高中物理人教版 (新课标)选修39 带电粒子在电场中的运动当堂检测题

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【解析】因粉尘带负电，故带电粉尘所受电场力的方向与电场线的切线方向相反，轨迹上任何一点的切线方向为运动方向，若粒子做曲线运动，轨迹应出现在速度方向和力的方向所夹的区域内.从轨迹找几个点判断一下，只有A项符合，故A项正确.
【答案】A
2．(2009·海南高考) 一平行板电容器两极板间距为d、极板面积为S，电容为ε0S/d,其中ε0是常量.对此电容器充电后断开电源.当增加两板间距时，电容器板间 （ ）
A.电场强度不变，电势差变大
B.电场强度不变，电势差不变
C.电场强度减小，电势差不变
D.电场强度较小，电势差减小
【解析】平行板所带电荷量Q、两板间电压U，有C=Q/U、C=ε0S/d，两板间匀强电场的场强E=U/d，可得E=Q/ε0S.电容器充电后断开，电容器电荷量Q不变，则E不变.根据C=ε0S/d可知d增大、C减小，又根据C=Q/U可知U变大.
【答案】A
3．(2008·广东高考) 关于电容器的电容C，电压U和所带电荷量Q之间的关系，以下说法正确的是 （ ）
A.C由U确定
B.C由Q确定
C.C一定时，Q与U成正比
D.C一定时，Q与U成反比
【解析】根据定义式由C=可知，C一定,Q与U成正比;C的大小不取决于Q和U,而是与电容器本身有关，由电容的决定式C=可知其决定因素.
【答案】C
4．(2009·浙江理综) 如图所示，相距为d的平行金属板A、B竖直放置，在两板之间水平放置一绝缘平板.有一质量m、电荷量q（q>0）的小物块在与金属板A相距l处静止.若某一时刻在金属板A、B间加一电压UAB=，小物块与金属板只发生了一次碰撞，碰撞后电荷量变为-，并以与碰前大小相等的速度反方向弹回.已知小物块与绝缘平板间的动摩擦因数为μ，若不计小物块电荷量对电场的影响和碰撞时间.则
（1）小物块与金属板A碰撞前瞬间的速度大小是多少？
（2）小物块碰撞后经过多长时间停止运动？停在何位置？
【解析】本题考查电场中的动力学问题.
（1）加电压后，B极板电势高于A板，小物块在电场力与摩擦力共同作用下向A板做匀加速直线运动.电场强度为.
小物块所受的电场力与摩擦力方向相反，则合外力为
F合=qE-μmg,
故小物块运动的加速度为.
设小物块与A板相碰时的速度为v1，由=2a1,
解得v1=.
（2）小物块与A板相碰后以与v1大小相等的速度反弹，因为电荷量及电性改变，电场力大小与方向发生变化，摩擦力的方向发生改变，小物块所受的合外力大小为
F合=μmg-qE，
加速度大小为a2==μg
设小物块碰后到停止的时间为 t，注意到末速度为零，
有0-v1=-a2t，
解得t=.
设小物块碰后停止时距离A板为x，注意到末速度为零，
有0-=-2a2x，
则x=.
或距离B板为d-2.
【答案】(1) (2)时间为,停在距离A板2处或距离B板为d-2