课时跟踪检测(二十四)　电容器　带电粒子在电场中的运动

第1页共8页课时跟踪检测(二十四)电容器带电粒子在电场中的运动1.质子疗法进行治疗，该疗法用一定能量的质子束照射肿瘤杀死癌细胞。现用一直线加速器来加速质子，使其从静止开始被加速到1.0×107m/s。已知加速电场的场强为1.3×105N/C，质子的质量为1.67×10－27kg，电荷量为1.6×10－19C，则下列说法正确的是()A．加速过程中质子电势能增加B．质子所受到的电场力约为2×10－15NC．质子加速需要的时间约为8×10－6sD．加速器加速的直线长度约为4m解析：选D加速过程中电场力对质子做正功，则质子电势能减小，选项A错误；质子所受到的电场力约为F＝Eq＝1.3×105×1.6×10－19N＝2×10－14N，选项B错误；加速度a＝＝m/s2≈1.2×1013m/s2，则质子加速需要的时间约为t＝＝s＝8.3×10－7s，选项C错误；加速器加速的直线长度约为x＝t＝×8.3×10－7m≈4m，选项D正确。2．一匀强电场的方向竖直向上。t＝0时刻，一带电粒子以一定初速度水平射入该电场，电场力对粒子做功的功率为P，不计粒子重力，则Pt关系图像是()ABCD解析：选A设粒子带正电，运动轨迹如图所示，水平方向，粒子不受力，vx＝v0。沿电场方向：受力F电＝qE，则加速度a＝＝，经时间t，粒子沿电场方向的速第2页共8页度vy＝at＝，电场力做功的功率P＝F电vy＝qE·＝＝kt∝t，选项A正确。3．一位同学用底面半径为r的圆桶形塑料瓶制作了一种电容式传感器，用来测定瓶内溶液深度的变化，如图所示，瓶的外壁涂有一层导电涂层和瓶内导电溶液构成电容器的两极，它们通过探针和导线与电源、电流计、开关相连，中间的一层塑料为绝缘电介质，其厚度为d，介电常数为ε。若发现在某一小段时间t...