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【金版教程】201届高考物理大一轮总复习 6-3 电容器与电容 带电粒子在电场中的运动限时规范特训(含解析)
【金版教程】2015届高考物理大一轮总复习 6-3 电容器与电容 带电粒子在电场中的运动限时规范特训(含解析)
1. 根据电容器电容的定义式C=,可知( )
A.电容器所带的电荷量Q越多,它的电容就越大,C与Q成正比
B.电容器不带电时,其电容为零
C.电容器两极板之间的电压U越高,它的电容就越小,C与U成反比
D.以上说法均不对
解析:电容器的电容的大小与其本身因素有关,与带电量的多少、两极板电压的大小无关,故A、B、C错误,D正确.
答案:D2. (多选)如图是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路,在增大电容器两极板间距离的过程中( )
A.电阻R中没有电流
B.电容器的电容变小
C.电阻R中有从a流向b的电流
D.电阻R中有从b流向a的电流
解析:平行板电容器的电容和带电量分别为C=,Q=CU.当两板间距离d增大时,电容C减小,极板的带电荷量Q也减小,由于原来电容器的上板A带正电,下板B带负电,极板带电荷量减小,B板的电子在电源的作用下将输送到A板中和部分正电荷,所以电阻R中会有从a流向b的电流,B、C正确,A、D错误.
答案:BC
3. 板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时,两极板间电势差为U1,板间场强为E1.现将电容器所带电荷量变为2Q,板间距变为d,其他条件不变,这时两极板间电势差为U2,板间场强为E2,下列说法正确的是( )
A. U2=U1,E2=E1 B. U2=2U1,E2=4E1
C. U2=U1,E2=2E1 D. U2=2U1,E2=2E1
解析:本题考查平行板电容器极板间电势差、场强与所带电荷量及板间距的关系,意在考查考生应用E=、C=和C分析问题的能力.由以上三公式可得E,所以Q加倍,E也加倍,再由U=Ed可得U不变.C正确.
答案:C
4. [2014·安徽淮南]如图所示为示波管的示意图,以屏幕的中心为坐标原点,建立如图所示的直角坐标系xOy,当在XX′这对电极上加上恒定的电压UXX′=2 V,同时在YY′电极上加上恒定的电压UYY′=-1 V时,荧光屏上光点的坐标为(4,-1),则当在XX′这对电极上加上恒定的电压UXX′=1 V,同时在YY′电极上加上恒定的电压UYY′=2 V时,荧光屏上光点的坐标为( )
A. (2,-2) B. (4,-2)
C. (2,2) D. (4,2)
解析:根据示波管的原理可知,示波管某方向的偏转位移与电压成正比,在XX′这对电极上,xUXX′,当电压UXX′=1 V时,x=2;在YY′这对电极上,yUYY′,当电压UYY′=2 V时,y=2;C项正确.
答案:C
5. 图中所示是一个平行板电容器,其电容为C,带电荷量为Q,上极板带正电,两板间距离为d.现将一个试探电荷q由两极板间的A点移动到B点,A、B两点间的距离为x,连线AB与极板间的夹角为30°,则电场力对试探电荷q所做的功等于( )
A. B.
C. D.
解析:由电容的定义式C=可知,两极板因带电而形成的电势差为U=,因而两极板间的电场强度为E==,试探电荷q所受的电场力为F=qE=,电场力对试探电荷q所做的功等于W=Fxsin30°=,故C正确.
答案:C6. 如图所示,一带电荷量为q的带电粒子以一定的初速度由P点射入匀强电场,入射方向与电场线垂直.粒子从Q点射出电场时,其速度方向与电场线成30°角.已知匀强电场的宽度为d,P、Q两点的电势差为U,不计重力作用,设P点的电势为零,则下列说法正确的是( )
A. 粒子带负电
B. 粒子在Q点的电势能为Uq
C. 此匀强电场的电场强度大小E=
D. 此匀强电场的电场强度大小E=
解析:根据带电粒子的偏转方向,可判断粒子带正电,A项错误;因为P、Q两点的电势差为U,电场力做正功,电势能减少,而P点的电势为零,带电粒子在Q点的电势能为-Uq,所以B项错误;设带电粒子在P点时的速度为v0,在Q点建立直角坐标系,垂直于电场线为x轴,平行于电场线为y轴,带电粒子在y轴方向的分速度为vy=v0,在y轴方向上的平均速度为y=,在y轴方向上的位移为y0,在电场中的运动时间为t,y0=t,d=v0t,解得,y0=,由E=得,E=,C项正确,D项错误.
答案:C7. 如图所示,有一带电粒子(不计重力)紧贴A板沿水平方向射入匀强电场,当偏转电压为U1时,带电粒子沿轨迹从两板中间飞出;当偏转电压为U2时,带电粒子沿轨迹落到B板正中间;设带电粒子两次射入电场的水平速度相同,则电压U1、U2之比为( )
A. 1∶1 B. 1∶2
C. 1∶4 D. 1∶8
解析:设板长为x,板间距为d,因为x=v0t,y=()t2,所以U=,则=()2=()2=,D正确.
答案:D
8. (多选)如图所示,A板发出的电子经加
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