真题演练 专题9 第3讲 电容器 带电粒子在电场中的运动-【名师带你过关】2026-2027学年高考物理一轮复习

参考答案 第三讲　电容器　带电粒子在电场中的运动 三　带电粒子在电场中的抛体运动 【真题演练】 1.BD 【详解】B.粒子在电容器中水平方向做匀速直线运动,竖直方向做匀变速直线直线运动,根据电场强度和电势差的关系及场强和电场力的关系可得E=,F=qE=ma粒子射入电容器后的速度为v0,水平方向和竖直方向的分速度vx=v0cos45=v0,vy=v0sin45=v0从射入到运动到最高点由运动学关系=2ad 粒子射入电场时由动能定理可得qU1=m联立解得U1∶U2=1:∶1,B正确; A.粒子从射入到运动到最高点由运动学可得2L=vxt,d=·t联立可得L∶d=1∶1,A错误; C.粒子穿过电容器时从最高点到穿出时由运动学可得L=vxt1,vy1=at1射入电容器到最高点有vy=at 解得vy1=设粒子穿过电容器与水平的夹角为α,则tan α==粒子射入电场和水平的夹角为β=45° tan==3,C错误; D.粒子射入到最高点的过程水平方向的位移为x,竖直方向的位移为y=a't2联立x=v'xt',qU1=mv2,v'x=vcos45°解得y=且x=v'xt',y=·t'即解得x=2L,y=d=L即粒子在运动到最高点的过程中水平和竖直位移均与电荷量和质量无关,最高点到射出电容器过程同理x=L=v'xt'1,vy1=a't'1,y1=t'1==即轨迹不会变化,D正确。故选BD。 2.B 【详解】A.根据平衡条件和几何关系,对小球受力分析如图所示 根据几何关系可得T=qE;Tsin60°+qEsin60°=mg联立解得T=qE=×10-3N剪断细线,小球做匀加速直线运动,如图所示 根据几何关系可得LMC=dtan60°=10cm故A错误; B.根据几何关系可得小球沿着电场力方向的位移x=(10-5sin30°)=7.5 cm与电场力方向相反,电场力做功为W电=-qEx=-×10-4J则小球的电势能增加×10-4J,故B正确; C.电场强度的大小E==×105 N/C故C错误; D.减小R的阻值,极板间的电势差不变,极板间的电场强度不变,所以小球的运动不会发生改变,MC的距离不变,故D错误。故选B。 3.C 【详解】AB.根据动能定理,从金属板M上逸出的光电子到到达N板时eU=Ekm-m 则到达N板时的动能为Ekm=eU+m,与两极板间距无关,与电子从金属板中逸出的方向无关,选项AB错误; C.平行极板M射出的电子到达N板时在y方向的位移最大,则电子从M到N过程中y方向最大位移为 y=vmt　d=t2 解得y=vmd,选项C正确; D.M、N间加反向电压电流表示数恰好为零时,则eUc=m 解得 Uc=,选项D错误。故选C。 【模拟提升】 1.D 【详解】A.根据题意,两极板在竖直平面内转过一个相同的小角度θ,两极板间的距离d减小,根据电容的决定式和定义式C=;C=由此可知,d减小,C增大,故A错误; B.根据公式E===可知,两板间电场强度不变,故B错误; CD.由图可知,P与B板间的距离减小,由于电容器内部电场强度不变,所以P与B板间的电势差减小,B板接地,其电势为零,所以P点电势降低,故C错误,D正确。故选D。 2.B 【详解】A.根据电容计算公式C=得,按键过程中,d减小,C增大,故A错误; B.因C增大,U不变,根据Q=CU得Q增大,电容器充电,电流方向从b流向a,故B正确; CD.按键过程中,d减小,电容C增大,当电容至少增大为原来的倍时,传感器才有感应,根据C=得,板间距离至少为d,所以按键需至少按下d,故CD错误。故选B 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三讲　电容器　带电粒子在电场中的运动 三　带电粒子在电场中的抛体运动 1.(2023年湖北卷高考真题)一带正电微粒从静止开始经电压U1加速后,射入水平放置的平行板电容器,极板间电压为U2。微粒射入时紧靠下极板边缘,速度方向与极板夹角为45°,微粒运动轨迹的最高点到极板左右两端的水平距离分别为2L和L,到两极板距离均为d,如图所示。忽略边缘效应,不计重力。下列说法正确的是 (　　) A.L∶d=2∶1 B.U1∶U2=1∶1 C.微粒穿过电容器区域的偏转角度的正切值为2 D.仅改变微粒的质量或者电荷数量,微粒在电容器中的运动轨迹不变 2.(2023年高考浙江卷物理真题(6月)AB、CD两块正对的平行金属板与水平面成30°角固定,竖直截面如图所示。两板间距10 cm,电荷量为1.0×10-8C、质量为3.0×10-4kg的小球用长为5 cm的绝缘细线悬挂于A点。闭合开关S,小球静止时,细线与AB板夹角为30°;剪断细线,小球运动到CD板上的M点(未标出),则 (　　) A.MC距离为5cm B.电势能增加了×10-4J C.电场强度大小为×104N/C D.减小R的阻值,MC的距离将变大 3.(2024浙江1月考题)如图所示,金属极板M受到紫外线照射会逸出光电子,最大速率为vm。正对M放置一金属网N,在M、N之间加恒定电压U。已知M、N间距为d(远小于板长),电子的质量为m,电荷量为e,则 (　　) A.M、N间距离增大时电子到达N的动能也增大 B.只有沿x方向逸出的电子到达N时才有最大动能m+eU C.电子从M到N过程中y方向位移大小最大为vmd D.M、N间加反向电压时电流表示数恰好为零 1.(2023届甘肃省高三下学期第三次高考诊断考试理综物理试题)如图所示,一对面积较大的平行板电容器AB水平放置,A板带正电荷,B板接地,P为两板中点,再使A、B分别以中心点O、O'为轴在竖直平面内转过一个相同的小角度θ,下列结论正确的是 (　　) A.电容器AB的电容不变 B.两板间电场强度变大 C.两板间的P点电势增大 D.两板间的P点电势降低 2.(2023年湖南高考物理考前冲刺卷)如图甲所示,计算机键盘为电容式传感器,每个键下面由相互平行间距为d的活动金属片和固定金属片组成,两金属片间有空气间隙,两金属片组成一个平行板电容器,如图乙所示。其内部电路如图丙所示,已知平行板电容器的电容可用公式C=计算,式中k为静电力常量,εr为相对介电常数,S表示金属片的正对面积,d表示两金属片间的距离,只有当该键的电容改变量大于或等于原电容的50%时,传感器才有感应,则下列说法正确的是 (　　) A.按键的过程中,电容器的电容减小 B.按键的过程中,图丙中电流方向从b流向a C.欲使传感器有感应,按键需至少按下 D.欲使传感器有感应,按键需至少按下d 学科网（北京）股份有限公司 $