浙江省2019_2020学年高中物理第七章课时训练2电容器和带电粒子在电场中的运动（含解析）.docx

课时训练2电容器和带电粒子在电场中的运动基础巩固1.下列物理单位中,是电容器电容的单位的是(A)A.法拉(F)B.特斯拉(T)C.库仑(C)D.韦伯(Wb)2.下列电学元器件属于电容器的是(A)3.常用的电容器,从构造上看,可以分为固定电容器和可变电容器两类。如图甲、乙为两种电容器的实物图片,根据图中的相关信息,下列判断中正确的是(D)A.图中甲为可变电容器,它是通过改变极板间的距离来改变电容器的电容的B.在不改变其他条件下,将甲电容器浸入煤油中,其电容不发生变化C.根据图乙中电容器外壳上标的数据可知,电压超过5.5 V时乙电容器就会被击穿D.根据图乙中电容器外壳上标的数据可知,乙电容器接5.5 V电压时,储存的电量为5.5 C4.某电容器的电容是30 F,额定电压为200 V,击穿电压为400 V,对于该电容器,下列说法中正确的是(A)A.为使它的两极板间的电压增加1 V,所需要的电荷量是 310-5 CB.可以使该电容器带1 C的电荷量C.该电容器能容纳的电荷量最多为610-3 CD.该电容器两极板间能承受的最大电压为200 V解析:由Q=CU=3010-61 C=310-5 C,选项A正确;由U= V3.3104 V,电容器被击穿,选项B错误;该电容器能承受的最大电压为400 V,则最大电荷量Q=CU=310-5400 C=1.210-2 C,选项C,D错误.5.某电容器标注的是“400 V22 F”,则下列说法中正确的是(A)A.该电容器接在400 V以下电压两端,可正常工作B.该电容器只有接在400 V电压两端,才能正常工作C.接在200 V电压两端,电容值为11 FD.不管哪类电容器,都不用考虑引出线与电源的哪个极相连解析:400 V是电容器允许的最高电压,只能在400 V以下的电压下正常工作,故A正确,B错误;22 F是电容器的电容,与电压高低无关,故C错误;电容器的电容值由其内部构造所决定,电解电容器在使用时需要注意正负极,故D错误。6.下列有关电容器知识的描述,正确的是(A)A.图甲为电容器充电示意图,充完电后电容器上极板带正电,两极板间电压U等于电源电动势EB.图乙为电容器放电示意图,若电容器上极板带电量为+Q,则放电过程中通过电流表的电流方向从右向左,流过的总电量为2QC.图丙为电解电容器的实物图和符号,图丁为可变电容器及其符号,两种电容器使用时都应严格区分正负极D.图丙中的电容器上标有“400 V,68 F”字样,说明该电容器只有两端加上400 V的电压时电容才为68 F解析:图甲为电容器充电过程,充完电后电容器上极板与电源的正极相连,同时两极板间的电压U等于电源的电动势E,故A正确;图乙为电容器放电过程,若电容器上极板带电量为+Q,则放电过程中通过电流表的电流方向从右向左,且流过的总电量为Q,故B错误;图丙为电解电容器的实物图和符号,图丁为可变电容器及其符号,前者电容器使用时严格区分正负极,后者不用,故C错误;图丙中的电容器上标有“400 V,68 F”字样,说明该电容器两端电压最大值为400 V,而电容与电容器的电压及电量均无关,总是68 F,故D错误。7.密立根油滴实验原理如图所示。两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接,板间电压为U,形成竖直向下场强为E的匀强电场。用喷雾器从上板中间的小孔喷入大小、质量和电荷量各不相同的油滴。通过显微镜可找到悬浮不动的油滴,若此悬浮油滴的质量为m,则下列说法正确的是(C)A.悬浮油滴带正电B.悬浮油滴的电荷量为C.增大场强,悬浮油滴将向上运动D.油滴的电荷量不一定是电子电荷量的整数倍解析:悬浮不动,说明油滴所受静电力与重力平衡,所以该油滴带负电,选项A错误;Eq=mg,q=,所以选项B错误;如果增大电场强度,原本悬浮的油滴就会向上加速,选项C正确;所有带电体的电荷量都是电子电荷量的整数倍,选项D错误。8.如图所示,静电喷涂时,喷枪喷出的涂料微粒带负电,被喷工件带正电,微粒只在静电力作用下向工件运动,最后吸附在其表面。微粒在向工件靠近的过程中(D)A.一定沿着电场线运动B.所受电场力大小不变C.克服电场力做功D.电势能逐渐减小解析:工件带正电,涂料微粒带负电,由于涂料微粒有初速度,不一定沿电场线方向运动,A错误;离工件越近,涂料微粒所受电场力越大,故选项B错误;电场力对涂料微粒做正功,其电势能减小,故选项C错误,D正确。9.如图是某种静电矿料分选器的原理示意图,带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后,分落在收集板中央的两侧。对矿粉分离的过程,下列表述正确的有(D)A.带正电的矿粉落在右侧B.电场力对带负电的矿粉做负功C.带负电的矿粉电势能变大D.带正电的矿粉电势能变小解析:由题图可知,电场方向水平向左,带正电的矿粉所受电场力方向与电场方向相同,所以落在左侧;带负电的矿粉所受电场力方向与电场方向相反,所以落在右侧,选项A错误;无论矿粉所带电性如何,矿粉均向所受电场力方向偏转,电场力均做正功,电势能均减少,选项B,C错误,D正确。10.