高考物理一轮总复习课后习题 第9章 静电场 第4讲 电容器 实验 观察电容器充放电现象 带电粒子在电场中的运动.docVIP

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第4讲电容器实验:观察电容器充放电现象带电粒子在电场中的运动?

基础对点练

题组一电容器

1.(广东惠州一模)某实验小组为了定性探究平行板电容器的电容C与极板间距离d、极板的正对面积S和极板间的电介质之间的关系,实验装置图如图所示,本实验采用的科学方法是()

A.理想实验法 B.等效替代法

C.控制变量法 D.微元法

2.(重庆卷)某同学采用平行板电容器测量材料竖直方向尺度随温度变化的装置示意图如图所示,电容器上极板固定,下极板可随材料尺度的变化上下移动,两极板间电压不变。若材料温度降低时,极板上所带的电荷量变少,则()

A.材料竖直方向尺度减小

B.极板间电场强度不变

C.极板间电场强度变大

D.电容器电容变大

3.(福建三明检测)如图所示,水平放置的A、B板和M、N板分别组成平行板电容器C1和C2,A板通过一理想二极管与M板相连接,B板和N板都接地。M、N两板之间插有电介质,A板和B板正中均有一小孔,两孔在同一竖直线上。现让A板带正电,稳定后,一带电液滴从小孔正上方由静止开始下落,穿过小孔到达B板处速度恰为零。空气阻力忽略不计,板间电场视为匀强电场。下列说法正确的是()

A.仅将A板向下移动一小段距离后,A板电势升高

B.仅将N板向右移一小段距离时,C1、C2均不充放电

C.仅在M、N板间更换相对介电常数更大的电介质时,C1充电,C2放电

D.M板向下移动一小段距离时,液滴不能穿过B板小孔

题组二观察电容器的充放电现象

4.道路压线测速系统,不仅可以测速,也可以测量是否超载,其结构原理可以理解为如图甲所示的电路,感应线连接电容器C的其中一块极板,车轮压在感应线上会改变电容器两极板间的距离,灵敏电流表G中有瞬间电流,压力越大,电流峰值也越大,汽车的前、后轮先后经过感应线,回路中产生两次脉冲电流如图乙所示,以顺时针方向为电流正方向,则()

A.车轮压线时,电容器两极板间距离变小

B.车轮经过感应线电容器先充电后放电

C.增大电阻R的阻值,稳定后电容器所带的电荷量减小

D.若汽车前后轮间距为2.5m,可估算车速约为7.7m/s

5.某实验小组利用如下器材测量电容器的电容:直流稳压电源、待测电容器(额定电压12V)、定值电阻R1=120Ω、定值电阻R2=80Ω、电流传感器、数据采集器和计算机、单刀双掷开关S、导线若干。

实验过程如下:

①将定值电阻R1等器材按图甲连接电路后,让开关S与1端连接,电源向电容器充电;

②让开关S与2端连接,测得电流随时间变化的i-t曲线如图乙所示;

③用R2替换R1后,重复上述实验步骤①②,测得电流随时间变化的i-t曲线如图丙中的某条虚线所示。

两次实验中电源的输出电压相同,请回答下列问题:

(1)电源的输出电压为V。利用计算机软件测得图乙中i-t曲线与两坐标轴所围的面积为54mA·s,则电容器的电容为F;?

(2)用R2替换R1后,电流随时间变化的i-t曲线应该是图丙中的(选填“b”“c”或“d”),判断的依据是?。?

题组三带电粒子在电场中的运动

6.(多选)(福建卷)我国霍尔推进器技术世界领先,其简化的工作原理如图所示。放电通道两端电极间存在一加速电场,该区域内有一与电场近似垂直的约束磁场(未画出)用于提高工作物质被电离的比例。工作时,工作物质氙气进入放电通道后被电离为氙离子,再经电场加速喷出,形成推力。某次测试中,氙气被电离的比例为95%,氙离子喷射速度为1.6×104m/s,推进器产生的推力为8×10-2N。已知氙离子的比荷为7.3×105C/kg;计算时,取氙离子的初速度为零,忽略磁场对离子的作用力及离子之间的相互作用,则()

A.氙离子的加速电压约为175V

B.氙离子的加速电压约为700V

C.氙离子向外喷射形成的电流约为37A

D.每秒进入放电通道的氙气质量约为5.3×10-6kg

7.(多选)如图所示,初速度大小为0、电荷量为q、不计重力的带电粒子经左侧加速电场加速后,垂直于电场线方向进入偏转电场。当粒子进入偏转电场时的初速度大小为v0时,粒子离开偏转电场时沿电场线方向的速度大小为vy=v04

A.22v0 B.34

C.13v0 D.14

8.空间存在水平向左的匀强电场,一质量为m、电荷量为q的小球由M点以速度v0竖直向上抛出,运动到最高点P时速度大小恰好也为v0,一段时间后落回到与抛出点等高的N点(图中未画出),空气阻力不计,重力加速度为g。小球从M到N的过程中,下列说法正确的是()

A.小球在电场中运动的加速度大小为2g

B.运动过程中速度的最小值为2

C.M、N两点间的距离为4

D.从M到N小