PAGE6-課時訓(xùn)練2電容器和帶電粒子在電場中的運動基礎(chǔ)鞏固1.下列物理單位中,是電容器電容的單位的是(A)A.法拉(F) B.特斯拉(T)C.庫侖(C) D.韋伯(Wb)2.下列電學(xué)元器件屬于電容器的是(A)3.常用的電容器,從構(gòu)造上看,可以分為固定電容器和可變電容器兩類。如圖甲、乙為兩種電容器的實物圖片,依據(jù)圖中的相關(guān)信息,下列推斷中正確的是(D)A.圖中甲為可變電容器,它是通過變更極板間的距離來變更電容器的電容的B.在不變更其他條件下,將甲電容器浸入煤油中,其電容不發(fā)生變更C.依據(jù)圖乙中電容器外殼上標(biāo)的數(shù)據(jù)可知,電壓超過5.5V時乙電容器就會被擊穿D.依據(jù)圖乙中電容器外殼上標(biāo)的數(shù)據(jù)可知,乙電容器接5.5V電壓時,儲存的電量為5.5C4.某電容器的電容是30μF,額定電壓為200V,擊穿電壓為400V,對于該電容器,下列說法中正確的是(A)A.為使它的兩極板間的電壓增加1V,所須要的電荷量是3×10-5B.可以使該電容器帶1C的電荷量C.該電容器能容納的電荷量最多為6×10-3D.該電容器兩極板間能承受的最大電壓為200V解析:由ΔQ=C·ΔU=30×10-6×1C=3×10-5C,選項A正確;由U=QC=130×10-6V≈3.3×104V,電容器被擊穿,選項B錯誤;該電容器能承受的最大電壓為400V,則最大電荷量Q=CU=3×105.某電容器標(biāo)注的是“400V22μF”,則下列說法中正確的是(A)A.該電容器接在400V以下電壓兩端,可正常工作B.該電容器只有接在400V電壓兩端,才能正常工作C.接在200V電壓兩端,電容值為11μFD.不管哪類電容器,都不用考慮引出線與電源的哪個極相連解析:400V是電容器允許的最高電壓,只能在400V以下的電壓下正常工作,故A正確,B錯誤;22μF是電容器的電容,與電壓凹凸無關(guān),故C錯誤;電容器的電容值由其內(nèi)部構(gòu)造所確定,電解電容器在運用時須要留意正負(fù)極,故D錯誤。6.下列有關(guān)電容器學(xué)問的描述,正確的是(A)A.圖甲為電容器充電示意圖,充完電后電容器上極板帶正電,兩極板間電壓U等于電源電動勢EB.圖乙為電容器放電示意圖,若電容器上極板帶電量為+Q,則放電過程中通過電流表的電流方向從右向左,流過的總電量為2QC.圖丙為電解電容器的實物圖和符號,圖丁為可變電容器及其符號,兩種電容器運用時都應(yīng)嚴(yán)格區(qū)分正負(fù)極D.圖丙中的電容器上標(biāo)有“400V,68μF”字樣,說明該電容器只有兩端加上400V的電壓時電容才為68μF解析:圖甲為電容器充電過程,充完電后電容器上極板與電源的正極相連,同時兩極板間的電壓U等于電源的電動勢E,故A正確;圖乙為電容器放電過程,若電容器上極板帶電量為+Q,則放電過程中通過電流表的電流方向從右向左,且流過的總電量為Q,故B錯誤;圖丙為電解電容器的實物圖和符號,圖丁為可變電容器及其符號,前者電容器運用時嚴(yán)格區(qū)分正負(fù)極,后者不用,故C錯誤;圖丙中的電容器上標(biāo)有“400V,68μF”字樣,說明該電容器兩端電壓最大值為400V,而電容與電容器的電壓及電量均無關(guān),總是68μF,故D錯誤。7.密立根油滴試驗原理如圖所示。兩塊水平放置的金屬板分別與電源的正負(fù)極相接,板間電壓為U,形成豎直向下場強為E的勻強電場。