第九章 课时作业(25) 带电粒子在电场中的运动（Word练习）-【优化指导】2024高考物理一轮复习高中总复习·第1轮（人教版 浙江专用）

课时作业(25)　带电粒子在电场中的运动 [基础应用] 1．如图所示，心脏除颤器用于刺激心脏恢复正常的跳动，它通过皮肤上的电极板使电容器放电．已知某款心脏除颤器，在短于一分钟内使70 μF电容器充电到5 000 V，存储875 J能量，抢救病人时一部分能量在2 ms脉冲时间通过电极板放电进入身体，此脉冲的平均功率为100 kW.下列说法正确的是(　　) A．电容器放电过程中电压不变 B．电容器充电至2 500 V时，电容为35 μF C．电容器充电至5 000 V时，电荷量为35 C D．电容器所释放出的能量约占存储总能量的23 % D　解析：电容器放电过程，电荷量减少，电压减小，A错误；电容不随电压、电荷量的变化而变化，B错误；由C＝知Q＝CU＝70×10－6×5×103 C＝0.35 C，C错误；由η＝知，η＝×100 %＝23 %，D正确． 2．(多选)(2020·贵阳调研)如图所示，直流电源、滑动变阻器、平行板电容器与理想二极管(正向电阻为0，反向电阻为∞)连接，电源负极接地．开始时电容器不带电，闭合开关S，稳定后，一带电油滴恰能静止在电容器中P点．在开关S保持闭合的状态下，下列说法正确的是(　　) A．当滑动变阻器的滑片向上滑动时，带电油滴会向上运动 B．当电容器的上极板向上移动时，带电油滴会向下运动 C．当电容器的下极板向下移动时，P点的电势不变 D．当电容器的下极板向左移动时，P点的电势会升高 AD　解析：油滴受的电场力向上，当滑动变阻器的滑片向上滑动时，由于滑动变阻器接入电路的电阻增大，路端电压增大，电容器两端的电压也增大，带电油滴受到电场力增大，向上运动，选项A正确．上极板上移时，电容减小，但由于二极管的作用，电容器上的电荷量Q并不减少，根据E＝＝，C＝可知，电场程度E＝与两极板间的距离d无关，保持不变，所以带电油滴不动，选项B错误．下极板下移时，由于场强不变，P点和下极板间的电势差增加，而下极板的电势恒定，P点的电势一定升高，选项C错误．下极板左移，电容减小，电荷量保持不变，根据C＝可知两极板间的电势差U增大，场强增大；再由U＝Ed可知，P点与下极板间的距离不变，所以电势差增大，P点电势升高，选项D正确． 3．(2021·山东高三三模)如图所示的传感器可以监控生产流水线材料的厚度，其中甲、乙为平行板电容器的上、下两个固定极板，分别接在电源的两极上，当通过极板间的材料厚度增大时，极板间的介电常数增大，则下列说法正确的是(　　) A．当通过极板间的材料厚度减小时，电流从a流向b B．极板间的材料厚度变化时，极板间电场强度不变 C．当通过极板间的材料厚度增大时，极板上的电荷量变小 D．当通过极板间的材料厚度增大时，极板间的电压增大 B　解析：电容器两极板间的电压始终保持不变，板间的距离也保持不变，根据E＝可知，极板间电场强度保持不变；根据C＝可知，厚度增大时介电常数增大，电容器的电容增大，极板上的电荷量增加，电源对电容器充电，电流从a流向b，故B正确，A、C、D错误． 4.静电透镜是利用静电场使电子束汇聚或发散的一种装置，其中某部分静电场的分布如图所示．虚线表示这个静电场在xOy平面内的一簇等势线，等势线形状相对于Ox轴、Oy轴对称．等势线的电势沿x轴正向增加，且相邻两等势线的电势差相等．一个电子经过P点(其横坐标为－x0)时，速度与Ox轴平行．适当控制实验条件，使该电子通过电场区域时仅在Ox轴上方运动．在通过电场区域过程中，该电子沿y方向的分速度vy随位置坐标x变化的示意图可能是图中(　　) D　解析：由于等势线的电势沿x轴正向增加，等势线与电场线垂直，故可做出经过P点的电场线如图所示，电子所受的电场力与场强方向相反，故电子受到一个斜向右下方的电场力，故沿y负方向加速运动．电子通过y轴后受到的电场力斜向右上方，故沿y轴负方向减速运动；又由于在x轴方向始终加速，故在水平方向通过相同的位移时间变短，根据Δvy＝ayΔt故通过相同的水平位移竖直方向速度变化量减小．由于vy­x的斜率代表竖直方向速度vy随x轴变化的快慢，故D正确，A、B、C错误． 5．(2021·山西平遥二中模拟)如图所示，竖直放置的一对平行金属板间有加速电场，电势差为U1，水平放置的一对平行金属板间有偏转电场，电势差为U2.一带电粒子由静止开始经加速电场后进入偏转电场，且从偏转电场射出．粒子重力忽略不计．现保持其他条件不变，只增大U1，仍使该种粒子由静止开始进入加速电场．与U1变化前相比，带电粒子(　　) A．在偏转电场中，动能增加量一定增大 B．在偏转电场中，动能增加量可能不变 C．射出偏转电场时的动能一定增大 D．射出偏转电场时的动能可能不变 D　解析：粒子经电场U1加速后，根据动能定理得 qU1＝mv， 粒子在偏转电场中： 水平方向：L＝v