2019-2020年高考物理总复习配餐作业22电容器与电容带电粒子在电场中的运动

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1、2019-2020年高考物理总复习配餐作业22电容器与电容带电粒子在电场中的运动1．(xx·西安模拟)(多选)上海世博会中稳定运营的36辆超级电容客车吸引了众多观光者的眼球。据介绍，电容车在一个站点充电30秒到1分钟后，空调车可以连续运行3公里，不开空调则可以坚持行驶5公里，最高时速可达44公里。超级电容器可以反复充放电数十万次，其显著优点有：容量大、功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽。如图所示为某汽车用的超级电容器，规格为“48V,3000F”，放电电流为1000A，漏电电流为10mA，充满电所

2、用时间为30s，下列说法正确的是(　　)A．充电电流约为4800AB．放电能持续的时间超过10分钟C．若汽车一直停在车库，则电容器完全漏完电，时间将超过100天D．所储存电荷量是手机锂电池“4.2V,1000mAh”的40倍解析　由题知，电容器的额定电压U＝48V，电容C＝3000F，则所能储存的电荷量为Q＝CU。充电时，有Q＝I充t充，得充电电流I充＝＝A＝4800A，故A正确；放电能持续的时间t放＝＝s＝144s，小于10分钟，故B错误；若汽车一直停在车库，则电容器完全漏完电，时间为t漏＝＝1.44×107s＝

3、天≈166.7天，故C正确；手机锂电池“4.2V，1000mAh”的电荷量q＝It＝1×3600C＝3600C，则Q＝40q，故D正确。答案　ACD2．(xx·苏州模拟)一对平行金属板带有等量异种电荷，如果金属板不是足够大，两板之间的电场线就不是相互平行的直线，如图所示，C、D、E、F为金属板表面上的不同位置。关于该电场，下列说法正确的是(　　)A．A点的场强小于B点的场强B．A点的电势低于B点的电势C．一带电粒子分别从C移到D和从E移到F，电场力做功相等D．带正电粒子从P点沿平行于极板方向射入，它将做类平抛运动解

4、析　电场线的疏密表示电场强度的相对大小，则电场内部A点的电场强度大于B点的电场强度，故A错误；沿着电场线方向电势逐渐降低，故A点电势高于B点电势，故B错误；C、E两点的电势相等，D、F两点的电势相等，且C、E两点的电势高于D、F两点的电势，则C、D两点的电势差等于E、F两点的电势差，故一带电粒子分别从C移到D和从E移到F，电场力做功相等，选项C正确；带正电粒子从P点沿平行于极板方向射入，则由于竖直方向所受的电场力不是恒力，故它不是做类平抛运动，选项D错误，故选C。答案　C3．如图甲所示，水平正对放置的两极板间加有按

5、如图乙所示规律变化的电压，电压大小先由U0随时间均匀减小到零，然后又从零随时间均匀增大到U0，开始时极板间某带电微粒处于静止状态，则下列各图能正确描述该微粒的加速度a或速度v随时间t变化规律的是(　　)解析　微粒受到的合外力F＝mg－Eq＝ma，E＝，根据图乙中给的U－t图线可知，电势差U先减小后增大，则电场强度E随时间先减小后增大，所以微粒的加速度a随时间先增大后减小，反映到v－t图线上就是切线的斜率先增大后减小，D正确。答案　D4．如图所示，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间

6、的匀强电场中，P从两极板正中央射入，Q从下极板边缘处射入，它们最后打在同一点(重力不计)，则从开始射入到打到上板的过程中(　　)A．它们运动的时间tQ>tPB．它们运动的加速度aQ

7、P＝qP·，ΔEkQ＝qQU，ΔEkP∶ΔEkQ＝1∶4，D项错误。答案　C5．如图所示，D是一只二极管，AB是平行板电容器，在电容器两极板间有一带电微粒P处于静止状态，当两极板A和B间的距离增大一些的瞬间(两极板仍平行)，带电微粒P的运动情况是(　　)A．向下运动　　　　　B．向上运动C．仍静止不动D．不能确定解析　当带电微粒P静止时，对其进行受力分析得Eq＝mg，即q＝mg。当A、B之间距离增大时，电容器的电容C减小，由Q＝CU得，Q也减小，但由于电路中连接了一个二极管，它具有单向导电性，不能放电，故电容器A、

8、B两极板上的电荷量不变，场强不变，电场力仍等于微粒的重力，故带电微粒仍保持静止状态，C选项正确。答案　C6．如图所示，在绝缘平面上方存在着足够大的水平向右的匀强电场，带正电的小金属块以一定初速度从A点开始沿水平面向左做直线运动，经L长度到达B点，速度变为零。此过程中，金属块损失的动能有转化为电势能。金属块继续运动到某点C(图中未标出)时的动能和A点时的动能相