内容正文:
高一物理每日
假期作业十四
【日品好题】请重点关注第2题本题灵活考
单,实则出错率较高,故应强化练习·
…0考点集川0…
考点一观察电容器及其充、放电现象
1.(多选)在“用传感器观察电容器的充放电过
程”实验中,按如图所示连接电路,电源电动
势为8.0V.内阻可以忽略,单刀双掷开关S
先跟2相接,某时刻开关改接1,一段时间后
把开关再改接2,实验中使用了电流传感器
来采集电流随时间的变化情况.则下列说法
正确的是
接计算机电流
传感器
R
↑I/mA
t/s
2
4
6
A.开关改接1后,电容器进行的是放电过程
B.开关改接2后,电容器进行的是放电过程
C.在电容器放电过程中极板的电荷量的变
化约为2.9×10-3C
D.在电容器放电过程中极板的电荷量的变
化约9.4×10-3C
练·练出好成绩
电容器的电容
…++…++…+++…++-+…+十…++…十+…十+…++…++…
查电容器的定义及影响因素,此类题看似简
考点二电容器的定义及常见类型
2.如图所示,平行板电容器的电
容为C,正极板带电量为
负
极板接地,两极板间距离为d,
今在距两极板间离负极板处放一正点电
荷q,己知静电力常数为k,下列说法正确
的是
(
A.由于负极板接地所以负极板带电荷量
为零
B.9所在处的电势是
C
C.点电荷g所受电场力的大小为Qg
d2
D点电荷?所受电场力的大小为器
考点三平行板电容器的决定式及其影响因素
3.(多选)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
物体的运动则下列说法正确的是(
电容器极板
电介质板被测物体
A.电容C增大,说明物体在向右运动
B.电容C减小,说明物体在向右运动
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
第一部分
假期作业
考点四平行板电容器的储能问题
4.自动体外除颤器(AED)能有效
应对心脏骤停风险的发生.其原
理主要是通过电源对电容充电,
再利用已充电的电容器释放脉
冲电流作用于心脏,实施电击治
疗.已知某型号除颤器的电容器
电容是20uF,医学规范要求首次除颤能量为
250J,电容器可释放的能量为E=29U(9
为电容器带电量、U为电容器两端电压),则
下列说法正确的是
(
A.用该除颤仪进行首次除颤时理论上需要:
的充电电压应为10kV
B.用该除颤仪在首次除颤过程中放出的电
量为1C
C.若该除颤仪在5ms时间内完成首次除颤
放电,则通过人体的平均电流约为20A
D.除颤仪两个电极置于人体左前胸和右后肋,
则所加的平均电场强度约为1000V/m
…0易错清零0…
易错点没有准确理解电容的概念、不清楚
电容器所带电荷量为一个极板的:
带电荷量
下列关于电容器及其电容的叙述正确的是
A.任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体,
都可以组成电容器
B.电容器所带的电荷量是指每个极板所带:
电荷量的代数和
C.电容器的电容与电容器所带电荷量成:
正比
D.电容器A的电容比B的大,说明A的带
电荷量比B多
[易错警示]电容器的电容由电容器本
身因素决定,与是否带电、带电荷量的多
少及电容器两端的电势差无关.电容器的:
电容大,只表示这个电容器储存电荷的本
041
四电容器的电容
领大(电容器两端的电势差若增加1V,电
容大的电容器增加的电荷量要大于电容小
的电容器),并不意味着电容器容纳的电
荷就多.
尝试选择
解析任何两个彼此绝缘而又相互靠近的
导体,都可以组成电容器,跟这两个导体是
否带电无关,故A正确;电容器所带电荷量
是单个极板上所带电荷量的绝对值,故B错
误;电容是描述电容器容纳电荷本领的物理
量,和电容器所带电荷量多少无关,故C错
误;根据Q=CU可知,电容器A的电容比B
的大,A的带电荷量不一定比B多,还与电
容器两端的电压有关,故D错误,
答案A
…0真题尝试0…
(2024·辽宁卷,5)某种不导电溶液的相对
介电常数e,与浓度cm的关系曲线如图(a)
所示.将平行板电容器的两极板全部插入该
溶液中,并与恒压电源、电流表等构成如图
(b)所示的电路.闭合开关S后,若降低溶液
浓度,则
Er
M①
图(a)
图b)
A.电容器的电容减小
B.电容器所带的电荷量增大
C.电容器两极板之间的电势差增大
D.溶液浓度降低过程中电流方向为M→N
…0大题综合0…
如图所示,平行板电容器的
A
两个极板A、B分别接在电
压为50V的恒定电源上,
两板间距为4cm,电容器带
电荷量为6×10一6C,A极板接地.求
高一物理每日
(1)平行板电容器的电容;
(2)平行板两板间的电场强度;
(3)距B板为3cm的C点的电势,
…0典题典例0…
[例]如图,平行板电容
器的a、b两极板间有
一电荷,在M点处于
静止状态.C表示平行
板电容器的电容大小,U表示两极板间的电
压大小,E。表示电荷在M点的电势能.若保
持极板a不动,将极板b稍向下平移,则下列
说法中正确的是
(
42
练·练出好成绩
A.C增大
B.U减小
C.电荷仍保持静止
D.Ep减小
[知识拓展]电容器两类动态问题的分析
方法
(1)U不变
(2)Q不变
①根据C=
Q
ErS
①根据C=
Q
4πkd
先分析电容的变化,再
x和先分析电容的
分析Q的变化。
变化,再分析U的
②模著E一号分折场强
变化
的变化.
