考点24 电容器 带电粒子在电场中的运动 实验：观察电容器的充、放电现象-【金版教程】2024高考物理一轮总复习首选用卷课件PPT（新教材）

考点24　电容器　带电粒子在电场中的运动　实验：观察电容器的充、放电现象 1 狂刷小题·夯基础 2 精做大题·提能力 67 本课结束 120 题组一　基础小题 1．对于某一电容器，下列说法正确的是(　　) A．电容器所带的电荷越多，电容越大 B．电容器两极板间的电势差越大，电容越大 C．电容器所带的电荷量增加一倍，两极板间的电势差也增加一倍 D．电容器两极板间的电势差减小到原来的 eq \f(1,2)，它的电容也减小到原来的 eq \f(1,2) 答案　C 解析　电容是反映电容器容纳电荷本领大小的物理量，数值上等于电容器所带的电荷量与两极板间的电势差的比值，与电容器是否带电、所带电荷的多少、电势差的大小都无关，故A、B、D错误；根据电容的定义式C＝ eq \f(Q,U)可知，电容器所带的电荷量增加一倍，则两极板间的电势差也增加一倍，故C正确。 2．一平行板电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上。若将云母介质移出，则电容器(　　) A．极板上的电荷量变大，极板间电场强度变大 B．极板上的电荷量变小，极板间电场强度变大 C．极板上的电荷量变大，极板间电场强度不变 D．极板上的电荷量变小，极板间电场强度不变 答案　D 解析　电容器电容C＝ eq \f(εrS,4πkd)，云母介质移出，εr减小，C减小；又C＝ eq \f(Q,U)，电源恒压，即U一定，C减小，故Q减小；极板间电场强度E＝ eq \f(U,d)，故E不变，D正确。 3.一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，两板间有一个正试探电荷固定在P点，如图所示，以C表示电容器的电容、E表示两板间的场强、φP表示P点的电势、Ep表示正电荷在P点的电势能，若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离l0，则下列关于各物理量与负极板移动距离x的关系图像中正确的是(　　) 答案　C 解析　当负极板缓慢向右平移时，极板间距减小，由C＝ eq \f(εrS,4πk（d－x）)可知，C与x为非线性关系，故A错误；由U＝ eq \f(Q,C)可知，U＝ eq \f(4πk（d－x）,εrS)Q，则E＝ eq \f(U,d－x)＝ eq \f(4πkQ,εrS)，故E不随x变化，B错误；设P点原来距负极板距离为l，因负极板接地，则在负极板移动过程中，P点的电势φP＝E(l－x)，故C正确；在负极板移动过程中，正电荷在P点的电势能Ep＝φPq＝Eq(l－x)，可知Ep随x的增大而减小，故D错误。 4.一质子以速度v0进入足够大的匀强电场区域，φ1、φ2、φ3、φ4表示相邻的四个等势面，且φ1<φ2<φ3<φ4。不计质子重力，下列说法正确的是(　　) A．质子运动过程一定是匀变速运动 B．质子运动过程中最小动能可能为0 C．质子可以回到原出发点 D．质子返回到等势面φ1时的速度仍为v0 答案　A 解析　质子在匀强电场中所受静电力恒定，做类斜抛运动，因此运动过程一定是匀变速运动，质子不能回到原出发点，A正确，C错误；质子运动过程中最小动能出现在速度方向平行于等势面时，速度不可能为零，故最小动能不可能为零，返回到等势面φ1时的速度大小与v0相同，但速度方向与v0的方向不同，B、D错误。 5.如图，带电粒子由静止开始，经电压为U1的加速电场加速后，垂直电场方向进入电压为U2的平行板电容器，经偏转落在下板的中间位置。为使同样的带电粒子，从同样的初始位置由静止加速、偏转后能穿出平行板电容器，下列措施可行的是(　　) A．保持U2和平行板间距不变，减小U1 B．保持U1和平行板间距不变，增大U2 C．保持U1、U2和下板位置不变，向下平移上板 D．保持U1、U2和下板位置不变，向上平移上板 答案　D 解析　保持U2和平行板间距不变，平行板电容器中匀强电场的场强大小不变，粒子运动到下极板所需的时间不变，减小U1，则粒子进入平行板电容器的初速度减小，更难以穿出平行板电容器，故A错误；保持U1不变，则粒子进入平行板电容器的初速度不变，增大U2，平行板间距不变，则平行板电容器中匀强电场的场强增大，粒子运动至下极板所需时间减小，粒子不能穿出平行板电容器，故B错误；保持U1、U2和下板位置不变，要想粒子穿出平行板电容器，必须减小偏转电场的场强，由E＝ eq \f(U,d)可知，需要增大板间距，故应向上平移上板，C错误，D正确。 6.如图所示，A、B两导体板平行放置，在t＝0时将电子从A板附近由静止释放(电子的重力忽略不计)，若分别在A、B两板间加下图所示的四种电压，则其中可能使电子打不到B板的是(　　) 答案　B 解析　加A图电压，电子从A板开始向B板做匀加速直线运动，一定能打到B板上，故A错误；加B图电压，若A、B板间距足够大，则0～t0电子向B板做匀加速运动，t0～2t0向B板做加速度大小相同的匀