1、人教版（2019年）物理2023届高三一轮复习卷8.3 电容与电容器 带电粒子在电场中的运动（本卷共15小题，考试时间：75分钟 满分100分）一、单选题（8小题，每题4分，共32分）1负电荷在电场力作用下由P向做匀减速运动，那么可以断定，它所在的电场是下图中的哪一个（）ABCD2. 某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗，在这种疗法中，质子先被加速到具有较高的能量，然后被引向轰击肿瘤，杀死细胞，如图所示，若质子的加速长度d，要使质子由静止被匀加速到v，已知质子的质量为m，电量为e，则下列说法不正确的是（）A由以上信息可以推算该加速电场的电压B由以上信息可以推算该加速电场的电场强度C由以上信息可以
2、判断出运动过程中质子所受电场力做正功，电势能增加D由以上信息不可以推算质子加速后的电势能3.电子束焊接是一种利用电子束作为热源的焊接工艺：电子束发生器中的阴极K加热到一定的温度时逸出电子，电子在高压电场中被加速，通过阳极A后经电磁透镜聚焦，形成能量极高的电子束，可使焊接处的工件熔融。高压电场的电场线如图所示，两极之间的距离为d，两极间的电压为U，设一电子在K极由静止被加速，不考虑电子重力，下列说法正确的是（）AA、K之间的电场强度B该电子的运动轨迹与电场线重合C该电子在K极附近的加速度比在A极附近大D该电子由K极运动到A极的过程中电势能逐渐增大4.如图所示，在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长
3、的绝缘细绳的一端系着一个带电小球，另一端固定于O点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为a，最低点为b。不计空气阻力，则下列说法正确的是()A.小球带负电B.电场力跟重力平衡C.小球在从a点运动到b点的过程中，电势能减小D.小球在运动过程中机械能守恒5手机触摸屏多数采用的是电容式触摸屏，其原理可简化为如图所示的电路。平行板电容器的上、下两极板A、B分别接在一恒压直流电源的两端，上极板A为两端固定的可动电极，下极板B为固定电极。当用手指触压屏幕上某个部位时，可动电极的极板会发生形变，从而改变电容器的电容。当压力F增大时()A电容器所带电荷量不变B直流电源对电容器充电C极板间的电场强度减小D电
4、阻R上有从a到b的电流6.如图所示，三个同样的带电粒子(不计重力)同时从同一位置沿同一方向垂直于电场线射入平行板电容器间的匀强电场，它们的运动轨迹分别用a、b、c标出，不考虑带电粒子间的相互作用，下列说法中错误的是()A当b飞离电场的同时，a刚好打在下极板上Bb和c同时飞离电场C进入电场时，c的速度最大，a的速度最小D在电场中运动过程中c的动能增加量最小，a、b动能增加量相同7.示波管是示波器的核心部件，如图所示，它由电子枪，偏转电极和荧光屏组成，如果荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的（ ）A . 极板X带正电 极板Y带正电 B.极板X带正电 极板Y带正电C . 极板X带正电 极板Y带负电
5、D.极板X带正电 极板Y带负电8.(2020河南中原名校第二次联考)如下图所示，在两平行金属板中央有一个静止的电子(不计重力)，当两板间的电压分别如图中甲、乙、丙、丁所示，关于电子在板间运动(假设不与板相碰)，下列说法正确的是 ()A.电压如甲图所示时，在0T时间内，电子的电势能一直减少B.电压如乙图所示时，在0时间内，电子的电势能先增加后减少C.电压如丙图所示时，电子在板间做往复运动D.电压如丁图所示时，电子在板间做往复运动二、多选题（本题3小题，每题6分，共18分，错选不得分，漏选得3分）5.如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷(上极板带正电)，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板
6、都接地，在两极板间有一固定在P点的正点电荷，以E表示两板间的电场强度，U表示两板之间的电势差，Ep表示点电荷在P点的电势能，表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则()AE不变，Ep不变BE减小，Ep增大C增大，E不变 D减小，U减小10如图所示，两个半径相同的绝缘光滑半圆轨道竖直放置在重力场和电场中，轨道两端在同一高度，将两个完全相同带正电的小球同时从两轨道的左端最高点由静止释放，M、N为轨道的最低点，则下列说法正确的是（）A两小球到达最低点时，重力对两小球做的功不相等B两小球到达最低点时，C两小球到达最低点时对轨道的压力D在重力场中小球能到达轨道的
