2025年高考物理复习二十五：电容器 带电粒子在电场中的运动（含解析）.docxVIP

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二十五电容器带电粒子在电场中的运动

(40分钟70分)

【基础巩固练】

1.(6分)(多选)关于电容器的电容,下列说法中正确的是()

A.根据C=QU

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

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

D.电容器所带电荷量增加2倍,则电容增大2倍

2.(6分)(生产生活)(多选)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()

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,电容器两极间的距离减小,小极板带电荷量增多

D.若用湿的手指去识别,识别功能不会受影响

3.(6分)(2023·成都模拟)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()

A.若增大两极板间的距离,则电容器电容增大

B.若增大两极板间的距离,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,则电容器的带电荷量Q减小

4.(6分)(科技前沿)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()

A.M板电势低于N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MN极板间的距离,可以增大射流速度而获得更大的推力

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

5.(6分)(生产生活)(2023·金华模拟)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15μF,充电至9kV电压,如果电容器在2ms时间内完成放电,则下列说法正确的是()

A.电容器放电过程的平均电流为67.5A

B.电容器的击穿电压为9kV

C.电容器充电后的电荷量为135C

D.电容器充满电的电容是15μF,当放电完成后,电容为0

6.(6分)(2024·成都模拟)如图所示,一电荷量为q、质量为m的带电粒子以初速度v0由P点射入匀强电场,入射方向与电场线垂直。粒子从Q点射出电场时,其速度方向与电场线成30°角。已知匀强电场的宽度为d,不计重力作用。则匀强电场的场强E大小是()

A.mv0qd

C.3mv022qd

【综合应用练】

7.(6分)(多选)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=T4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q

B.电子在两板间的最大速度为q

C.电子在两板间做匀加速直线运动

D.若电子在t=T8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

8.(6分)如图所示,在两平行金属板中央有一个静止的电子(不计重力),当两板间的电压分别如图中甲、乙、丙、丁所示时,电子在板间运动(假设不与板相碰),下列说法正确的是()

A.电压如甲图所示时,在0~T时间内,电子的电势能一直减少

B.电压如乙图所示时,在0~T2

C.电压如丙图所示时,电子在板间做往复运动

D.电压如丁图所示时,电子在板间做往复运动

9.(6分)如图所示,一质量为m、电荷量为q(q0)的粒子以速度v0从MN连线上的P点水平向右射入大小为E、方向竖直向下的匀强电场中。已知MN与水平方向成45°角,粒子的重力可以忽略,则粒子到达MN连线上的某点时()

A.所用时间为m

B.速度大小为3v0

C.与P点的距离为2

D.速度方向与竖直方向的夹角为30°

【加固训练】

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位于细杆的中垂线上,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