精品解析：9.4 实验：观察电容器的充、放电现象 带电粒子在电场中的直线运动（练）-2024届高考物理一轮复习

第九章 静电场 第3讲　实验：观察电容器的充、放电现象 带电粒子在电场中的直线运动 课时作业 1. 如图所示，一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连，极板水平放置，下极板接地，极板间距为d，在上极板紧贴一厚度为l的金属板，其下部空间有一带电质点P静止在电容器中。当把金属板从电容器中快速抽出后，质点P开始运动，空气阻力不计，已知重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 抽出金属板后电容器所带电量增加 B. 抽出金属板瞬间带电质点P的电势能增加 C. 抽出金属板后带电质点P的加速度大小为 D. 抽出金属板后带电质点P的加速度大小为 （2023·福建省模拟） 2. 如图为手机指纹识别功能的演示，此功能的一个关键元件为指纹传感器。其部分原理为：在一块半导体基板上集成有上万个相同的小极板，极板外表面绝缘。当手指指纹一面与绝缘表面接触时，指纹的凹点与凸点分别与小极板形成一个个正对面积相同的电容器，若每个电容器的电压保持不变，则（　　） A. 指纹的凹点与小极板距离远，电容大 B. 指纹的凸点与小极板距离近，电容大 C. 若手指挤压绝缘表面，电容电极间距离减小，小极板带电量增多 D. 若用湿的手指去识别，识别功能不会受影响 （2023·四川省成都七中高三检测） 3. 如图所示，将一平行板电容器和二极管串联接在直流电源上，二极管具有单向导电性，现将开关闭合电路稳定。下列说法正确的是（　　） A. 若增大两极板间的距离，则电容器电容增大 B. 若增大两极板间距离，则两极板间的电场强度减小 C. 若减小两极板间的距离，则两极板间的电压不变 D. 若减小两极板间的距离，则电容器的带电量Q减小 4. 静电火箭是利用电场加速工作介质形成高速射流而产生推力的。工作过程简化图如图所示，离子源发射的带电离子经过加速区加速，进入中和区与该区域里面的电子中和，最后形成中性高速射流喷射而产生推力。根据题目信息可知（　　） A 板电势低于板电势 B. 进入中和区的离子速度与离子带电荷量无关 C. 增大加速区极板的距离，可以增大射流速度而获得更大的推力 D. 增大极板间的电压，可以增大射流速度而获得更大的推力 5. 如图甲所示，一带正电的小球用绝缘细线悬挂在竖直向上的、足够大的匀强电场中，某时刻剪断细线，小球开始向下运动，通过传感器得到小球的加速度随下行速度变化的图像如图乙所示。已知小球质量为m，重力加速度为g，空气阻力不能忽略。下列说法正确的是（　　） A. 小球运动的速度一直增大 B. 小球先做匀加速运动后做匀速运动 C. 小球刚开始运动时的加速度大小 D. 小球运动过程中受到的空气阻力与速度大小成正比 6. 一质量为m、电荷量为q的带正电粒子（重力不计）以速度v0逆着电场线方向射入有左边界的匀强电场，场强为E（如图所示），则（　　） A. 粒子射入的最大深度为 B. 粒子射入的最大深度为 C. 粒子在电场中运动的最长时间为 D. 粒子在电场中运动的最长时间为 7. 如图所示，水平正对金属板A、B与干电池连接， B板接地，静电计的电荷量导线以及电池的内阻均不计。开关S闭合，一带负电的油滴静止于两板间的P点。下列说法正确的是（　　） A. 若仅将A板上移一些， 则静电计指针的张角减小 B. 若仅将B板下移一些，则油滴向下运动 C. 若断开S，且仅将B板下移一些， 则油滴的电势能减小 D. 若断开S，且仅在A、P间插入玻璃板，则油滴向上运动 8. 如图所示，一质量为、电荷量为的小球在电场强度为、区域足够大的匀强电场中，以初速度沿在竖直面内做匀变速直线运动。与水平面的夹角为，重力加速度为，且，则（　　） A. 电场方向竖直向上 B. 小球运动的加速度大小为 C. 小球上升的最大高度为 D. 若小球在初始位置的电势能为零，则小球电势能的最大值为 9. 如图甲所示，A、B两极板间加上如图乙所示的交变电压，A板的电势为0，一质量为m、电荷量大小为q的电子仅在静电力作用下，在t＝时刻从A板的小孔处由静止释放进入两极板间运动，恰好到达B板，则（　 　） A. A、B两板间的距离为 B. 电子在两板间的最大速度为 C. 电子在两板间做匀加速直线运动 D. 若电子在t＝时刻进入两极板间，它将时而向B板运动，时而向A板运动，最终到达B板 10. 测量电容器电容的方法多种多样，其中利用电容器放电测电容是常用的方法，实验电路如图1所示，实验器材主要有电源、理想电压表V、两个理想电流表A1和A2。被测电解电容器C、滑动变阻器R、两个开关S1和S2导线若干。 实验主要步骤如下： ①按图1连接好电路。 ②断开开关S2，闭合开关S1，让电池组给电容器充电，当电容器充满电后，读出并记录电压表的示数U，然后断开开关S1。 ③断开开关S1后，闭合开关S2，每间隔5s读取并记