电容器带电粒子在匀强电场中的运动单元练习

1、电容器 带电粒子在匀强电场中的运动单元练习一、选择题：（每题有1个或多个选项正确，全选对得4分，选不全得2分，错选或不选均不得分，共40分） 1电容器的电容大小取决于： （ ） A电容器的带电量 B电容器两极板间的电势差 C电容器本身构造 D制成电容器的金属材料的性质2当某一个电容器的电势差达到40伏特时，它所带的电量是0.2库仑，若它的电势差降 到20伏特时 （ ） A电容器的电容减少一半 B电容器的电容不变 C电容器所带的电量增加一倍 D电容器所带的电量不变 3某一电解电容器标注的是：“300伏5微法”，则在使用时应注意： （ ） A电容器可以在300伏以下的直流电压下正常工作 B电容器必

2、须在300伏电压时才能正常工作 C使用时只考虑工作电压，不必考虑引出线与电源的哪个极相连 D只有当电压是300伏时，电容才是5微法4带电粒子以速度v从两平行金属板形成的匀强电场的正中间垂直电场射入，恰穿过电 场而不碰金属板，欲使入射速度为的同一粒子也恰好穿过电场不碰金属板，则必须（ ）A使两板间的电压减为原来的 B使两板间的电压减为原来的C使两板间的电压增为原来的2倍 D使两板间的距离减为原来的5如图所示，有三个质量相等分别带正电、负电和不带电的小球，从平行板电场中的P点以相同的初速度垂直于电场方向进入电场，它们分别落到A、B、C三点，则可以断定： （ ）A落到A点的小球带正电，落到C点的小球

3、带负电B三小球在电场中运动时间相等C三小球到达正极板的动能关系是D三小球在电场中运动的加速度是6如图所示，电子在电压为U1的加速电场中由静止开始运动，然后进入电压为U2的两块平行极板间的电场中，入射方向和极板平行整个装置放在真空中，在满足电子能射出平行板区的条件下，一定能使电子的偏角变大的是：（ ）A.U1变大、U2变大 B.U1变小U2变小、C.U1变大、U2变小D.U1变小、U2变大7 对于给定电容器，下面各图线中能正确地反映各物理量相应关系的是 （ ）固定电极薄片电极8 传感器是一种采集信息的重要器件，如图所示，是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力F作用于楞动膜片电极上时，可使薄片电

4、极产生形变，引起电容的变化，将电容器、灵敏电流计和电源串接成闭合回路，那么（ ）A、当F向上压膜片电极时，电容将减小；B、当F向上压膜片电极时，电容将增大；C、若电流计有示数，则压力F发生变化D、若电流计有示数，则压力F发生变化9. 传感器是把非电学量（如高度、温度、压力等）的变化转换成电学量变化的一种元件，它在自动控制中有着广泛的应用。如图是一种测定液面高度的电容式传感器的示意图。金属棒与导电液体构成一个电容器，将金属棒和导电液体分别与直流电源的两极相连接，从电容C和导电液与金属棒间的电压U的变化就能反映液面的升降情况，即（ ）电源接通后，电容C减小，反映h减小电源接通后，电容C减小，反映h

5、增大电源接通再断开后，电压U减小，反映h减小电源接通再断开后，电压U减小，反映h增大以上判断正确的是ABCD荧光屏po偏转电场加速电场ba10图是示波器的原理示意图。电子经电压为U1的加速电场加速后，进入电压为U2的偏转电场，离开偏转电场后打在荧光屏上的P点。P点与O点的距离叫偏转距离。要提高示波器的灵敏度（即单位偏转电压U2引起的偏转距离），应采用下列办法中的（ ）A、提高加速电压U1B、增加偏转极板a、b的长度C、增大偏转极板与荧光屏的距离D、减小偏转极板间的距离二、填空题（11. 9分 12. 3分 13. 3分）11某电容器电容C=20pF，那么用国际单位表示，它的电容为 法拉。给这个