②根据E=
U
③根据UB=E·d=
PA一9B分析某点电势
4πkQ分析场强的
ES
的变化.
变化.
…0对点精练0…
(多选)如图所示,电容式麦克风的振动膜是
利用超薄金属或镀金的塑料薄膜制成的,它
与基板构成电容器,并与电阻、电池构成闭
合回路.麦克风正常工作时,振动膜随声波
左右振动.下列说法正确的是
振膜
电阻
声波
信号
基板电池
A.振动膜向右运动时,电容器的板间电场强
度不变
B.振动膜向右运动时,a点的电势比b点的
电势高
C.振动膜向左运动时,电阻上有从a到b的
电流
D.振动膜向左运动时,振动膜所带的电荷量
减小高一物理每日
(2)由几何关系可得BC的竖直高度Ax=号R,小
球从B到C运动的过程中电场力做的总功为零,根
据动能定理有mx-了mc2-mun2,部得e
=2√2gR;
(3)小球从A到B,重力和电场力均做正功,由动能
1
定理有mg(3R-hC)十(-q)UAB=2mm2-0,其
中UAB=9A一9,且9B=0,解得A=-mgS
答案(1)两点电势相等(2)2√2gR
(3)-gR
典题典例
BD[若虚线是电场线,因为Q粒子带正电荷,由其
运动轨迹可知其受静电力方向向左,则《粒子由a
点运动到b点过程中,静电力做负功,动能减小,电
势能增大,又α粒子带正电,则知a点电势低于b点
电势;若虚线是等差等势线,则电场线与虚线垂直
指向下方,则a粒子由a,点运动到b,点过程中,静电
力做正功,动能增大,电势能减小,又α粒子带正电,
则知a点电势高于b点电势,故B正确,A、C项错
误;不论虚线是电场线还是等差等势线,均有E。>
Eb,则F。>Fb,再结合牛顿第二定律可知Q粒子在
a点的加速度一定大于在b点的加速度,故D
正确.门
对点精练
ABC[由粒子运动轨迹可知,M受到的是吸引力,
N受到的是排斥力,可知M带负电荷,N带正电荷,
故A正确;M从a,点到b点,电场力做负功,根据动
能定理知,动能减小,则M在b,点的动能小于在a
点的动能,故B正确;d点和e,点在同一等势面上,
电势相等,则N在d点的电势能等于在e点的电势
能,故C正确:N从c点运动到d点,电场力做正功,
故D错误.]
假期作业十四
考点集训
1.BC[由题图可知,开关改接1后,电容器与电源连
接,电容器处于充电状态,故A错误;由题图可知,
开关改接2后,电容器与导线连接,电容器处于放
电状态,故B正确:I-t曲线与坐标轴所围成的面
积为电容器放电过程中放出电荷量,由图像可知,
放电过程中极板的电荷量的变化约为Q=q=34×
0.2×0.5×10-3C=3.4×10-3C,故C正确,D
错误.]
2.B[由于正板板带电量为号,负板板虽接地,但负
短板爷电量份为一号,故A错误:电容器两板电势
07
练·练出好成绩
Q
差U=
Q
长-2C,两板场强E的
号-品则g所安电
场力的大小为F=正=器故D错误:根据公式
U=E·4,设q点处的电势为9,结合U'=9一0,
联立解得。所在处的电势为g品,故B正确,电
容器极板带电量不能看作点电荷,故不能根据库仑
定律求解q所受的电场力,故C错误.]
B,C[根据电容的决定式C可知,当物体向
右运动时,电介质板从电容器中移走,则电容减小;
反之,物体向左运动,电容会增大,故A错误,B正
确:根据上面的分析可知,若物体向左匀速运动,则
电容C均匀增大,若物体向右匀速运动,则电容均
匀减小,故C正确,D错误.]
4.C[对电容器来说C=吕,可以得到电容器的能量
E=U=CU,代入教据解得理论上充电电压
U=5kV,故A错误;首次除颤释放的电量q=CU,
代入数据得q=0.1C,故B错误;根据电流的定义
式可得通过人体的平均电流=9,代入数据得【=
20A,故C正确;人体左前胸到右后肋的距离大约
在20cm,根据电场强度与电压的关系,所加的平均
电场孩度E=号代入数据得:E=2500V/m,故
D错误.]