(2019浙大附中月考)带电荷量分别为+4q和-q的两点电荷组成了电荷系统,其电场线分布如图所示,图中实线为电场线,未标注方向,虚线上A,B,C,D等间距,根据图象可判断(C)A.BC间的电场方向为C指向BB.A点附近没有电场线,A点的电场强度为零C.D点电场强度为零,试探电荷不受电场力作用D.若把一个带正电的试探电荷从A移到B,电场力做正功,电势能减小解析:电场线的疏密表示电场的强弱,由此可判断,B处的点电荷为+4q,C处的点电荷为-q。电场线的方向总是从正电荷出发终止于负电荷,即BC间的电场方向大体为B指向C,故A错误;由点电荷电场强度的公式E=k和电场的叠加,易得A点的电场强度并不等于零,故B错误;由点电荷电场强度的公式E=k和电场的叠加可得,D点的电场强度为零,试探电荷在D点不受电场力作用,故C正确;AB间电场方向为B指向A,带正电的试探电荷从A移到B,电场力做负功,电势能增加,故D错误。能力提高11.某原子电离后其核外只有一个电子,若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动,那么电子运动(C)A.半径越大,加速度越大B.半径越小,周期越大C.半径越大,角速度越小D.半径越小,线速度越小解析:对电子来说,库仑力提供其做圆周运动的向心力,则k=ma=m=m2r=mr得a=,v=,=,T=,因此选项C正确。12.两平行金属板相距为d,电势差为U,一电子质量为m,电荷量为e,从O点沿垂直于极板的方向射出,最远到达A点后返回,如图所示,OA=h,此电子具有的初动能是(D)A.B.edUhC.D.解析:设电子的初动能为Ek0,而末动能为零,极板间电场的电场强度E=,根据动能定理有-eEh=0-Ek0,解得Ek0=,选项D正确。13.如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷,距离为d,电荷量分别为+Q 和-Q。在它们的水平中垂线上固定一根长为L、内壁光滑的绝缘细管,有一电荷量为+q 的小球以初速度v0从管口射入,则小球(C)A.速度先增大后减小B.受到的库仑力先做负功后做正功C.受到的库仑力最大值为D.管壁对小球的弹力最大值为解析:等量异种电荷形成的电场力在细管得方向垂直细管,故小球沿管运动时电场力不做功,A,B错;当小球运动到两电荷连线处时所受库仑力最大,根据库仑定律得,此时受到的库仑力为,C正确,D错误。14.如图所示,一带负电粒子以某一速度进入水平向右的匀强电场中,在电场力作用下形成如图所示的运动轨迹。M和N是轨迹上的两点,其中M点是轨迹的最右点。不计重力,下列表述正确的是(C)A.粒子在M点的速率最大B.粒子所受电场力沿电场方向C.粒子在电场中的加速度不变D.粒子在电场中的电势能始终在增加解析:粒子只在电场力作用下运动,动能和电势能之间相互转化,动能与电势能之和保持不变,在M点时电势能最大,动能最小,速率最小,A错误;带电粒子带负电,受力方向与电场方向相反,B错误;a=,匀强电场中场强大小保持不变,加速度不变,C正确;电场力做正功,电势能减小,电场力做负功,电势能增加,M点之前和之后,电场力分别做负功和正功,电势能发生变化,D错误。15.如图所示,将带电荷量为q的小球A固定在绝缘支架上,将另一质量为m,电荷量相等的带电小球B放在距离A球正上方r处恰好处于平衡状态(r远远大于小球直径),则(B)A.A,B两球可能带异种电荷B.两小球的电量q=C.如果小球B的质量变为2m,则A,B两球的距离为2rD.如果小球B的电量变为2q,则A,B两球的距离为2r解析:对小球B受力分析可知,小球B所受重力,库仑力两力平衡,所以库仑力竖直向上,两球应带同种电荷,故A错误;由B球受力平衡可知,mg=k,解得q=,故B正确;由B球受力平衡可知,mg=k,解得r=,当小球B的质量变为2m,则A,B两球的距离变为r,如果小球B的电量变为2q,则A,B两球的距离变为r,故C,D错误。16.一负电荷从电场中A点由静止释放,只受静电力作用,沿电场线运动到B点,它运动的v-t图象如图所示,则A,B两点所在区域的电场线分布情况可能是下图中的(C)解析:由v-t图可知负电荷在电场中做加速度越来越大的加速运动,故电场线应由B指向A且A到B场强变大,电场线变密,选项C正确。17.如图所示,实线是匀强电场的电场线,带电粒子q1,q2分别从A,C两点以初速度v垂直射入电场,其运动轨迹分别是图中的ABC,CDA。已知q1带正电,不计粒子重力和阻力。则下列说法中正确的是(D)A.q2也带正电B.A点的电势低于C点的电势C.电场力对q1做正功,对q2做负功D.q1,q2的电势能均减小解析:由题意可知,q1带正电,正电荷受到静电力的方向与电场线的方向一致,且指向运动轨迹的内侧,所以可以判断电场线的方向应该是水平向右,根据轨迹可以判断q2受到的电场力的方向水平向左,所以q2带负电,故A错误;沿着电场线方向,电势降低,所以A点的电势高于C点的电势,故B错误;结合受力和运动轨迹可知电场力对q1和q2都做正功,所以电势能都减小,故C错误,D正确。18.在一个水平面上建立x轴,在过原点O垂直于x轴的平面的右侧空间有一个匀强电场,电场强度大小E=6.0105 N/C,方向与x轴正方向相同。在O处放一个电荷量 q=-5.010-8 C,质量m=1.010-2 kg的绝缘物块。物块与水平面间的动摩擦因数=0.20,沿x轴正方向给物块一个初速度v0=2.0 m/s,如图所示