沪科版选修31 电容器 电容 第一课时 作业 (2).docx

2.4电容器 电容1关于电容器的电容，下列说法中正确的是()a电容器所带电荷量越多，电容越大b电容器两板间电压越低，其电容越大c电容器不带电时，其电容为零d电容器的电容只由它本身的特性决定答案d2如图所示的装置，可以探究影响平行板电容器电容的因素，关于下列操作及出现的现象的描述正确的是()a电容器与电源保持连接，左移电容器左极板，则静电计指针偏转角增大b电容器充电后与电源断开，上移电容器左极板，则静电计指针偏转角增大c电容器充电后与电源断开，在电容器两极板间插入玻璃板，则静电计指针偏转角增大d电容器充电后与电源断开，在电容器两极板间插入金属板，则静电计指针偏转角增大答案b3一平行板电容器中存在匀强电场，电场沿竖直方向两个比荷(即粒子的电荷量与质量之比)不同的带正电的粒子a和b，从电容器的p点以相同的水平速度射入两平行板之间测得a和b与电容器极板的撞击点到入射点之间的水平距离之比为12.若不计重力，则a和b的比荷之比是()a12b18c21 d41答案d4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，偏转电场可看作匀强电场，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，电子射入偏转电场时初速度v0和从电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离y分别是()a. b.c. d.d根据动能定理，有eu0mv，电子射入偏转电场时的初速度v0，在偏转电场中，电子的运动时间tl，加速度a，偏转距离ya(t)2.5.如图所示，固定在绝缘支架上的平行板电容器充电后与电源断开，b极板接地，a极板与一个静电计相连将b极板向左水平移动一小段距离后，电容器的电容c、静电计指针偏角和极板间电场强度e的变化情况分别是() ac变小，变大，e不变bc不变，不变，e变小cc变小，不变，e不变dc变小，变大，e变小a电容器充好电后与电源断开，则电容器所带电荷量不变当b极板左移时，极板间距离增大，由c知电容c减小，又c，则知两板间电压u升高，则静电计指针偏角变大，再由e可知电场强度不变，故a正确6.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，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增大，e增大b增大，ep不变c减小，ep增大d减小，e不变d由题意可知平行板电容器的带电荷量q不变，当下极板不动，上极板向下移动一段距离时，两极板间距d减小，则电容c变大，由u可知u变小，则静电计指针的偏角减小又因为两板间电场强度e，q、s不变，则e不变因为e不变，则点电荷从p点移动到下极板(电势为零)电场力做功不变，电势能的变化相同，则点电荷在p点的电势能ep不变，故只有选项d正确7(多选)如图所示，m、n是在真空中竖直放置的两块平行金属板，板间有匀强电场，质量为m、电荷量为q的带电粒子，以初速度v0由小孔进入电场，当m、n间电压为u时，粒子刚好能到达n板，如果要使这个带电粒子能到达m、n两板间距的处返回，则下述措施能满足要求的是()a使初速度减为原来的b使m、n间电压提高到原来的2倍c使m、n间电压提高到原来的4倍d使初速度和m、n间电压都减为原来的bd在粒子刚好到达n板的过程中，由动能定理得qed0mv，所以d，令带电粒子离开m板的最远距离为x，使初速度减为原来的，则x；使m、n间电压提高到原来的2倍，则电场强度变为原来的2倍，x；使m、n间电压提高到原来的4倍，则电场强度变为原来的4倍，x；使初速度和m、n间电压都减为原来的，则电场强度变为原来的一半，x.8如图所示，一充电后的平行板电容器的两极板相距l.在正极板附近有一质量为m、电荷量为q(q0)的粒子；在负极板附近有另一质量为m、电荷量为q的粒子在电场力的作用下，两粒子同时从静止开始运动已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距l的平面若两粒子间相互作用力可忽略，不计重力，则mm为() a32b21c52 d31a设极板间电场强度为e，两粒子的运动时间相同，对m，由牛顿第二定律有：qemam，由运动学公式得：lamt2；对m，由牛顿第二定律有qemam根据运动学公式得：lamt2由以上几式解之得：，故a正确9.(多选)若题中，在两极板间加上如图所示变化的匀强电场当t0时，在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子，(只受电场力的作用)，则下列说法中正确的是()a带电粒子将始终向同一个方向运动b2 s末带电粒子回到原出发点c3 s末带电粒子的速度为零d03 s内，电场力做的总功为零cd设第1 s内粒子的加速度为a1，第2 s内的加速度为a2，由a可知，a22a1，可见，粒子第1 s内向负方向运动，1.5 s末粒子的速度为零，然后向正方向运动，至3 s末回到原出发点，粒子的速度为0，由动能定理可知，此过程中电场力做功为零，综上所述，可知c、d正确考向2在电场力和重力作用下的直线运动10.