2020版高考物理一轮复习课后限时集训21电容器带电粒子在电场中的运动新人教版

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1、课后限时集训(二十一)电容器带电粒子在电场中的运动(建议用时：40分钟)[基础对点练]题组一：电容器与电容1.(2019·宾川模拟)用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图所示)。设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ。实验中，极板所带电荷量不变(　　)A．保持S不变，增大d，则θ变大B．保持S不变，增大d，则θ变小C．保持d不变，减小S，则θ变小D．保持d不变，减小S，则θ不变A　[根据电容的决定式C＝得知，电容与极板间距离成反比，当保持S不变，增大d时，电容减小，电容器的电量Q不变，由电

2、容的定义式C＝分析可知板间电势差增大，则静电计指针的偏角θ变大，故A正确，B错误。根据电容的决定式C＝得知，电容与极板的正对面积成正比，当保持d不变，减小S时，电容减小，电容器极板所带的电荷量Q不变，则由电容的定义式C＝分析可知板间电势差增大，静电计指针的偏角θ变大，故C、D错误。]2.(2019·郑州模拟)如图所示，A、B为两块竖直放置的平行金属板，G是静电计，开关S闭合后，静电计指针张开一定角度。下述做法可使静电计指针张角增大的是(　　)A．使A板向左平移以增大板间距离B．在A、B两板之间插入一块陶瓷板C．断开S后，使B

3、板向左平移以减小板间距离D．断开S后，使B板向上平移以减小极板正对面积D　[开关S闭合，电容器两端的电势差不变，则指针的张角不变，故A、B错误。断开S，电容器所带的电量不变，B板向左平移减小板间距，则电容增大，根据U＝知，电势差减小，则指针张角减小，故C错误。断开S，电容器所带的电量不变，A、B的正对面积错开，电容减小，根据U＝知，电势差增大，则指针张角增大，故D正确。]3.(多选)(2019·上饶模拟)一位同学用底面半径为r的圆桶形塑料瓶制作了一种电容式传感器，用来测定瓶内溶液深度的变化，如图所示，瓶的外壁涂有一层导电涂层

4、和瓶内导电溶液构成电容器的两极，它们通过探针和导线与电源、电流计、开关相连，中间的一层塑料为绝缘介质，其厚度为d，相对介电常数为εr。若发现在某段时间t内有大小为I的电流从下向上流过电流计，设电源提供电压恒定为U，则下列说法中正确的是(　　)A．瓶内液面升高了B．瓶内液面降低了C．电容器在这段时间内放电D．瓶内液面高度在t时间内变化了BCD　[根据C＝，当d、εr不变时，C∝S，而正对面积S正比于液面高度h。电流计中有从下向上流过的电流，说明电容器在放电，电容器带电荷量Q＝CU在减小，在电压U恒定时，说明电容C在减小，则h也

5、在减小，瓶内的液面降低了，故A错误，B、C正确。t时间内放电，释放的电荷量ΔQ＝UΔC＝It，ΔC＝＝，解得Δh＝，故D项正确。]题组二：带电粒子在电场中的运动4．(2017·江苏高考)如图所示，三块平行放置的带电金属薄板A、B、C中央各有一小孔，小孔分别位于O、M、P点．由O点静止释放的电子恰好能运动到P点。现将C板向右平移到P′点，则由O点静止释放的电子(　　)A．运动到P点返回B．运动到P和P′点之间返回C．运动到P′点返回D．穿过P′点A　[设AB、BC间的电场强度分别为E1、E2，间距分别为d1和d2，电子由O点运

6、动到P点的过程中，据动能定理得：eE1d1－eE2d2＝0①当C板向右平移后，BC板间的电场强度E′2＝＝＝＝，BC板间的电场强度与板间距无关，大小不变。第二次释放后，设电子在BC间移动的距离为x，则eE1d1－eE2x＝0－0②比较①②两式知，x＝d2，即电子运动到P点时返回，选项A正确。]5．(2019·合肥调研)一电子以初速度v0垂直于场强方向射入平行板电容器，射出电容器时的速度为v0。若上述过程中电子的初速度变为原来的2倍，电子重力不计，则电子射出电容器时的速度为(　　)A．v0　B．2v0　　　C．3v0　　　D．

7、2v0A　[一电子以初速度v0，垂直于场强方向射入平行板电容器，射出电容器时的速度为v0，根据平行四边形定则知，离开电容器时竖直分速度为：vy＝＝2v0，当初速度变为原来的2倍，则运动时间变为原来的一半，加速度不变，离开偏转电场时的竖直分速度变为原来的一半，即为v0，根据平行四边形定则知，电子射出电容器的速度为：v＝＝v0，故A正确，B、C、D错误。]6.(2019·合肥模拟)如图所示，平行板电容器A、B两极板水平放置，将其和二极管串联接在电源上，已知A板和电源正极相连，二极管具有单向导电性。一带负电小球从A、B间的某一固定

8、点水平射入，打在B板上的N点，小球的重力不能忽略，现通过上下平移A板来改变两板间距，则下列说法正确的是(　　)A．当A、B间距增大时，小球可能打在N点的左侧B．当A、B间距减小时，小球可能打在N点的左侧C．当A、B间距减小时，电场力对小球做功不变D．当A、B间距增大时，电场力对小球做功不变