【名師一號】2020屆高三物理一輪復(fù)習(xí) 6-3 電容器與電容　帶電粒子在電場中的運(yùn)動課時檢測 新人教版（通用）

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1、第三講　電容器與電容　帶電粒子在電場中的運(yùn)動 1．一個電容器的規(guī)格是“50V 10μF”，對以上數(shù)據(jù)及相關(guān)問題的理解有以下說法，你認(rèn)為正確的是(　　) A．“50V”指的是該電容器的擊穿電壓 B．這個電容器的最大電容量為10μF，帶電荷量較少時，電容小于10μF C．電容器充電后，若要測量兩極間的電壓，可以用電壓表 D．電容器兩極間的電壓降低1V，它所帶的電荷量必減小1.0×10－5 C 解析　額定電壓是指電容器長期工作時所能承受的電壓，比擊穿電壓要低，A錯誤；電容是電容器的固有屬性，與帶電荷量多少無關(guān)，B錯誤；電容器充電后，要測量兩極板間的電壓用靜電壓，C錯誤． 答案　D

2、2.某電容式話筒的原理示意圖如圖所示，E為電源，R為電阻，薄片P和Q為兩金屬極板，對著話筒說話時，P振動而Q可視為不動．在P、Q間距增大過程中(　　) A．P、Q構(gòu)成的電容器的電容增大 B．P上電荷量保持不變 C．M點(diǎn)的電勢比N點(diǎn)的低 D．M點(diǎn)的電勢比N點(diǎn)的高 解析　由平行板電容器的電容C＝可知，當(dāng)P、Q之間的距離d增大時，電容器的電容C減小，A錯誤；而電容器兩極板之間的電勢差不變，根據(jù)Q＝CU可知，電容器兩極板上的電荷量減小，B錯誤；此時電容器對外放電，故M點(diǎn)的電勢高于N點(diǎn)的電勢，D正確． 答案　D 3.2020年日本地震致核電站核輻射，在檢測此次重大事故中應(yīng)用了非電量變化

3、(冷卻劑外泄使管中液面變化)轉(zhuǎn)換為電信號的自動化測量技術(shù)．如圖是一種通過檢測電容器電容的變化來檢測液面高低的儀器原理圖，容器中裝有導(dǎo)電液體，是電容器的一個電極，中間的芯柱是電容器的另一個電極，芯柱外面套有絕緣管(塑料或橡皮)作為電介質(zhì)，電容器的兩個電極分別用導(dǎo)線接在指示器上，指示器上顯示的是電容的大小，從電容的大小就可知容器中液面位置的高低，為此，以下說法中正確的是(　　) A．如果指示器顯示出電容增大了，那么兩電極正對面積增大，液面必升高 B．如果指示器顯示出電容減小了，那么兩電極正對面積增大，液面必升高 C．如果指示器顯示出電容增大了，那么兩電極正對面積減小，液面必降低 D．如

4、果指示器顯示出電容減小了，那么兩電極正對面積增大，液面必降低 解析　該儀器類似于平行板電容器，且芯柱進(jìn)入液面深度越大，相當(dāng)于兩平行板的正對面積越大，電容越大，液面必升高． 答案　A 4.如圖所示，有一帶電粒子(不計重力)緊貼A板沿水平方向射入勻強(qiáng)電場，當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為U1時，帶電粒子沿軌跡①從兩板中間飛出；當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為U2時，帶電粒子沿軌跡②落到B板正中間；設(shè)帶電粒子兩次射入電場的水平速度相同，則電壓U1、U2之比為(　　) A．1：1 B．1：2 C．1：4 D．1：8 解析　根據(jù)豎直方向上有s＝，＝，＝，＝，四方程聯(lián)立解得＝，故選D. 答案　D 5.如圖所示，A、B

5、是一對中間開有小孔的平行金屬板，兩小孔連線與金屬板面垂直，兩極板的距離為L，兩極板間加上低頻交流電壓，板A電勢為零，板B電勢u＝U0cosωt，現(xiàn)有一電子在t＝0時穿過A金屬板，則電子在兩板間的運(yùn)動可能是(　　) A．以A、B間的某一點(diǎn)為平衡位置來回振動 B．時而向板B運(yùn)動，時而向板A運(yùn)動，最后從A板穿出 C．一直向板B運(yùn)動，最后穿出板B D．先向板B運(yùn)動，再向板A運(yùn)動，但最后穿出板B 解析　電子先向右加速，速度越來越大，加速度逐漸減小，經(jīng)過速度達(dá)到正向最大值；然后做減速運(yùn)動，仍然向右運(yùn)動，加速度逐漸增大，速度逐漸減小，在半個周期末時刻，速度為零；在第二個半周期內(nèi)電子向左運(yùn)動，速

6、度先增大，后減小，一個周期末速度為零，回到出發(fā)點(diǎn)．可知電子將在AB間振動，但如振幅太大，將有可能穿出電場區(qū)域． 答案　AC 6.如圖所示為示波管的示意圖．左邊豎直放置的兩極板之間有水平方向的加速電場，右邊水平放置的兩極板之間有豎直方向的偏轉(zhuǎn)電場．電子束經(jīng)加速電場加速后以v0進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場偏轉(zhuǎn)，加在水平放置的偏轉(zhuǎn)電極的每單位電壓引起的偏轉(zhuǎn)距離叫示波器的靈敏度．下列對提高示波管靈敏度有用的措施是(　　) A．盡可能把偏轉(zhuǎn)極板l做得長一些 B．盡可能把偏轉(zhuǎn)極板l做得短一些 C．盡可能把偏轉(zhuǎn)極板間距離d做得大些 D．將加速電場的兩極板間的電壓提高 解析　偏轉(zhuǎn)距離s＝at2，a＝，t＝，

