2024届高三物理一轮复习重点突破：专题33电容器带电粒子在电场中的运动

专题33电容器 带电粒子在电场中的运动 一、单项选择题 1．如图所示，M、N是平行板电容器的两个极板，R为滑动变阻器。用绝缘细线将一带负电的小球悬于电容器内部。闭合电键S，给电容器充电后，悬线偏离竖直方向的夹角为θ。下列说法正确的是（　　） A．保持S闭合，将滑动变阻器的滑片向a端滑动，则θ增大 B．保持S闭合，将N板向M板靠近，则θ不变 C．断开S，将N板向M板靠近，则θ增大 D．断开S，将N板向下移动少许，则θ增大 2．如图所示,一充电后的平行板电容器的两极板相距l,在正极板附近有一电荷量为q (q>0)的带正电粒子,在负极板附近有另一电荷量为-q的带负电粒子,在电场力的作用下两粒子同时从静止开始运动．已知带正、负电粒子的质量之比为2:1,若两粒子间相互作用力可忽略,不计重力,则当两粒子同时经过一平行于极板的平面时,该平面到正极板的距离为（ ） A． B． C． D． 3．密立根油滴实验装置如图所示，两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接，板间产生匀强电场。用一个喷雾器把密度相同的许多油滴从上板中间的小孔喷入电场，油滴从喷口喷出时由于摩擦而带电。金属板间电势差为U时，电荷量为q、半径为r的球状油滴在板间保持静止。若仅将金属板间电势差调整为2U，则在板间能保持静止的球状油滴所带电荷量和半径可以为（　　） A．q，r B．2q，r C．2q，2r D．4q，2r 4．如图所示，光滑绝缘的水平桌面内有一圆形的匀强电场，场强大小为E，圆周外区域没有电场。O为圆心，AC、BD为相互垂直的直径。P为弧BC的中点。电场强度方向与直径BD平行。现有大量质量为m、电荷量为q（电性不同）的粒子以不同速率从A点沿AO方向射入匀强电场，不计粒子重力及粒子间相互作用，下列说法正确的是（　　） A．从D点离开电场的粒子比从P点离开电场的粒子，在电场中运动的时间长 B．从D点离开电场的粒子和从B点离开电场的粒子，电场力做功最多，所以离开时动能一定最大 C．粒子在电场中的运动过程机械能守恒 D．调节粒子速度，粒子可能垂直圆形电场区域的边界射出电场 5．空间有一沿x轴分布的电场，x轴上有P、Q两点，其位置坐标分别为x0、2x0一质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子从坐标原点O以初速度v0沿x轴正方向做直线运动，其速度v随位置x的变化规律如图所示，粒子仅受电场力作用，设O点电势为零。则下列说法正确的是（　　） A．该电场为匀强电场 B．粒子在P点的电势能为 C．Q点的电势为 D．粒子在OP间的平均加速度比PQ间的大 6．如图所示，一平行板电容器水平放置，板间距离为，上、下极板开有一小孔，四个质量均为、带电荷量均为的带电小球，其间用长为的绝缘轻轩相连，处于竖直状态，今使下端小球恰好位于小孔中，且由静止释放，让四球竖直下落。当下端第二个小球到达下极板时，速度恰好为零（），以下说法正确的是（　　） A．当最上端的小球进入平行板电容器前，小球一直做加速度减小的加速运动 B．最下端小球从上极板小孔运动到下极板小孔的过程中，系统的电势能先 增加后减小 C．两极板间的电压为 D．从释放到速度减为零的过程中，小球最大速度为 7．如图所示，在竖直平面内的直角坐标系xOy的第一象限存在着方向平行于y轴的匀强电场，场强大小为。一个可视为质点的带电小球在时刻从y轴上的a点以沿x轴正方向的初速度进入电场，图中的b、c、d是从时刻开始每隔0.1s记录到的小球位置，已知重力加速度的大小是10m/s2。则以下说法正确的是（　　） A．小球从a运动到d的过程中，电势能一定减小 B．小球从a运动到d的过程中，机械能一定增大 C．小球的初速度是60m/s D．小球的比荷（）是 8．如图所示，在空间中水平面的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为的带电小球由上方的点以一定初速度水平抛出，从点进入电场，到达点时速度方向恰好水平，、、三点在同一直线上，且，由此可见（　　） A．小球带正电 B．电场力为 C．小球从到与从到的运动时间之比 D．小球从到与从到的速度变化量大小不相同 9．如图甲所示，两平行金属板MN、PQ的板长和板间距离相等。板间存在如图乙所示的随时间周期性变化的电场，电场方向与两板垂直，不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向源源不断地射入电场，粒子射入电场时的初动能均为Ek0，已知t＝0时刻射入电场的粒子刚好沿上板右边缘垂直电场方向射出电场。则以下说法中正确的是（　　） A．带电粒子通过电场的时间为 B．在0～时间段内进入电场的带电粒子最终都从OO′上方射出电场 C．运动过程中所有粒子的最大动能不可能超过2Ek0 D．只有t（n＝0，1，2…）时刻射入电场的粒子才能垂直电场方向射出电场 10．固定的足够长斜面顶端有一个质量为m、电荷量为q的带正电荷的小球，以速度v0平抛。整个装置