如图所示，倾斜放置的平行板电容器两极板与水平面夹角为，极板间距为d，带负电的微粒质量为m、带电量为q，从极板m的左边缘a处以初速度v0水平射入，沿直线运动并从极板n的右边缘b处射出，则()a微粒达到b点时动能为mvb微粒的加速度大小等于gsin c两极板的电势差umnd微粒从a点到b点的过程电势能减少题眼点拨“沿直线运动”说明微粒受电场力和重力的合力与v0在一条直线上c微粒仅受电场力和重力，电场力方向垂直于极板，重力的方向竖直向下，微粒做直线运动，合力方向沿水平方向由此可得，电场力方向垂直于极板斜向左上方，合力方向水平向左，微粒做减速运动，微粒到达b时动能小于mv，选项a错误；根据qesin ma，qecos mg，解得agtan ，选项b错误；两极板的电势差umned，选项c正确；微粒从a点到b点的过程中，电场力做负功，电势能增加，电势能增加量qumn，选项d错误10. (2018山西运城一模)真空中的某装置如图所示，其中平行金属板a、b之间有加速电场，c、d之间有偏转电场，m为荧光屏今有质子、氘核和粒子均由a板从静止开始被加速电场加速后垂直于电场方向进入偏转电场，最后打在荧光屏上已知质子、氘核和粒子的质量之比为124，电荷量之比为112，则下列判断中正确的是()a三种粒子从b板运动到荧光屏经历的时间相同b三种粒子打到荧光屏上的位置相同c偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为122d偏转电场的电场力对三种粒子做功之比为124 b设加速电压为u1，偏转电压为u2，偏转极板的长度为l，板间距离为d，在加速电场中，由动能定理得qu1mv，解得v0，三种粒子从b板运动到荧光屏的过程，水平方向做速度为v0的匀速直线运动，由于三种粒子的比荷不同，则v0不同，所以三种粒子从b板运动到荧光屏经历的时间不同，故a错误；根据推论y、tan 可知，y与粒子的种类、质量、电量无关，故三种粒子偏转距离相同，打到荧光屏上的位置相同，故b正确；偏转电场的电场力做功为wqey，则w与q成正比，三种粒子的电荷量之比为11 2，则有电场力对三种粒子做功之比为112，故c、d错误13.(多选)如图所示，氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速地飘入电场线水平向右的加速电场e1，之后进入电场线竖直向下的匀强电场e2发生偏转，最后打在屏上整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么()a偏转电场e2对三种粒子做功一样多b三种粒子打到屏上时的速度一样大c三种粒子运动到屏上所用时间相同d三种粒子一定打到屏上的同一位置ad根据动能定理有qe1dmv，得三种粒子经加速电场加速后获得的速度v1.在偏转电场中，由lv1t2及yt得，带电粒子经偏转电场的侧位移y，则三种粒子在偏转电场中的侧位移大小相等，又三种粒子带电荷量相同，根据wqe2y得，偏转电场e2对三种粒子做功一样多，选项a正确；根据动能定理，qe1dqe2ymv，得到粒子离开偏转电场e2打到屏上时的速度v2，由于三种粒子的质量不相等，故v2不一样大，选项b错误；粒子打在屏上所用的时间t(l为偏转电场左端到屏的水平距离)，由于v1不一样大，所以三种粒子打在屏上的时间不相同，选项c错误；根据vyt2及tan 得，带电粒子的偏转角的正切值tan ，即三种带电粒子的偏转角相等，又由于它们的侧位移相等，故三种粒子打到屏上的同一位置，选项d正确 14如图甲所示，在两距离足够大的平行金属板中央有一个静止的电子(不计重力)，当两板间加上如图乙所示的交变电压后，若取电子初始运动方向为正方向，则下列图象中能正确反映电子的速度v、位移x、加速度a、动能ek四个物理量随时间变化规律的是() 甲 乙a b c da分析电子一个周期内的运动情况：0时间内，电子从静止开始向a板做匀加速直线运动，沿原方向做匀减速直线运动，时刻速度为零.t时间内向b板做匀加速直线运动，tt继续向b板做匀减速直线运动根据匀变速运动vt图象是倾斜的直线可知图a符合电子的运动情况，故a正确电子做匀变速直线运动时xt图象是抛物线，故b错误根据电子的运动情况，匀变速运动的加速度大小不变，at图象应分段平行于横轴，故c错误匀变速运动vt图象是倾斜的直线，ekt图象是曲线，故d错误15(2018太原模拟)如图所示，在竖直平面内的平面直角坐标系xoy中，x轴上方有水平向右的匀强电场，有一质量为m、电荷量为q(q0)的带电绝缘小球，从y轴上的p(0，l)点由静止开始释放，运动至x轴上的a(l,0)点时，恰好无碰撞地沿切线方向进入在x轴下方竖直放置的四分之三圆弧形光滑绝缘细管细管的圆心o1位于y轴上，交y轴于b点，交x轴于a点和c(l,0)点该细管固定且紧贴x轴，内径略大于小球外径不计一切阻力，重力加速度为g.求：(1)匀强电场的电场强度的大小；(2)小球运动到b点时对细管的压力的大小和方向；(3)小球从c点飞出后会落在x轴上的哪一位置题眼点拨“带电绝缘小球”，“静止开始释放”，说明小球在重力、电场力的作用下，先做匀加速直线运动；“恰好无碰撞地沿切线方向进入”说明v的方向与竖直方向成45角解析(1)小球释放后在重力和电场力的作用下做匀加速直线运动，小球从a点沿切线方向进入细管，则速度方向与竖直方向的夹角为45，即加速度方向与竖直方向的夹角为45则tan 45解得匀强电场的电场强度e.(2)根据几何关系可知，圆弧形细管的半径rl，圆心的坐标为o1(0，l)设小球运动到b点时速度为vb，此时受到重力和细管的支持力fn，从p点到b点的过程中根据动能定理得：mv0mg(2ll)eql小球运动到b点时，根据牛顿第二定律得：fnmgm联立解得：fn3(1)mg根据牛顿第三定律可知，小球