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1、电容器带电粒子在电场中的运动练习一、选择题1对于某一电容器，下列说法正确的是()A电容器所带的电荷量越多，电容越大B电容器两极板间的电势差越大，电容越大C电容器所带的电荷量增加一倍，两极板间的电势差也增加一倍D电容器两极板间的电势差减小到原来的，它的电容也减小到原来的2平行板电容器和电源、电阻、开关串联，组成如图所示的电路接通开关S，电源即给电容器充电，则()A保持S接通，减小两极板间的距离，则两极板间的电场强度减小B保持S接通，在两极板间插入一块铝板，则两极板间的电场强度增大C充电结束后断开S，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差增大D充电结束后断开S，在两极板间插入一块介质，则极板间的电
2、势差增大3.如图所示实验中，关于平行板电容器的充、放电，下列说法正确的是()A开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带正电B开关接1时，平行板电容器充电，且上极板带负电C开关接2时，平行板电容器充电，且上极板带正电D开关接2时，平行板电容器充电，且上极板带负电4. (多选)示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的()A极板X应带正电 B极板X应带正电C极板Y应带正电 D极板Y应带正电5图(a)为示波管的原理图如果在电极YY之间所加的电压按图(b)所示的规律变化，在电极XX之间所加的电压按图(c)所示的规律变化，则在荧光屏上会
3、看到的图形是()6示波管的内部结构如图所示，如果在电极YY之间加上如图(a)所示的电压，在XX之间加上如图(b)所示电压，荧光屏上会出现的波形是()7.如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两板间的电场强度，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()A增大，E增大 B增大，Ep不变C减小，Ep增大 D减小，E不变8一平行板电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上若将云母介质移出，则电容器()A极板上的电荷量变大，极板间电
4、场强度变大B极板上的电荷量变小，极板间电场强度变大C极板上的电荷量变大，极板间电场强度不变D极板上的电荷量变小，极板间电场强度不变9(多选)如图所示，A、B为两块平行带电金属板，A带负电，B带正电且与大地相接，两板间P点处固定一负电荷，设此时两极间的电势差为U，P点场强大小为E，电势为P，负电荷的电势能为Ep，现将A、B两板水平错开一段距离(两板间距不变)，下列说法正确的是()AU变大，E变大 BU变小，P变小CP变小，Ep变大 DP变大，Ep变小10研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示下列说法正确的是()A实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电B实验中，只将电容器
5、b板向上平移，静电计指针的张角变小C实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大D实验中，只增加极板带电荷量，静电计指针的张角变大，表明电容增大11.平行板电容器的一个极板与静电计的金属杆相连，另一个极板与静电计金属外壳相连给电容器充电后，静电计指针偏转一个角度以下情况中，静电计指针的偏角是增大还是减小？(1)把两板间的距离减小；(2)把两板间的相对面积减小；(3)在两板间插入相对介电常数较大的电介质12电流传感器可以像电流表一样测量电流，不同的是反应比较灵敏，且可以和计算机相连，能画出电流与时间的变化图像图甲是用电流传感器观察电容器充、放电过程的实验电路图，图中电源电压为6 V先使
6、开关S与1接通，待充电完成后，把开关S再与2接通，电容器通过电阻放电，电流传感器将电流信息传入计算机，显示出电流随时间变化的It图像如图乙所示已知图形与时间轴围成的面积表示电荷量，根据图像估算出电容器全部放电过程中释放的电荷量为_ C，该电容器电容为_ F.(均保留三位有效数字)13某实验小组做“观察电容器充、放电现象”的实验(1)同学甲用如图甲所示的电路做实验实验器材有电源、电阻、电容器、电流表、电压表以及单刀双掷开关关于电源和电流表的选取，下列说法正确的是_甲A交流电源、零刻度线在左侧的电流表B交流电源、零刻度线在中间的电流表C直流电源、零刻度线在左侧的电流表D直流电源、零刻度线在中间的电
7、流表(2)同学乙将同学甲电路中的电流表和电压表换成电流传感器和电压传感器同学乙先使开关S与1端相连，稳定后得到如图乙所示的图像，然后把开关S掷向2端，稳定后得到如图丙所示的图像根据图像，在表格内各空格处填上合理的答案开关位置电容器是在充电还是在放电电流传感器中的电流正在增大还是减小S与1端相连_S与2端相连_(3)请你结合图乙，画出S与1端相连后，通过电流传感器的电流随时间变化的图像并分析说明，在该过程中，电流为什么会如此变化？ _14.如图所示，一充电后的平行板电容器的两极板相距l.在正极板附近有一质量为M、电荷量为q(q0)的粒子；在负极板附近有另一质量为m、电荷量为q的粒子在电场力的作用
8、下，两粒子同时从静止开始运动已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距l的平面若两粒子间相互作用力可忽略不计重力，则Mm为多少？15如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间的距离为d，上极板正中有一小孔质量为m、电荷量为q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g)求： (1)小球到达小孔处的速度；(2)极板间电场强度的大小和电容器所带电荷量；(3)小球从开始下落至运动到下极板处的时间16在真空中水平放置平行板电容器，两极板间有一个带电油滴，电容器两板间距为d，当平行板电容器的电压为U0时，
9、油滴保持静止状态，如图所示当给电容器突然充电使其电压增加U1时，油滴开始向上运动；经时间t后，电容器突然放电使其电压减少U2，又经过时间t，油滴恰好回到原来位置假设油滴在运动过程中没有失去电荷，充电和放电的过程均很短暂，这段时间内油滴的位移可忽略不计重力加速度为g.求： (1)带电油滴所带电荷量与质量之比；(2)第一个t与第二个t时间内油滴运动的加速度大小之比；(3)U1与U2之比答案：1 C 2 B 3. A 4. AC 5 B 6 C 7. D 8 D9 AC 10 A11. (1)把两极板间距离减小，电容增大，电荷量不变，电压变小，静电计指针偏角变小(2)把两极板间相对面积减小，电容减小
10、，电荷量不变，电压变大，静电计指针偏角变大(3)在两极板间插入相对介电常数较大的电介质，电容增大，电荷量不变，电压变小，静电计指针偏角变小12 3.0410350713 (1)D(2)充电减小放电减小(3) 开关S与1端相连后，此时由图像乙可知电压传感器中的电压正在增大，是电容器充电过程，根据电容的定义式和电流的定义式有QCU，I，则电流的变化情况如右图所示14. 设电场强度为E，两粒子的运动时间相同，对M有，aM，l；对m有am，l，联立解得.15 (1)由v22gh，得v(2)在极板间带电小球受重力和电场力作用，由牛顿运动定律知：mgqEma由运动学公式知：0v22ad整理得电场强度E由UEd，QCU，得电容器所带电荷量QC(3)由hgt，0vat2，tt1t2整理得t16 (1)油滴静止时满足：mgq，则(2)设第一个t时间内油滴的位移为x1，加速度为a1，第二个t时间内油滴的位移为x2，加速度为a2，则x1a1(t)2x2v1ta2(t)2且v1a1t，x2x1解得a1a213(3)油滴向上加速运动时：qmgma1即qma1油滴向上减速运动时：mgqma2即qma2则解得