《【名師一號(hào)】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(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課時(shí)檢測(cè) 新人教版(通用)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《【名師一號(hào)】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(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課時(shí)檢測(cè) 新人教版(通用)(10頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第三講 電容器與電容 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
1.一個(gè)電容器的規(guī)格是“50V 10μF”,對(duì)以上數(shù)據(jù)及相關(guān)問(wèn)題的理解有以下說(shuō)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(gè)電容器的最大電容量為10μF,帶電荷量較少時(shí),電容小于10μF
C.電容器充電后,若要測(cè)量?jī)蓸O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(zhǎng)期工作時(shí)所能承受的電壓,比擊穿電壓要低,A錯(cuò)誤;電容是電容器的固有屬性,與帶電荷量多少無(wú)關(guān),B錯(cuò)誤;電容器充電后,要測(cè)量?jī)蓸O板間的電壓用靜電壓,C錯(cuò)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(duì)著話筒說(shuō)話時(shí),P振動(dòng)而Q可視為不動(dòng).在P、Q間距增大過(guò)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(shì)比N點(diǎn)的低
D.M點(diǎn)的電勢(shì)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(shí),電容器的電容C減小,A錯(cuò)誤;而電容器兩極板之間的電勢(shì)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(cuò)誤;此時(shí)電容器對(duì)外放電,故M點(diǎn)的電勢(shì)高于N點(diǎn)的電勢(shì),D正確.
答案 D
3.2020年日本地震致核電站核輻射,在檢測(cè)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(hào)的自動(dòng)化測(cè)量技術(shù).如圖是一種通過(guò)檢測(cè)電容器電容的變化來(lái)檢測(cè)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(gè)電極,中間的芯柱是電容器的另一個(gè)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(gè)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(shuō)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(jì)重力)緊貼A板沿水平方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng),當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為U1時(shí),帶電粒子沿軌跡①?gòu)膬砂逯虚g飛出;當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為U2時(shí),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(chǎng)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(duì)中間開(kāi)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(zhǎng),兩極板間加上低頻交流電壓,板A電勢(shì)為零,板B電勢(shì)u=U0cosωt,現(xiàn)有一電子在t=0時(shí)穿過(guò)A金屬板,則電子在兩板間的運(yùn)動(dòng)可能是( )
A.以A、B間的某一點(diǎn)為平衡位置來(lái)回振動(dòng)
B.時(shí)而向板B運(yùn)動(dòng),時(shí)而向板A運(yùn)動(dòng),最后從A板穿出
C.一直向板B運(yùn)動(dòng),最后穿出板B
D.先向板B運(yùn)動(dòng),再向板A運(yùn)動(dòng),但最后穿出板B
解析 電子先向右加速,速度越來(lái)越大,加速度逐漸減小,經(jīng)過(guò)速度達(dá)到正向最大值;然后做減速運(yùn)動(dòng),仍然向右運(yùn)動(dòng),加速度逐漸增大,速度逐漸減小,在半個(gè)周期末時(shí)刻,速度為零;在第二個(gè)半周期內(nèi)電子向左運(yùn)動(dòng),速
6、度先增大,后減小,一個(gè)周期末速度為零,回到出發(fā)點(diǎn).可知電子將在AB間振動(dòng),但如振幅太大,將有可能穿出電場(chǎng)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(chǎng),右邊水平放置的兩極板之間有豎直方向的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng).電子束經(jīng)加速電場(chǎng)加速后以v0進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)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(duì)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(zhǎng)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(chǎng)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(xiàng)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(chǎng),且沿下板邊緣飛出.若下板不動(dòng),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(dòng)
D.若上板不動(dòng),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(dòng)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(chǎng)強(qiáng)不變,以相同速度入射的小球?qū)⑷匝卦壽E運(yùn)動(dòng).下板不動(dòng)時(shí),小球沿原軌跡由
8、下板邊緣飛出;當(dāng)下板向上移動(dòng)時(shí),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(shí)懸線偏離豎直方向θ角,若( )
A.電鍵S斷開(kāi),將A板向B板靠近,則θ增大
B.電鍵S斷開(kāi),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(hào)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(chǎng)和重力對(duì)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(shì)能先減小后增大
D.粒子的動(dòng)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(chǎng),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(guò)電場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程
10、中所增加的動(dòng)能為
D.第N+1滴油滴經(jīng)過(guò)電場(chǎng)的整個(gè)過(guò)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(dòng)時(shí),只受重力作用.設(shè)板長(zhǎng)為l,板間距為d,由平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)有v0=.當(dāng)?shù)贜+1滴油滴恰好離開(kāi)電容器時(shí),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(dòng)知=t2,又t=,而E==,可以求得N=,A正確.由動(dòng)能定理有Ek=W=×mg=.因?yàn)殡妶?chǎng)力做了負(fù)功,電勢(shì)能增加了,而電場(chǎng)力做功為W=-.
答案 ACD
11.兩個(gè)半徑均為R的圓形平板電極,平行正對(duì)放置,相距為d,極板間的電勢(shì)差為U,板間電場(chǎng)可以認(rèn)為是均勻的.一個(gè)α粒子從正極板邊緣以某一初速度垂直于電場(chǎng)方向射入兩極板之間,到
11、達(dá)負(fù)極板時(shí)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(chǎng)強(qiáng)度E;
(2)α粒子在極板間運(yùn)動(dòng)的加速度a;
(3)α粒子的初速度v0.
解析 (1)極板間場(chǎng)強(qiáng)E=.
(2)α粒子電荷量為2e,質(zhì)量為4m,
所受電場(chǎng)力F=2eE=
α粒子在極板間運(yùn)動(dòng)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(chǎng),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(chǎng),經(jīng)一定時(shí)間到達(dá)A點(diǎn).此時(shí)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(shí)間Δt及OA連線與Ox軸的夾角θ;
(2)該勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E;
(3)若設(shè)O點(diǎn)電勢(shì)為零,則A點(diǎn)電勢(shì)為多少?
解析 (1)粒子從O到A的運(yùn)動(dòng)
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(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E=.
(3)若設(shè)O點(diǎn)電勢(shì)為零,則A點(diǎn)電勢(shì)為φA,在水平方向上只受電場(chǎng)力作用,則電場(chǎng)力做功電勢(shì)能減少,動(dòng)能增加.
由WOA=q(φO-φA)=mv,得φA=-.
答案 (1) 45°
(2)
(3)-