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时间:2019-08-05
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1、高物理基础训练26基础训练26电容器带电粒子在电场中的运动(时间60分钟,赋分100分)训练指要电容器是一种重要的电学元件,我们要了解其结构,对于平行板电容器,要理想其电容决定式的意义.带电粒子在电场中运动,综合了电场知识、力学知识,通过训练使我们能结合力学知识和方法,分析和把握带电粒子在电场中运动的规律.第1题、第4题、第9题为创新题,使我们了解本部分知识在现代技术中的应用.一、选择题(每小题5分,共40分)1.1999年7月12日日本原子能公司所属敦贺湾核电站由于水管破裂导致高辐射冷却剂外流,在检测此次重大事故中应用了非电量
2、变化(冷却剂外泄使管中液面变化)转移为电信号的自动化测量技术.图1—26—1是一种通过检测电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图,容器中装有导电液体,是电容器的一个电极,中间的芯柱是电容器的另一个电极,芯柱外面套有绝缘管(塑料或橡皮)作为电介质,电容器的两个电极分别用导线接在指示器上,指示器上显示的是电容的大小,但从电容的大小就可知容器中液面位置的高低,为此,以下说法中正确的是()图1—26—1A.如果指示器显示出电容增大了,则两电极正对面积增大,必液面升高B.如果指示器显示电容减小了,则两电极正对面积增大,必液面升高C.如果
3、指示器显示出电容增大了,则两电极正对面积减小,液面必降低D.如果指示器显示出电容减小了,则两电极正对面积增大,液面必降低图1—26—22.如图1—26—2所示,平行板电容器经开关S与电池连接,a处有一电荷量非常小的点电荷,S是闭合的,φa表示a点的电势,F表示点电荷受到的电场力.现将电容器的B板向下稍微移动,使两板间的距离增大,则()A.φa变大,F变大B.φa变大,F变小C.φa不变,F不变D.φa不变,F变小3.(2001年全国高考试题)如图1—26—3所示,虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面,它们的电势分别为φa、φb
4、和φc,φa>φb>φc,一带正电的粒子射入电场中,其运动轨迹如实线KLMN所示,由图可知()图1—26—3A.粒子从K到L的过程中,电场力做负功B.粒子从L到M的过程中,电场力做负功C.粒子从K到L的过程中,静电势能增加D.粒子从L到M的过程中,动能减小4.离子发动机飞船,其原理是用电压U加速一价惰性气体离子,将它高速喷出后,飞船得到加速,在氦、氖、氩、氪、氙中选用了氙,理由是用同样电压加速,它喷出时()A.速度大B.动量大C.动能大D.质量大5.如图1—26—4所示,从F处释放一个无初速的电子向B极方向运动,指出下列对电子运动
5、的描述中哪句是错误的(设电源电动势为U)()图1—26—4A.电子到达B板时的动能是UeVB.电子从B板到达C板动能变化量为零C.电子到达D板时动能是3eVD.电子在A板和D板之间做往复运动6.a、b、c三个α粒子由同一点垂直场强方向进入偏转电场,其轨迹如图1—26—5所示,其中b恰好飞出电场,由此可以肯定()图1—26—5①在b飞离电场的同时,a刚好打在负极板上②b和c同时飞离电场③进入电场时,c的速度最大,a的速度最小④动能的增量相比,c的最小,a和b的一样大A.①B.①②C.③④D.①③④7.在图1—26—6所示的实验装置中
6、,充电后的平行板电容器的A极板与灵敏的静电计相接,极板B接地.若极板B稍向上移动一点,由观察到静电计指针的变化,作出电容器电容变小的依据是()图1—26—6A.两极间的电压不变,极板上电荷量变小B.两极间的电压不变,极板上电荷量变大C.极板上的电荷量几乎不变,两极间的电压变小D.极板上的电荷量几乎不变,两极间的电压变大8.如图1—26—7所示,电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中,射入方向跟极板平行,整个装置处在真空中,重力可忽略,在满足电子能射出平行板区的条件下,下述四种情况
7、中,一定能使电子的偏转角θ变大的是()图1—26—7A.U1变大、U2变大B.U1变小、U2变大C.U1变大、U2变小D.U1变小、U2变小二、填空题(每小题6分,共24分)9.密立根油滴实验进一步证实了电子的存在,揭示了电荷的非连续性.如图1—26—8所示是密立根实验的原理示意图,设小油滴质量为m,调节两板间电势差为U,当小油滴悬浮不动时,测出两板间距离为d.可求出小油滴的电荷量q=_______.图1—26—810.水平放置的平行板电容器的电容为C,板间距离为d,极板足够长,当其带电荷量为Q时,沿两板中央水平射入的带电荷量为
8、q的微粒恰好做匀速直线运动.若使电容器电荷量增大一倍,则该带电微粒落到某一极板上所需的时间_______.11.来自质子源的质子(初速度为零),经一加速电压为800kV的直线加速器加速,形成电流强度为1mA的细柱形质子流,已知质子电荷量e=1.60
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