用噴霧器從上板中間的小孔噴入大小、質(zhì)量和電荷量各不相同的油滴。通過顯微鏡可找到懸浮不動的油滴,若此懸浮油滴的質(zhì)量為m,則下列說法正確的是(C)A.懸浮油滴帶正電B.懸浮油滴的電荷量為mgC.增大場強,懸浮油滴將向上運動D.油滴的電荷量不肯定是電子電荷量的整數(shù)倍解析:懸浮不動,說明油滴所受靜電力與重力平衡,所以該油滴帶負(fù)電,選項A錯誤;Eq=mg,q=mgE8.如圖所示,靜電噴涂時,噴槍噴出的涂料微粒帶負(fù)電,被噴工件帶正電,微粒只在靜電力作用下向工件運動,最終吸附在其表面。微粒在向工件靠近的過程中(D)A.肯定沿著電場線運動B.所受電場力大小不變C.克服電場力做功D.電勢能漸漸減小解析:工件帶正電,涂料微粒帶負(fù)電,由于涂料微粒有初速度,不肯定沿電場線方向運動,A錯誤;離工件越近,涂料微粒所受電場力越大,故選項B錯誤;電場力對涂料微粒做正功,其電勢能減小,故選項C錯誤,D正確。9.如圖是某種靜電礦料分選器的原理示意圖,帶電礦粉經(jīng)漏斗落入水平勻強電場后,分落在收集板中心的兩側(cè)。對礦粉分別的過程,下列表述正確的有(D)A.帶正電的礦粉落在右側(cè)B.電場力對帶負(fù)電的礦粉做負(fù)功C.帶負(fù)電的礦粉電勢能變大D.帶正電的礦粉電勢能變小解析:由題圖可知,電場方向水平向左,帶正電的礦粉所受電場力方向與電場方向相同,所以落在左側(cè);帶負(fù)電的礦粉所受電場力方向與電場方向相反,所以落在右側(cè),選項A錯誤;無論礦粉所帶電性如何,礦粉均向所受電場力方向偏轉(zhuǎn),電場力均做正功,電勢能均削減,選項B,C錯誤,D正確。10.(2024·浙大附中月考)帶電荷量分別為+4q和-q的兩點電荷組成了電荷系統(tǒng),其電場線分布如圖所示,圖中實線為電場線,未標(biāo)注方向,虛線上A,B,C,D等間距,依據(jù)圖象可推斷(C)A.BC間的電場方向為C指向BB.A點旁邊沒有電場線,A點的電場強度為零C.D點電場強度為零,摸索電荷不受電場力作用D.若把一個帶正電的摸索電荷從A移到B,電場力做正功,電勢能減小解析:電場線的疏密表示電場的強弱,由此可推斷,B處的點電荷為+4q,C處的點電荷為-q。電場線的方向總是從正電荷動身終止于負(fù)電荷,即BC間的電場方向大體為B指向C,故A錯誤;由點電荷電場強度的公式E=kQr2和電場的疊加,易得A點的電場強度并不等于零,故B錯誤;由點電荷電場強度的公式E=k實力提高11.某原子電離后其核外只有一個電子,若該電子在核的靜電力作用下繞核做勻速圓周運動,那么電子運動(C)A.半徑越大,加速度越大B.半徑越小,周期越大C.半徑越大,角速度越小D.半徑越小,線速度越小解析:對電子來說,庫侖力供應(yīng)其做圓周運動的向心力,則kQqr=mv2r=mω2r=m4π2T2r得a=kQqmr212.兩平行金屬板相距為d,電勢差為U,一電子質(zhì)量為m,電荷量為e,從O點沿垂直于極板的方向射出,最遠(yuǎn)到達(dá)A點后返回,如圖所示,OA=h,此電子具有的初動能是(D)A.edhU B.edUh C.eUdh解析:設(shè)電子的初動能為Ek0,而末動能為零,極板間電場的電場強度E=Ud,依據(jù)動能定理有-eEh=0-Ek0,解得Ek0=eUh13.如圖所示為兩個固定在同一水平面上的點電荷,距離為d,電荷量分別為+Q和-Q。在它們的水平中垂線上固定一根長為L、內(nèi)壁光滑的絕緣細(xì)管,有一電荷量為+q的小球以初速度v0從管口射入,則小球(C)A.