高中物理第一轮复习 电容器 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



单选题 (共 5 题 ),每题只有一个选项正确
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,现将开关闭合等到电路稳定.下列说法正确的是

$\text{A.}$ 若增大两极板间的距离,则电容器电容增大 $\text{B.}$ 若增大两极板间的距离,则两极板间的电场强度减小 $\text{C.}$ 若减小两极板间的距离,则两极板间的电压不变 $\text{D.}$ 若减小两极板间的距离,则电容器的带电荷量Q减小

静电火箭的工作过程简化图如图所示,离子源发射的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

$\text{A.}$ M板电势低于N板电势 $\text{B.}$ 进入中和区的离子速度与离子带电荷量无关 $\text{C.}$ 增大加速区MN极板间的距离,可以增大射流速度而获得更大的推力 $\text{D.}$ 增大MN极板间的电压,可以增大射流速度而获得更大的推力

据报道,我国每年心源性猝死案例高达55万,而心脏骤停最有效的抢救方式是通过AED自动除颤机给予及时治疗.某型号AED模拟治疗仪器的电容器电容是15 μF,充电至9 kV电压,如果电容器在2 ms时间内完成放电,则下列说法正确的是
$\text{A.}$ 电容器放电过程的平均电流为67.5 A $\text{B.}$ 电容器的击穿电压为9 kV $\text{C.}$ 电容器充电后的电荷量为135 C $\text{D.}$ 电容器充满电的电容是15 μF,当放电完成后,电容为0

如图所示,一质量为 $m$ 、电荷量为 $q$ 的小球在电场强度大小为 $E$ 、区域足够大的匀强电场中,以初速度 $v_0$ 沿 $O N$ 在竖直面内做匀变速直线运动.$O N$ 与水平面的夹角为 $30^{\circ}$ ,重力加速度为 $g$ ,且 $m g=q E$ ,则

$\text{A.}$ 电场方向竖直向上 $\text{B.}$ 小球运动的加速度大小为 $\frac{g}{2}$ $\text{C.}$ 小球上升的最大高度为 $\frac{v_0^2}{4 g}$ $\text{D.}$ 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 $\frac{1}{2} m v_0^2$

.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、范围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
$\text{A.}$ 小球运动的速度一直增大 $\text{B.}$ 小球先做匀加速运动后做匀速运动 $\text{C.}$ 小球刚开始运动时的加速度大小a0=g $\text{D.}$ 小球运动过程中受到的空气阻力与速度大小成正比

多选题 (共 4 题 ),每题有多个选项正确
关于电容器的电容,下列说法中正确的是
$\text{A.}$ 根据C= 可知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,跟两极板间的电压成反比 $\text{B.}$ 对于确定的电容器,其所带电荷量与两板间的电压成正比 $\text{C.}$ 无论电容器电压如何变化(小于击穿电压且不为零),它所带的电荷量与电压的比值都恒定不变 $\text{D.}$ 电容器所带电荷量增加2倍,则电容增大2倍

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,则下列说法正确的是

$\text{A.}$ 指纹的凹点与小极板距离远,电容大 $\text{B.}$ 指纹的凸点与小极板距离近,电容大 $\text{C.}$ 若手指挤压绝缘表面,电容器两极间的距离减小,小极板带电荷量增多 $\text{D.}$ 若用湿的手指去识别,识别功能不会受影响

一质量为 $m$ 、电荷量为 $q$ 的带正电粒子(重力不计)以速度 $v_0$ 逆着电场线方向射入有左边界的匀强电场,电场强度为 $E$(如图所示),则

$\text{A.}$ 粒子射入的最大深度为 $\frac{m v_0{ }^2}{q E}$ $\text{B.}$ 粒子射入的最大深度为 $\frac{m v_0{ }^2}{2 q E}$ $\text{C.}$ 粒子在电场中运动的最长时间为 $\frac{m v_0}{q E}$ $\text{D.}$ 粒子在电场中运动的最长时间为 $\frac{2 m v_0}{q E}$

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 $t=\frac{T}{4}$ 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

$\text{A.}$ $A 、 B$ 两板间的距离为 $\sqrt{\frac{q U_0 T^2}{16 m}}$ $\text{B.}$ 电子在两板间的最大速度为 $\sqrt{\frac{q U_0}{m}}$ $\text{C.}$ 电子在两板间做匀加速直线运动 $\text{D.}$ 若电子在 $t=\frac{T}{8}$ 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

解答题 (共 1 题 ),解答过程应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤
在光滑绝缘的水平面上,长为2L的绝缘轻质细杆的两端各连接一个质量均为m的带电小球A和B(均可视为质点)组成一个带电系统,球A所带的电荷量为+2q,球B所带的电荷量为-3q.现让A处于如图所示的有界匀强电场区域MNQP内,已知虚线MN位于细杆的中垂线,MN和PQ的距离为4L,匀强电场的电场强度大小为E、方向水平向右.释放带电系统,让A、B从静止开始运动,不考虑其他因素的影响.求:

(1)释放带电系统的瞬间,两小球加速度的大小;
(2)带电系统从开始运动到速度第一次为零所需的时间;
(3)带电系统运动过程中,B球电势能增加的最大值.


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