第8章 第3讲 电容器 带电粒子在电场中的运动（word练习）-【金版新学案】2024高考物理大一轮复习讲义·高三总复习（新教材新高考版）

课时精练(三十六)　电容器　带电粒子在电场中的运动 (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) [基础巩固练] 1．(2022·湖北高考) 密立根油滴实验装置如图所示，两块水平放置的金属板分别与电源的正负极相接，板间产生匀强电场。用一个喷雾器把密度相同的许多油滴从上板中间的小孔喷入电场，油滴从喷口喷出时由于摩擦而带电。金属板间电势差为U时，电荷量为q、半径为r的球状油滴在板间保持静止。若仅将金属板间电势差调整为2U，则在板间能保持静止的球状油滴所带电荷量和半径可以为(　　) A．q，r B．2q，r C．2q，2r D．4q，2r D　[初始状态下，液滴处于静止状态时，满足Eq＝mg，即q＝πr3·ρg，当电势差调整为2U时，若液滴的半径不变，则满足q′＝πr3·ρg，可得q′＝，A、B错误；当电势差调整为2U时，若液滴的半径变为2r时，则满足q′＝π(2r)3·ρg，可得q′＝4q，C错误，D正确。故选D。] 2．(2022·北京海淀区二模)如图所示，当被测物体在左、右方向发生位移时，电介质板随之在电容器两极板之间移动。物体位置变化时，电容器电容C也会发生变化。从图中位置开始计时，关于物体的运动，下列说法正确的是(　　) A．电容C增大，说明物体在向右运动 B．电容C减小，说明物体在向左运动 C．电容C均匀增大，说明物体在向左匀速运动 D．电容C均匀减小，说明物体在向左匀速运动 C　[当物体向右运动时，电介质插入两板间的长度减小，根据C＝可知，电容C减小；同理，物体向左运动时，电容C变大，选项AB错误；根据C＝可知，若电容C均匀增大，说明电介质插入两板间的长度均匀增加，说明物体在向左匀速运动，选项C正确，D错误。] 3．(2019·浙江4月选考)当今医学上对某些肿瘤采用质子疗法进行治疗，该疗法用一定能量的质子束照射肿瘤杀死癌细胞。现用一直线加速器来加速质子，使其从静止开始被加速到1.0×107 m/s。已知加速电场的场强为1.3×105 N/C，质子的质量为1.67×10－27 kg，电荷量为1.6×10－19 C，则下列说法正确的是(　　) A.加速过程中质子电势能增加 B．质子所受到的电场力约为2×10－15 N C．质子加速需要的时间约为8×10－6 s D．加速器加速的直线长度约为4 m D　[电场力对质子做正功，质子的电势能减少，A错误；质子受到的电场力大小F＝qE≈2×10－14 N，B错误；质子的加速度a＝≈1.2×1013 m/s2，加速时间t＝≈8×10－7 s，C错误；加速器加速的直线长度x＝≈4 m，D正确。] 4．(多选)(2021·全国乙卷)四个带电粒子的电荷量和质量分别为(＋q，m)、(＋q，2m)、(＋3q，3m)、(－q，m)，它们先后以相同的速度从坐标原点沿x轴正方向射入一匀强电场中，电场方向与y轴平行。不计重力，下列描绘这四个粒子运动轨迹的图像中，可能正确的是(　　) AD　[四个带电粒子以相同的速度从坐标原点射入方向与y轴平行的匀强电场中，由牛顿第二定律可得，qE＝ma1，qE＝2ma2，3qE＝3ma3，－qE＝ma4，解得a1＝，a2＝，a3＝，a4＝－，因此三个带正电的粒子的轨迹为两条，在同一方向，带负电的粒子轨迹在y轴另一方向，可排除图像C；(＋q，2m)的加速度最小，偏转最小，另外两个正粒子轨迹重合，且与(－q，m)对称，所以图像B不可能，所以可能正确的是AD。] 5．(2022·河北石家庄三模)在如图所示的电路中，两平行板电容器C1、C2水平放置，P点为电容器C1两板间的一点。闭合开关S，待电路稳定后再将开关断开，将一陶瓷板插入电容器C2两极板间的过程中，下列说法正确的是(　　) A．P点电势降低 B．P点电势始终保持不变 C．电阻R中有向右的电流 D．电阻R中无电流 A　[根据C＝可知，将一陶瓷板插入电容器C2两极板间，电容C2变大，设极板间的电压为U，则电容器C1的电荷量为Q1＝C1U，电容器C2的电荷量为Q2＝C2U，两电容器的总电荷量为Q总＝Q1＋Q2＝(C1＋C2)U，开关断开后，两电容器的总电荷量保持不变，由于电容C2变大，可知两电容器极板间的电压均变小，根据E＝可知，电容器C1极板间的电场强度变小，则P点与下极板间的电势差变小，因为下极板接地且带负电，电势始终为零，则P点电势降低，A正确，B错误；由于电容器C1电容不变，极板间电压变小，则电容器C1的电荷量减小，电容器C1放电，且下极板带负电，则电阻R中有向左的电流，CD错误。] 6．(2022·北京海淀区二模)在生产纸张等绝缘材料过程中，为了实时监控材料的厚度，流水线上设置了传感器装置，其简化结构如图所示，M、N为平行板电容器的上、下两个固定极板，分别接在直流恒压电源的两极上。已知电