打在下板中央
B.仍沿原轨迹由下板边缘飞出
C.不发生偏转,沿直线运动
D.若上板不动,将下板上移一段距离,小球可能打在下板的中央
11.如图所示,M、N是竖直放置的两平行金属板,分别带等量异种电荷,两极板间产生一个水平向右的匀强电场,场强为E,一质量为m、电荷量为+q的微粒,以初速度v0竖直向上从两极正中间的A点射入匀强电场中,微粒垂直打到N极板上的C点,已知AB=BC.不计空气阻力,则可知( )
A.微粒在电场中做抛物线运动
B.微粒打到C