7、所以s＝·＝U·，要提高靈敏度，即提高的值，結(jié)合選項可知，A正確． 答案　A 7.如圖所示，水平放置的平行板電容器，上板帶負(fù)電，下板帶正電，帶電小球以速度v0水平射入電場，且沿下板邊緣飛出．若下板不動，將上板上移一小段距離，小球仍以相同的速度v0從原處飛入，則帶電小球(　　) A．將打在下板中央 B．仍沿原軌跡由下板邊緣飛出 C．不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，沿直線運(yùn)動 D．若上板不動，將下板上移一段距離，小球可能打在下板的中央 解析　將電容器上板或下板移動一小段距離，電容器帶電荷量不變，由公式E＝＝＝可知，電容器產(chǎn)生的場強(qiáng)不變，以相同速度入射的小球?qū)⑷匝卦壽E運(yùn)動．下板不動時，小球沿原軌跡由

8、下板邊緣飛出；當(dāng)下板向上移動時，小球可能打在下板的中央． 答案　BD 8.如圖所示，平行板電容器的兩極板A、B接于電池兩極，一帶正電小球懸掛在電容器的內(nèi)部，閉合電鍵S給電容器充電，這時懸線偏離豎直方向θ角，若(　　) A．電鍵S斷開，將A板向B板靠近，則θ增大 B．電鍵S斷開，將A板向B板靠近，則θ不變 C．保持電鍵S閉合，將A板向B板靠近，則θ變小 D．保持電鍵S閉合，將A板向B板靠近，則θ增大 答案　BD 9.金屬板A、B水平放置，且分別帶等量異號電荷．一粒子從B板左側(cè)斜向上射入兩板間，軌跡如圖所示，忽略兩板邊緣電場和重力對粒子的影響．則(　　) A．該粒子帶正電

9、 B．粒子的加速度先減小后增大 C．粒子的電勢能先減小后增大 D．粒子的動能先減小后增大 答案　AD 10.如圖所示，在真空中有一水平放置的不帶電平行板電容器，板間距離為d，電容為C，上板B接地，現(xiàn)有大量質(zhì)量均為m，帶電荷量為q的小油滴，以相同的初速度持續(xù)不斷地從兩板正中間沿圖中虛線所示方向射入，第一滴油滴正好落到下板A的正中央P點(diǎn)．如果能落到A板的油滴僅有N滴，且第N＋1滴油滴剛好能飛離電場，假設(shè)落到A板的油滴的電荷量能被板全部吸收，不考慮油滴間的相互作用，重力加速度為g，則(　　) A．落到A板的油滴數(shù)N＝ B．落到A板的油滴數(shù)N＝ C．第N＋1滴油滴經(jīng)過電場的整個過程

10、中所增加的動能為 D．第N＋1滴油滴經(jīng)過電場的整個過程中減少的機(jī)械能為 解析　第一滴油滴在電容器中運(yùn)動時，只受重力作用．設(shè)板長為l，板間距為d，由平拋運(yùn)動的知識有v0＝.當(dāng)?shù)贜＋1滴油滴恰好離開電容器時，必定是沿下極板的邊緣飛出，油滴的加速度為a＝g－，由類平拋運(yùn)動知＝t2，又t＝，而E＝＝，可以求得N＝，A正確．由動能定理有Ek＝W＝×mg＝.因為電場力做了負(fù)功，電勢能增加了，而電場力做功為W＝－. 答案　ACD 11．兩個半徑均為R的圓形平板電極，平行正對放置，相距為d，極板間的電勢差為U，板間電場可以認(rèn)為是均勻的．一個α粒子從正極板邊緣以某一初速度垂直于電場方向射入兩極板之間，到

11、達(dá)負(fù)極板時恰好落在極板中心．已知質(zhì)子所帶電荷量為e，質(zhì)子和中子的質(zhì)量均視為m，忽略重力和空氣阻力的影響，求： (1)極板間的電場強(qiáng)度E； (2)α粒子在極板間運(yùn)動的加速度a； (3)α粒子的初速度v0. 解析　(1)極板間場強(qiáng)E＝. (2)α粒子電荷量為2e，質(zhì)量為4m， 所受電場力F＝2eE＝ α粒子在極板間運(yùn)動的加速度a＝＝. (3)由d＝at2，得 t＝ ＝d v0＝＝ . 答案　(1) (2) (3) 12.真空中有一勻強(qiáng)電場，方向沿Ox軸正方向，若一帶電粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，從O點(diǎn)以初速度v0沿Oy軸正方向進(jìn)入電場，經(jīng)一定時間到達(dá)A點(diǎn)．此時速度大小

12、也為v0，方向沿Ox軸正方向，如圖所示，已知重力加速度為g，試求： (1)從O到A的時間Δt及OA連線與Ox軸的夾角θ； (2)該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E； (3)若設(shè)O點(diǎn)電勢為零，則A點(diǎn)電勢為多少？ 解析　(1)粒子從O到A的運(yùn)動 Oy方向：0－v0＝－gΔt,0－v＝2(－g)y ① Ox方向：v0＝Δt，v＝2x ② 而＝tanθ ③ 聯(lián)立①②③可得θ＝45°，Δt＝. (2)據(jù)①②得＝g 該勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E＝. (3)若設(shè)O點(diǎn)電勢為零，則A點(diǎn)電勢為φA，在水平方向上只受電場力作用，則電場力做功電勢能減少，動能增加． 由WOA＝q(φO－φA)＝mv，得φA＝－. 答案　(1)　45° (2) (3)－