2018高考物理大一轮复习 第7章 静电场 第3节 电容器与电容 带电粒子在电场中的运动课时规范训练

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1、电容器与电容带电粒子在电场中的运动课时规范训练[基础巩固题组]1.如图所示,先接通S使电容器充电,然后断开S.当增大两极板间距离时,电容器所带电荷量Q、电容C、两极板间电势差U、两极板间场强E的变化情况是(  )A.Q变小,C不变,U不变,E变小B.Q变小,C变小,U不变,E不变C.Q不变,C变小,U变大,E不变D.Q不变,C变小,U变小,E变小解析:选C.电容器充电后再断开S,则电容器所带的电荷量Q不变,由C∝可知,d增大时,C变小;又U=,所以U变大;由于E=,U==,所以E=,故d增大时,E不变,C正确.2.如图,两平行的带电金属板水平放置.若在两板中间a

2、点从静止释放一带电微粒,微粒恰好保持静止状态,现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°,再由a点从静止释放一同样的微粒,该微粒将(  )A.保持静止状态B.向左上方做匀加速运动C.向正下方做匀加速运动D.向左下方做匀加速运动解析:选D.两平行金属板水平放置时,带电微粒静止有mg=qE,现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°后,两板间电场强度方向逆时针旋转45°,电场力方向也逆时针旋转45°,但大小不变,此时电场力和重力的合力大小恒定,方向指向左下方,故该微粒将向左下方做匀加速运动,选项D正确.3.两个较大的平行金属板A、B相距为d,分别接在

3、电压为U的电源正、负极上,这时质量为m、带电荷量为-q的油滴恰好静止在两板之间,如图所示.在其他条件不变的情况下,如果将两板非常缓慢地水平错开一些,那么在错开的过程中(  )A.油滴将向上加速运动,电流计中的电流从b流向aB.油滴将向下加速运动,电流计中的电流从a流向bC.油滴静止不动,电流计中的电流从b流向aD.油滴静止不动,电流计中的电流从a流向b解析:选D.电容器与电源相连,两极板间电压不变.将两极板非常缓慢地水平错开一些,两极板正对面积减小,而间距不变,由E=可知,电场强度不变,油滴受到的电场力不变,仍与重力平衡,因此油滴静止不动.由C=可知,电容减小,

4、Q=CU,电荷量减小,电容器放电,因此可判断电流计中的电流从a流向b,故D正确.4.如图所示,甲图中电容器的两个极板和电源的两极相连,乙图中电容器充电后断开电源.在电容器的两个极板间用相同的悬线分别吊起完全相同的小球,小球静止时悬线和竖直方向的夹角均为θ,将两图中的右极板向右平移时,下列说法正确的是(  )A.甲图中夹角减小,乙图中夹角增大B.甲图中夹角减小,乙图中夹角不变C.甲图中夹角不变,乙图中夹角不变D.甲图中夹角减小,乙图中夹角减小解析:选B.甲图中的电容器和电源相连,所以电容器两极板间的电压不变,当极板间的距离增大时,根据公式E=可知,板间的电场强度减

5、小,电场力减小,所以悬线和竖直方向的夹角将减小.乙图中电容器充电后断开电源,电容器两极板所带的电荷量不变,根据平行板电容器的电容公式C=,极板间的电压U==,极板间的电场强度E==,场强与两极板间距离无关,故夹角不变,B正确.5.如图所示,平行金属板A、B水平正对放置,分别带等量异号电荷.一带电微粒水平射入板间,在重力和电场力共同作用下运动,轨迹如图中虚线所示,那么(  )A.若微粒带正电荷,则A板一定带正电荷B.微粒从M点运动到N点电势能一定增加C.微粒从M点运动到N点动能一定增加D.微粒从M点运动到N点机械能一定增加解析:选C.由于两极板的正负不知,微粒的电

6、性不确定,则微粒所受电场力方向不确定,所受电场力做功正负不确定,但根据微粒运动轨迹,微粒所受合力一定向下,则合力一定做正功,所以电势能变化情况、机械能变化情况不确定,但微粒动能一定增加,所以只有C正确.6.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)极板间电场强度大小和电容器所带电荷量;(3)小球从开始下落运动到下极板处的时间.解

7、析:(1)由v2=2gh得v=(2)在极板间带电小球受重力和电场力,有mg-qE=ma0-v2=2ad得E=U=EdQ=CU得Q=(3)由h=gt0=v+at2t=t1+t2综合可得t=答案:见解析[综合应用题组]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,在两极板间有一个固定在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,θ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.θ增大,E增大B.θ增大,Ep不变C.θ减小,Ep增大D.θ减小,E不

8、变解析:选D.保持下极板

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