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【师说】2015高考物理一轮复习 电容器与电容 带电粒子在电场中的运动课后练习(2014新题,含解析)
课时训练20 电容器与电容 带电粒子在电场中的运动
一、选择题
1.如图所示,平行板电容器经开关S与电源连接,在a处有一个带电荷量非常小的点电荷,S是闭合的,φa为a点的电势,F表示点电荷受到的电场力.现将电容器的B板向下稍微移动,使两极板间的距离增大,则( )
A.φa变大,F变大 B.φa变大,F变小
C.φa不变,F不变 D.φa不变,F变小
解析 由E=,d增大,E减小,F减小;E减小,由UAa=EdAa得UAa减小,故φa变大,选B.
答案 B
2.如图所示,对一个给定的电容器充电时,下列图象中能正确反映电容器所带电荷量Q、两极板间电压U和电容器的电容C之间关系的是( )
解析 对一个给定的电容器,C与Q、U无关,Q与U的比值不变,为电容器的电容,故选B、C.
答案 BC
3.
如图所示的电路,闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片由a向b滑动时,平行板电容器的( )
A.板间电场强度增大
B.电荷量不变
C.两极板间电压不变
D.电容增大
解析 本题考查电容器所带的电荷量、电容和两极板间电压与外界因素的关系.在闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片由a向b滑动时改变了电阻.电容器接入的地方可以视为开路,其两端的电压一直等于电源的电动势.故选B、C.
答案 BC
4.
如图所示,两极板与电源相连接,电子从负极板边缘沿垂直电场方向射入匀强电场,且恰好从正极板边缘飞出;现使电子入射速度变为原来的2倍,而电子仍从原位置射入,且仍从正极板边缘飞出,则两极板间距应变为原来的( )
A.2倍 B.4倍C. D.
解析 电子在两极板间做类平抛运动:水平方向:l=v0t,t=;竖直方向:d=at2=t2=,故d2=,即d,故C正确.
答案 C
5.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 偏转位移与电压成正比,所以答案为C.
答案 C
6.
如图所示,高速运动的α粒子被位于O点的重原子核散射,实线表示α粒子运动的轨迹,M、N和Q为轨迹上的三点,N点离核最近,Q点比M点离核更远,则( )
A.α粒子在M点的速率比在Q点的大
B.三点中,α粒子在N点的电势能最大
C.在重核产生的电场中,M点的电势比Q点的低
D.α粒子从M点运动到Q点,电场力对它做的总功为负功
解析 α粒子和重原子核都带正电,α粒子从M向N运动时,克服库仑力做功,α粒子的电势能增加,速度减小;α粒子从N向Q运动时,库仑力做正功,α粒子的电势能减小,故α粒子在N点的电势能最大,B项正确;由M、N、Q点与重原子核的位置关系可知,粒子在从M点运动到Q点的过程中库仑力做正功,α粒子在Q点的速率比在M点的速率大,A、D两项错误;α粒子在M点的电势能大于在Q点的电势能,故M点的电势比Q点的电势高,C项错误.
答案 B
7.如图所示的电容式键盘,是通过改变电容器的哪个因素来改变电容的( )
A.两板间的距离 B.两板间的电压
C.两板间的电介质 D.两板的正对面积
解析 计算机键盘上下运动时,改变了上、下两板间的距离,故A正确.
答案 A
8.
如图所示,两个等量同种点电荷分别固定于A、B两点.一个带点电粒子从C点由静止释放,仅受电场力作用,沿着AB中垂线运动到D点(C、D是关于AB对称的两点,图中未标出其具体位置).下图中关于粒子运动的v-t图象可能正确的是( )
解析 根据等量同种点电荷中垂线上电势相等的特点,可知C、D两点的电势相等,由功能关系可得,带电粒子在C、D两点速度均为零,根据等量同种点电荷中垂线上场强的特点可知,场强可能是先减小后增大,也可能是先增大后减小,所以带电粒子的加速度可能是先减小后增大,也可能是先增大后减小.v-t图线的斜率表示的是物体做直线运动的加速度,所以C、D正确.
答案 CD
9.
如图所示,A、B为两块水平放置的金属板,通过闭合的开关S分别与电源两极相连,两板中央各有一个小孔a和b,在a孔正上方某处一带电质点由静止开始下落,不计空气阻力,该质点到达b孔时速度恰为零,然后返回。现要使带电质点能穿出b孔,可行的方法是( )
A.保持S闭合,将A板适当上移
B.保持S闭合,将A板适当下移
C.先断开S,再将A板适当上移
D.先断开S,再将B板适当下移
解析 若开关S闭合,两板间的电压U不变,根据动能定理可知mgh-qU=mv2-0,增大高度h即可使带电
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