6、电容器充电后与电源断开，再将电容器两极板间的距离增大一些，则下列各量的变化情况是：ABAC_,U_Q_E_若保持电容器两极板与电源相连，同样将电容器两极板间的距离增大一些，则下列各量的变化情况是:C_，U_，Q_E_.12如图所示，用静电计测量电容器两板间的电势差，不改变两板的带电量，把B板向右移，静电计指针偏角将_；把B板竖直向下移，静电计指针偏角将_；把AB板间插入一块电介质，静电计指针偏角将_RCEA B13如图所示，电源电压为E，待平行板电容器充电平衡后，增大两极板间的距离，则对于电阻R来说，在增大极板距离的过程中，通过R的电流方向为 三、计算题A14.（8分）计算机键盘上的每一个按键

7、下面都有一个电容传感器。电容的计算公式是，其中常量=9.0×10-12Fm-1，S表示两金属片的正对面积，d表示两金属片间的距离。当某一键被按下时，d发生改变，引起电容器的电容发生改变，从而给电子线路发出相应的信号。已知两金属片的正对面积为50mm2，键未被按下时，两金属片间的距离为0.60mm。只要电容变化达0.25pF，电子线路就能发出相应的信号。那么为使按键得到反应，至少需要按下多大距离？15. (9分) 水平放置的两块平行金属板长L=5.0cm，两板间距d=1.0cm，两板间电压为90v，且上板为正，一个电子沿水平方向以速度v0=2.0×107m/s，从两板中间射入

8、，如图，求：（1）电子偏离金属板时的侧位移是多少？（2）电子飞出电场时的速度是多少？（3）电子离开电场后，打在屏上的P点，若S=10cm，求OP的长？16.(10分)由AB、CD两金属板组成平行板电容器，电容为C，两板与水平面夹角为，并充以电量Q如图8所示，有一油滴质量为m，带电量为q，由A点从静止开始沿水平方向做直线运动，恰能到达D点（设两板间为匀强电场）问： ABCD电容器两板间电势差为多少？两板间的电场强度为多少？油滴从A点运动到D点共用多少时间？17（8分）如图所示，在真空中有一与x轴平行的匀强电场，一电子由坐标原点O处以速度v0沿y轴正方向射入电场，在运动中该电子通过位于xoy平面内

9、的A点，A点与原点O相距L，OA与x轴方向的夹角为。已知电子电量e = 1.6×1019C，电子质量m = 9.1×1031kg，初速度v0 = 1.0×107m/s，O与A间距L = 10cm、= 30º。求匀强电场的场强大小和方向。18（10分）如右上图所示，两块竖直放置的平行金属板A、B，板距d0.04m，两板间的电压U400V，板间有一匀强电场。在A、B两板上端连线的中点Q的正上方，距Q为h1.25m的P点处有一带正电小球，已知小球的质量m5×106kg，电荷量q5×108C。设A、B板长度无限，g取10m/s2。试求：（1）

10、带正电小球从P点开始由静止下落，经多长时间和金属板相碰？（2）相碰时，离金属板上端的距离多大？参考答案一、选择题：1.C 2.B 3.A 4.B 5.A 6D 7.BCD 8.BC 9.B 10.BCD二、填空题：112×10-11、减小、增大、不变、不变、减小、不变、减小减小 12减小、增大、减小13从B流向A三、计算题 14解：先求得未按下时的电容C1=0.75pF，再由得和C2=1.00pF，得d=0.15mm。15分析与解答：电子在匀强电场中受到电场力与重力作用，由于电场力F=，远大于重力（G=mg=9×10-30N），即重力作用对物体运动的影响可以忽略不计，只考虑

11、电场力。又由于电场力方向于速度方向垂直，即在水平方向作匀速直线运动，竖直方向作初速度为零的匀加速运动，作类平抛运动。（1）电子在电场中的加速度a= 侧位移即竖直方向的位移y=则：y=（2）电子飞出电场时，水平分速度Vx=V0，竖直分速度vy=at=则电子飞出电场时的速度V，由勾股定理可得：V=设v与v0的夹角为，则tg=（3）电子飞出电场后作匀速直线运动，则OP=y+Stg=0.025m161）设电容器两极间电压为U 由 C= 得 U=2)设匀强电场场强为E，带电粒子沿直线AD运动 qEcos=mg E=3)设板间距离为d，粒子从A到D位移为S，S=粒子带达C处速度为v qU= V= d= 17解：电子在y轴方向作匀速直线运动，位移方程为，电子在x轴方向作初速度为零得匀加速直线运动，位移方程为：，对电子应用牛顿第二定律得：，解得：E = 3.9×