7、另一端，在电场中则不能11.如图甲所示，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示。t0时刻，质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间，0时间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出。微粒运动过程中未与金属板接触。重力加速度的大小为g。关于微粒在0T时间内运动的描述，正确的是()A.末速度大小为v0B.末速度沿水平方向C.重力势能减少了mgdD.克服电场力做功为mgd三 、实验题 （本题10分，每空2分）12.(2022北京西城区5月统测)在“用传感器观察电容器的充、放电过程”实验中，按图1所示连接电路。电源电动势为8.0 V，内阻可以忽略。单刀双掷开关S先跟2相接，某
8、时刻开关改接1，一段时间后，把开关再改接2。实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。(1)开关S改接2后，电容器进行的是_(选填“充电”或“放电”)过程。此过程得到的It图像如图2所示，图中用阴影标记的狭长矩形的面积的物理意义是_。如果不改变电路其他参数，只减小电阻R的阻值，则此过程的It曲线与坐标轴所围成的面积将_(选填“减小”“不变”或“增大”)。(2)若实验中测得该电容器在整个放电过程中释放的电荷量Q3.44103 C，则该电容器的电容为_F。(3)关于电容器在整个充、放电过程中的qt图像和UABt图像的大致形状，可能正确的有_(q为电容器极板所带的电荷量，UAB为A、B两板的
9、电势差)。三、计算题 （本题3小题，13题10分，14题13分，15题，17分，总共40分，解题过程要有简要的文字说明）13.(2020辽宁省大连市第二次模拟)如图甲所示，将一倾角37的粗糙绝缘斜面固定在地面上，空间存在一方向沿斜面向上的匀强电场，一质量m0.2 kg，带电荷量q2.0103 C的小物块从斜面底端静止释放，运动0.1 s后撤去电场，小物块运动的vt图象如图乙所示(取沿斜面向上为正方向)，g10 m/s2。(sin 370.6，cos 370.8)求：(1)电场强度E的大小；(2)小物块在00.3 s运动过程中机械能增加量。14.喷墨打印机的结构简图如图所示，其中墨盒可以发出墨汁
10、微滴，其半径约为10-5m，此微滴经过带电室时被带上负电，带电的多少由计算机按字体笔画高低位置输入信号加以控制，带电后的微滴以一定的初速度进入偏转电场，带电微滴经过偏转电场发生偏转后，打到纸上，显示出字体，无信号输入时，墨汁微滴不带电，径直通过偏转板而注入回流槽流回墨盒。设偏转板板长l1.6cm，两板间的距离为0.50cm，偏转板的右端距纸L3.2cm，若一个墨汁微滴的质量为1.6*10-10kg，以20m/s的初速度垂直于电场方向进入偏转电场，两偏转板间的电压是8.0*103，若墨汁微滴打到纸上点距原射入方向的距离是2.0mm。（1）求这个墨汁微滴通过带电室带的电量是多少？（不计空气阻力和重
11、力，可以认为偏转电场只局限在平行板电容器内部，忽略边缘电场的不均匀性）（2）为了使纸上的字体放大10%，请你提出一个可行的办法。15.如图所示，粗糙程度不均匀的水平面ABC与半径为R的竖直光滑半圆轨道CDM相切于C点，CM为半圆的直径，O为圆心，D点是弧CM的中点，在半圆CDM下半部分有水平向左的匀强电场，场强大小E(g为重力加速度)。现把可视为质点、质量为2m的小物块P置于水平面的A点，并在水平恒力F(大小未知)的作用下由静止向左运动，运动到B点撤掉水平恒力F，小物块P恰好运动到C点静止。现把与小物块P材料相同、质量是小物块P质量一半、电荷量为q的绝缘小物块Q同样置于A点，在同样水平恒力F作用下也从静止开始向左运动，到B点撤掉水平恒力F，带电小物块Q离开水平面BC后沿着圆弧轨道CDM运动恰好能过最高点M。求：(1)小物块Q经过水平面C点时的速度大小；(2)小物块Q在半圆轨道CDM上运动过程中对轨道的最大压力；(3)小物块Q在运动过程中所受摩擦力做的功。6
