电容器与电容、带电粒子在电场中的运动一、电容器问题1、 (2011·阜阳模拟)如图所示,在平行板电容器正中有一个带电微粒.S 闭合时,该微粒恰好能保持静止.在以下两种情况下:①保持 S 闭合,②充电后将 S 断开.下列说法能实现使该带电微粒向上运动打到上极板的是(A )A.①情况下,可以通过上移极板 M 实现B.①情况下,可以通过上移极板 N 实现C.②情况下,可以通过上移极板 M 实现D.②情况下,可以通过上移极板 N 实现2、如图 6-3-1 的电路中,电容器的两极板始终和电源相连,若将两极板间 的距离增大,电路中将出现的情况是(B )有电流流动,方向从 a 顺时针流向 b 有电流流动,方向从 b 逆时针流向 a 无电流流动无法判断图 6-3-13、 一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地.在两极 板间有一正电荷(电量很小)固定在P点,如图 6-3-12, 以E表示两板间的场强,U表示电容器两板间的电压,EP 表示正电荷在P点的电势能.若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示位置,则( AC )图 6-3-12.U变小,E不变 .U变小,EP 不变B.E变大,EP 变大 D.U不变,EP 不变4、如图 6-3-7,让平行板电容器带电后,静电计的指针偏转一定角度,若不改变两极板的带电量,那么静电计指针的偏转角度在下列情景中一定变大的是(D) A.减小两极板间的距离. B.在两极板间插入电介质 C.增大两极板间的距离,同时在两极板间插入电介质 D.增大两极板间的距离,同时抽出两极板间插入的电介质5、(2011·天津理综·T5)板间距为 d 的平行板电容器所带图 6-3-7电荷量为 Q 时,两极板间电势差为U1 ,板间场强为 E1 .现将电容器所带电荷量变为2Q,板间距变为1 2d,其他条件不变,这时两极板间电势差U2,板间场强为 E2 ,下列说法正确的是( C )A. U2 ? U1, E2 ? E1B. U2 ? 2U1, E2 ? 4E11C. U2 ? U1, E2 ? 2E1 D. U2 ? 2U1, E2 ? 2E1 6、(09·福建·15)如图所示,平行板电容器与电动势为 E 的直流电源(内 阻不计)连接,下极板接地。
一带电油滴位于电容器中的 P 点且恰好处于平 衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离 ( B) A.带点油滴将沿竖直方向向上运动 B.P 点的电势将降低 C.带点油滴的电势能将减少 D.若电容器的电容减小,则极板带电量将增大 【2009 年福建变式】如图所示,平行板电容器与电动势为 E 的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地。一带电油滴位于容器中的 P 点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离,则( C )A. 电容器的电容减小,则极板带电量将减小B. 带电油滴将沿竖直方向向上运动C. P 点的电势将不变D. 油滴在 P 点的电势能将增大变式 2. 如图所示,D 是一只理想二极管,它的作用是只允许电流从 a 流向 b,而不能从 b 流向 a.平行板电容器的 A、B 两极板间有一带电微粒,在 P 点处于静止状态.以 E 表 示两极板间的电场强度,U 表示两极板间的电压,Ep 表示电荷在 P 点的电势能.若保持极 板 B 不动,将极板 A 稍向上平移,则下列说法中正确的是(BCD) A.E 变小 B.Ep 不变 C.U 变大 D.电荷将向上加速三、带电粒子加速类 7、如图所示,板长 L=4 cm 的平行板电容器,板间距离 d=3 cm,板与水平线 夹角α =37°,两板所加电压为 U=100 V,有一带负电液滴,带电荷量为 q=3 ×10-10C,以 v0=1 m/s 的水平速度自 A 板边缘水平进入电场,在电场中仍沿 水平方向并恰好从 B 板边缘水平飞出,取 g=10 m/s2.求: (1)液滴的质量; (2)液滴飞出时的速度.2解:(1)根据题意画出带电液滴的受力图如图所示,由图可得: qEcosα =mg,E= 解得:m=kg=8×10-8kg(2)对液滴由动能定理得:,代入数据解得 v=1m/s.答:(1)带电粒子质量为 8×10-8kg;(2)粒子飞出时的速度为 1m/s.8、下列粒子从初速度为零的状态经过加速电压为 U 的电场之后,哪种粒子的速度最大?(c )a 粒子氚核质子钠离子 Na ?9、如图 6-4-5,在 P 板附近有电荷由静止开始向 Q 板运动,则以下解释正确的是:( CD )A. 到达 Q 板的速率与板间距离和加速电压两个因素有关B. 若电荷的电压 U、与电量 q 均变为原来的 2 倍,则到达 Q 板的速率变为原来的 4 倍C. 两板间距离越大,加速的时间越长,加速度越小D. 到达 Q 板的速率与板间距离无关图 6-4-510、(2011 年黑龙江适应性测试)如图甲所示,平行金属板中央有一个静止的电子(不计重力),两板间距离足够大.当两板间加上如图乙所示的交变电压后,在下图中,反映电子速度 v、位移 x 和加速度 a 三个物理量随时间 t的变化规律可能正确的是(AD)11、(2011 年北京西城抽测)如图所示,足够长的两平行金属板正对竖直放置,它们通过导线与电源 E、定值电阻 R、开关 S 相连.闭合开关后,一3个带电的液滴从两板上端的中点处无初速度释放,最终液滴落在某一金属板上.下列说法中正确的是(BC) A.液滴在两板间运动的轨迹是一条抛物线 B.电源电动势越大,液滴在板间运动的加速度越大 C.电源电动势越大,液滴在板间运动的时间越短 D.定值电阻的阻值越大,液滴在板间运动的时间越长 12、在平行金属板间加上如图所示的电压,能使处于板中央原来静止的电子做 往复运动的电压是( ABC13、如图 6-4-12,水平放置的平行板电容器两极板间距为 d,带负电的微粒 质量为 m、带电量为 q,它从上极板的边缘以初速度 v0 射入,沿直线从下极板 N 的边缘射出,则 (C ).微粒的加速度不为零.微粒的电势能增加了 mgd.两极板的电势差为 mgd q图 6-4-12.M 板的电势低于 N 板的电势14、如图 6-4-15,带电液滴 P 在平行金属板 a、b 之间的匀强电场中处于静止状态.现设法使 P 保持静止,而使 a、b 两板分别以各自中点 O 、 O? 为轴转过一个相同的? 角,然后释放 P,则 P 在电场中的运动情况是( C )A.曲线运动B.匀速直线运动C.水平向右的匀加速直线运动图 6-4-15D.斜向右上方的匀加速直线运动15、如图甲所示,两平行金属板竖直放置,左极板接地,中间有小孔,右极板电势随时间变化的规律如图乙所示,电子原来静止在左极板小孔处,不计电子的重力,下列说法正确的是(AC) A.从 t=0 时刻释放电子,电子始终向右运 动,直到打到右极板上B.从 t=0 时刻释放电子,电子可能在两极 间振动C.从 t=T/4 时刻释放电子,电子可能在两板间振动,也可能打到右极板上 D.从 t=3T/8 时刻释放电子,电子必 将打到左极板上 16、(2011·安徽高考·T20)如图(a)4所示,两平行正对的金属板 A、B 间加有如图(b)所示的交变电压,一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间 P 处。
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