真题尝试
B[由题意可知,降低溶液浓度,不导电溶液的相
对介电常数e,变大,根据平行板电容器的电容决定
式:C可知电容器的电容增大,故A错误)
因电源为恒压电源,故电容器两极板之间的电势差
不支,根据电容定义式C-吕,因C增大,故电容器
所带的电荷量Q增大,故B正确,C错误:因电容器
所带的电荷量Q增大,即电容器处于充电状态,由
图(b)的连接方式可得溶液浓度降低过程中电流方
向为N>M,故D错误.]
大题综合
解析(1D由电容的定义得:C=号-1.2X101F:
2)两板之间为匀强电场,场强为E=二1.25》
103V/m,方向竖直向下;
(3)C点距A板间距离为dAc=d-dc=0.01m,A
与C间电势差U4c=EdAc=1.25×103×0.01V=
12.5V,又U4c=Φ4一Φc,ΦA=0,可得Φc=
-12.5V.
●
参考答案
答案(1)1.2×F(2)1.25×103V/m,方向竖直:
向下(3)-12.5V
典题典例
D[若保持极板a不动,将极板b稍向下平移,则
平行板电容器两极板之间的距离d增大,根据平行:
ErS
板电容器的电容公式C一4a可知,电容C诚小,
故A错误;电容器始终与电源相连,电压U保持不:
文,故B错误:根据E=号分析可知,d增大,板问间场
强E减小,电荷受到的电场力减小,则电荷将向下
运动,故C错误;a板与M点间的电势差UaM=E·
daM,由于E减小,daM不变,则UaM减小,因a板的
电势不变,且M点的电势低于α板的电势,则M点:
的电势升高.分析得知在M处的电荷带负电,则电
荷的电势能E。减小,故D正确.]
对点精练
BD[振动膜片向右振动时电容器两极板的距离变:
小,根据C品知电容塔大,由C一吕可知,在U
不变的情况下,Q增大,电容器充电,R中电流方向:
向下,即从a到b的电流,电流从高电势流向低电
爵,Q点电势高于b电劳,E一号,d减小,E增大,故
A错误:B正确:振动膜片向左振动时电容器两极板·
的距离支大,限据C-=了知电容减小,由C-吕
可知,在U不变的情况下,Q减小,电容器放电,R
中电流方向向上,即从b到a的电流,故C错误,D
正确.]
假期作业十五
:
考点集训
1.C[因为在电极XX之间所加的电压保持不变,可:
知在XX方向上电子的偏转位移保持不变.在YY':
方向上电压按正弦规律变化,则YY方向上偏转位:
移在正负最大值之间变化,故ABD错误,C正确.]
2.BD[粒子刚好能达到B金属板时,根据动能定理
1
得一9U=0一2m,2,现在使带电粒子能到达MN
板间距的号处返回,则电场力微功等于一.当初
2
速度为受,U不支,则带电粒子动能的支化△=
1
0-号m(受)2=一名mw2,小于到达中点时电场力
1
做的功,粒子无法到达.故A错误;电压变为原来的
2倍,则带电粒子运动到MN板中点时电场力做功
W=一29(2U)=一gU,设速度为0,则由动能定理
2mz2-1
-gU=
mw2与一gU=0-7m0w2对比
071
与详解
1
可知0一0,即带电粒子到达M、N板间距的后速
度减为零,然后返回,故B正确;电压变为原来的4
倍,则带电粒子运动到MN板中,点时电场力做功W
一?9·4U=一2gU,设速度为,则由动能定理
-2gU=m8-mw2与-gU=0-mw,对
比可知'<0即带电粒子无法到达M、N板的中点
处就要返回,故C错误:使初速度和M、N间电压都
减为原来的2,则常电粒子运动到MN板中点时电
场力微功W=一(号)=一9,带电粒子动能
的支化△B-0-7m(号=-gaw2=-9U.
故D正确.]
D[设板间电压为U,粒子初速度为,板间电场
强度为E,则粒子在板间运动时竖直方向加速度为
a=只,短子在板间微奏平把运动,则布号-4,
m
t=L,联立解得md。2=qU吧,和U均无法求
vo
得,故AB错误;粒子在偏转电场中的运动,根据动
能定理有2-m,2-
1
。qU,o和U均未知,
故无法求出射出电场时的速度℃,故C错误;由平
抛运动规律可知出射速度方向反向延长线过水平
d
d
位移的中点,设偏转角度为0,则tan日=
以速度偏转角度可以求出,故D正确.]
[技巧方法]两个结论的妙用
(1)不同的带电粒子从静止开始经过同一电场加速
后再从同一偏转电场射出时,偏移量和偏转角总是
相同的.(即速度偏转角的正切为位移偏转角的正
切的2倍)
(2)速度的反向延长线与初速度延长线的交点A
为粒子水平位移的中点,即A到偏转电场边缘的
距离为乞(即速度偏转角的正切为位移偏转角的正
切的2倍)
A[由转向器中有辐向电场可知,粒子受到的电场
力提供向心力,又因为粒子在等势线上运动,则粒
子的速度大小保持不变,根据牛顿第二定律可得:
E=m元B-贰联立尔得层尽。
v2
E_R,故A正
确,BCD错误.]