速度先增大后減小B.受到的庫侖力先做負(fù)功后做正功C.受到的庫侖力最大值為8D.管壁對小球的彈力最大值為4解析:等量異種電荷形成的電場力在細(xì)管得方向垂直細(xì)管,故小球沿管運動時電場力不做功,A,B錯;當(dāng)小球運動到兩電荷連線處時所受庫侖力最大,依據(jù)庫侖定律得,此時受到的庫侖力為8kqQ14.如圖所示,一帶負(fù)電粒子以某一速度進(jìn)入水平向右的勻強電場中,在電場力作用下形成如圖所示的運動軌跡。M和N是軌跡上的兩點,其中M點是軌跡的最右點。不計重力,下列表述正確的是(C)A.粒子在M點的速率最大B.粒子所受電場力沿電場方向C.粒子在電場中的加速度不變D.粒子在電場中的電勢能始終在增加解析:粒子只在電場力作用下運動,動能和電勢能之間相互轉(zhuǎn)化,動能與電勢能之和保持不變,在M點時電勢能最大,動能最小,速率最小,A錯誤;帶電粒子帶負(fù)電,受力方向與電場方向相反,B錯誤;a=Fm=Eq15.如圖所示,將帶電荷量為q的小球A固定在絕緣支架上,將另一質(zhì)量為m,電荷量相等的帶電小球B放在距離A球正上方r處恰好處于平衡狀態(tài)(r遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小球直徑),則(B)A.A,B兩球可能帶異種電荷B.兩小球的電量q=mgC.假如小球B的質(zhì)量變?yōu)?m,則A,B兩球的距離為2rD.假如小球B的電量變?yōu)?q,則A,B兩球的距離為2r解析:對小球B受力分析可知,小球B所受重力,庫侖力兩力平衡,所以庫侖力豎直向上,兩球應(yīng)帶同種電荷,故A錯誤;由B球受力平衡可知,mg=kq2r2,解得q=mgr2k,故B正確;由B球受力平衡可知,mg=kq2r216.一負(fù)電荷從電場中A點由靜止釋放,只受靜電力作用,沿電場線運動到B點,它運動的v-t圖象如圖所示,則A,B兩點所在區(qū)域的電場線分布狀況可能是下圖中的(C)解析:由v-t圖可知負(fù)電荷在電場中做加速度越來越大的加速運動,故電場線應(yīng)由B指向A且A到B場強變大,電場線變密,選項C正確。17.如圖所示,實線是勻強電場的電場線,帶電粒子q1,q2分別從A,C兩點以初速度v垂直射入電場,其運動軌跡分別是圖中的ABC,CDA。已知q1帶正電,不計粒子重力和阻力。則下列說法中正確的是(D)A.q2也帶正電B.A點的電勢低于C點的電勢C.電場力對q1做正功,對q2做負(fù)功D.q1,q2的電勢能均減小解析:由題意可知,q1帶正電,正電荷受到靜電力的方向與電場線的方向一樣,且指向運動軌跡的內(nèi)側(cè),所以可以推斷電場線的方向應(yīng)當(dāng)是水平向右,依據(jù)軌跡可以推斷q2受到的電場力的方向水平向左,所以q2帶負(fù)電,故A錯誤;沿著電場線方向,電勢降低,所以A點的電勢高于C點的電勢,故B錯誤;結(jié)合受力和運動軌跡可知電場力對q1和q2都做正功,所以電勢能都減小,故C錯誤,D正確。18.在一個水平面上建立x軸,在過原點O垂直于x軸的平面的右側(cè)空間有一個勻強電場,電場強度大小E=6.0×105N/C,方向與x軸正方向相同。在O處放一個電荷量q=-5.0×10-8C,質(zhì)量m=1.0×10-2kg的絕緣物塊。物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.20,沿x軸正方向給物塊一個初速度v0=2.0m/s,如圖所示。g取1