备考2020年高考物理一轮复习：29 电容器与电容 带电粒子在电场中的运动
试卷更新日期：2019-11-06 类型：一轮复习
一、单选题
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1. 如图所示，有三个质量相等的分别带正电、负电和不带电的粒子从两水平放置的金属板左侧中央以相同的水平初速度v0先后射入电场中，最后在正极板上打出A、B、C三个点，则（ ）
A、三种粒子在电场中运动时间相同 B、三种粒子到达正极板时速度相同 C、三种粒子到达正极板时落在A、C处的粒子机械能增大，落在B处粒子机械能不变 D、落在C处的粒子带正电，落在B处的粒子不带电，落在A处的粒子带负电2. 如图所示，示波器的示波管可以视为加速电场与偏转电场的组合，若已知加速电压为U1 ， 偏转电压为U2 ， 偏转极板长为L，极板间距为d，且电子被加速前的初速度可忽略，则关于示波器的灵敏度（即偏转电场中每单位偏转电压所引起的偏转量 ）与加速电场、偏转电场的关系，下列说法中正确的是（ ）
A、d越大，灵敏度越高 B、L越大，灵敏度越高 C、U1越大，灵敏度越高 D、U2越大，灵敏度越高3. 如图甲所示，两平行金属板MN、PQ的板长和板间距离相等，板间存在如图乙所示的随时间周期性变化的电场，电场方向与两板垂直.在t =0时刻，一不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方向射入电场粒子射入电场时的速度为 ，t=T时刻粒子刚好沿MN板右边缘射出电场.则（ ）
A、该粒子射出电场时的速度方向一定是沿垂直电场方向的 B、 时刻，该粒子的速度大小为 C、若该粒子在 时刻以速度 进入电场，则粒子会打在板上 D、若该粒子的入射速度变为 ，则该粒子仍在t =T时刻射出电场4. 如图所示竖直放置的两个平行金属板间存在匀强电场，与两板上边缘等高处有两个质量相同的带电小球，P 小球从紧靠左极板处由静止开始 释放，Q 小球从两板正中央由静止开始释放，两小球最终都能运动到右极板上的同一位置，则从开始释放到运动到右极板的过程中它们的（ ）
A、运行时间 B、电势能减少量之比 C、电荷量之比 D、动能增加量之比5. 如图所示，两极板与电面相通接，电子从负极板边沿垂直电场方向射入匀强电场，且恰好从正极板边沿飞出，现在使电子入射速度变为原来 ，而电子仍从原位置射入，且仍从正极边沿飞出，则两极板的间距应变为原来的（ ）
A、4倍 B、2倍 C、 倍 D、 倍6. 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7. 如图所示，为电子枪的工作原理，金属丝加热后可以发射电子，发射出的电子被加速电场加速，穿出金属板上的小孔后，形成高速运动的电子束。其中加热电源的电动势为E，加速电压为U。下列说法正确的是（ ）
A、加热电源的正负不能接反 B、加速电压的正负不能接反 C、加速电场的电场线从金属丝发出，终止于金属板 D、电子被加速时，一定是沿着电场线运动的8. 如图所示，M、N为平行板电容器的两个金属极板，G为静电计，开始时闭合开关S，静电计张开一定角度。则下列说法正确的是（ ）
A、开关S保持闭合状态，将R的滑片向右移动，静电计指针张开角度增大 B、开关S保持闭合状态，将两极板间距增大，静电计指针张开角度增大 C、断开开关S后，将两极板间距增大，静电计指针张开角度增大 D、断开开关S后，紧贴下极板插入一玻璃板，板间场强不变9. 超级电容的容量比通常的电容器大得多，其主要优点是高功率脉冲应用和瞬时功率保持，具有广泛的应用前景．如图所示，某超级电容标有“2.7 V 100 F”，将该电容接在1.5 V干电池的两端，则电路稳定后该电容器的负极板上所带电量为（ ）
A、－150 C B、－75 C C、－270 C D、－135 C二、多选题
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10. 下列关于电容器和电容的说法中，正确的是（ ）A、根据C＝ 可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，跟两板间的电压成反比 B、对于确定的电容器，其所带的电荷量与两板间的电压（小于击穿电压且不为零）成正比 C、对于确定的电容器，无论电容器的电压如何变化（小于击穿电压且不为零），它所带的电荷量与电压比值恒定不变 D、电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，其大小与加在两板上的电压无关11. 如图所示，电容器的B板接地，开关闭合，在其两板间的P点静止一个带电小球。将B板迅速下移少许则（ ）
A、电流从B板经过电源到A板 B、两极板间的电压U不变、小球向下运动 C、P点电势φ升高 D、小球在P点的电势能Ep减小12. 平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间，一个所带电荷量很小的正电荷固定在P点，如图所示，以E表示两极板间的电场强度，U表示两极板间的电势差，Ep表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则（ ）
A、U变小，E不变 B、E变小，Ep变大 C、U不变，Ep不变 D、U变小，Ep不变13. 如图所示，电路中 、 为两块竖直放置的金属板， 是一只静电计，开关S合上后，静电计指针张开一个角度，下述做法可使静电计指针张角增大的是（ ）
A、使 、 两板靠近一些 B、使 、 两板正对面积减小一些 C、断开S后，使 板向右平移一些 D、断开S后，使 、 正对面积减小一些14. 如图所示，两块较大的金属板A、B水平正对放置并与一电源相连，S闭合后，两板间有一质量为m，带电量为q的油滴恰好处于静止状态，以下说法正确的是（ ）
A、若将A板向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G中有b→a的电流 B、若将A板向左平移一小段位移，则油滴仍然静止，G中有b→a的电流 C、若将S断开，则油滴立即做自由落体运动，G中无电流 D、若将S断开，再将A板向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G中有b→a的电流15. 如图，平行板电容器与电动势为E的直流电源连接，一带电油滴位于电容器中的P点处于平衡状态，现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则（ ）
A、极板间的电场强度变大 B、带电油滴向上极板运动 C、电容器的电容变小 D、电容器带电量减少16. 如图所示，带电荷量之比为qA∶qB＝1∶3的带电粒子A、B以相等的速度v0从同一点出发，沿着跟电场强度垂直的方向射入平行板电容器中，分别打在C、D点，若OC＝CD，忽略粒子重力的影响，则（ ）
A、A和B在电场中的位移大小之比为1∶2 B、A和B在电场中运动的时间之比为1∶2 C、A和B运动的加速度大小之比为4∶1 D、A和B的质量之比为1∶1217. 如图所示，两块平行金属板M、N竖直放置，电压恒为U。一电子(不计重力)从N板静止释放，它运动到M板时速率为v。现将M板水平向右移动一段距离，再将电子从N板静止释放，下列判断不正确的是（ ）
A、电子运动过程的加速度变大 B、金属板M、N的带电量不变 C、电子运动到M板所用的时间变短 D、电子运动到M板时速率变小三、综合题
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18. 如图所示，真空中水平放置的两个相同极板Y和Y'长为L，相距d，足够大的竖直屏与两板右侧相距b．在两板间加上可调偏转电压U，一束质量为m、带电量为+q的粒子（不计重力）从两板左侧中点A以初速度v0沿水平方向射入电场且能穿出．
(1)、证明粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心O点；(2)、求两板间所加偏转电压U的范围；(3)、求粒子可能到达屏上区域的长度．19. 如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电子质量为m，电荷量为e，加速电场电压为U0。偏转电场可看做匀强电场，极板间电压为U，极板长度为L，板间距为d。忽略电子所受重力，求电子射入偏转电场时的初速度v0和从电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离Δy.
20. 图a为平行正对的金属板M、N，M板上有一个小孔，在M、N两板上加有如图b所示的周期性变化的电压。现有一质量为m、重力不计的、带正电量为q的粒子，在t=T/8时刻从小孔进入两板间（粒子刚进入时的速度很小，可认为等于0）。求：
(1)、两板间的距离d 满足什么条件，粒子到达N板时速度最大？最大速度是多少？(2)、设周期为0.8秒，若两板间的距离等于粒子进入电场后在第一个0.8秒时间内运动时所通过位移的2倍，则粒子从M板运动到N板的时间为多少？21. 如图所示，虚线MN、PQ之间存在水平向右的匀强电场，两虚线间距离为d．一质量为m、电荷量为+q的带电粒子，从a点由静止释放，经电压为U的电场加速后，由b点垂直进入水平匀强电场中，从MN上的某点c(图中未画出)离开，其速度与电场方向成45°角．不计带电粒子的重力．求：
(1)、带电粒子刚进入水平匀强电场时的速率v0；(2)、水平匀强电场的场强大小E；(3)、bc两点间的电势差Ubc ．22. 如图所示，竖直放置的两金属板之间加电压 ，在其右侧有两个水平正对放置的平行金属极板，板长L＝10cm，相距d＝5cm，两极板间加 的偏转电压。从左极板的小孔处静止释放一带电粒子，该粒子的质量m＝8.0×10﹣30kg，电荷量q＝6.4×10﹣18C，粒子从小孔S射入偏转电场，并能从右端射出，忽略金属极板边缘对电场的影响，不计粒子的重力。求：
(1)、粒子射入偏转电场时的速度大小v；(2)、粒子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量y；(3)、粒子在偏转电场运动的过程中电场力对它所做的功W。23. 一束初速度不计的电子流在经U＝5000V的加速电压加速后在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，若板间距离d＝1.0cm，板长 ＝5.0cm，电子电量e＝ C，那么
(1)、电子经过加速电场加速后的动能为多少?(2)、要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最多能加多大的电压?