第24講電容器帶電粒子在電場中的直線運動實驗:觀察電容器的充、放電現(xiàn)象(限時40分鐘)1.(多選)關于電容器的電容,下列說法中正確的是()A.根據(jù)C=QU可知,電容器的電容與其所帶電荷量成正比,B.對于確定的電容器,其所帶電荷量與兩板間的電壓成正比C.某一電容器上的電壓變化時(小于擊穿電壓且不為零),它所帶的電荷量與電壓的比值都恒定不變D.電容器所帶電荷量增加2倍,則電容增大2倍2.[2023·浙江舟山中學模擬]如圖所示,兩平行的帶電金屬板水平放置.若在兩板中間a點由靜止釋放一帶電微粒,微粒恰好保持靜止狀態(tài).現(xiàn)將兩板繞過a點的軸(垂直于紙面)逆時針旋轉(zhuǎn)45°,再在a點由靜止釋放一同樣的微粒,該微粒將 ()A.保持靜止狀態(tài)B.向左上方做勻加速運動C.向正下方做勻加速運動D.向左下方做勻加速運動3.道路壓線測速系統(tǒng),不僅可以測速,也可以測量是否超載,其結構原理電路可以理解為如圖甲所示,由一個電源、一個靈敏電流計(與傳感器連接)、一個電容器和一個保護電阻R組成.感應線連接在電容器的其中一塊極板上,車輪壓在感應線上會改變電容器兩板間的距離,并會使靈敏電流計中產(chǎn)生瞬間電流,壓力越大,則電流峰值越大.如果汽車的前、后輪先后經(jīng)過感應線,回路中會產(chǎn)生兩脈沖電流,如圖乙所示,電子眼就會拍照.如果以順時針方向為電流正方向,則 ()A.汽車壓線時,電容器板間距離變小B.車輪經(jīng)過感應線過程中電容器先充電后放電C.增大電阻R,可以使電容器穩(wěn)定時帶的電荷量減小D.如果車輪間距是2.5m,則可估算車速為7.7m/s4.(多選)[2023·福建泉州模擬]如圖所示,平行板電容器充電后與電源斷開,正極板接地,P為兩板間的一固定點.靜電計的金屬球與電容器的負極板連接,外殼接地.若保持電容器負極板不動,僅將正極板緩慢向左平移一小段距離,則 ()A.電容器的電容減小,靜電計指針的偏角增大B.電容器的電容增大,靜電計指針的偏角減小C.兩板間的電場強度不變,P點的電勢降低D.兩板間的電場強度減小,P點的電勢升高5.[2023·河北石家莊模擬]如圖所示的兩個平行板電容器水平放置,A板用導線與M板相連,B板和N板都接地.讓A板帶電后,在兩個電容器間分別有P、Q兩個帶電油滴都處于靜止狀態(tài).AB電容器的電容為C1,電壓為U1,帶電荷量為Q1;MN電容器的電容為C2,電壓為U2,帶電荷量為Q2.若將B板稍向下移,則下列說法正確的是 ()A.P向下運動,Q向下運動B.U1減小,U2增大C.Q1減小,Q2增大D.C1減小,C2增大6.如圖所示,傾斜放置的平行板電容器兩極板與水平面的夾角為θ,兩極板間的距離為d.帶負電的微粒質(zhì)量為m,帶電荷量為q,從極板M的左邊緣A處以初速度v0水平射入,沿直線運動并從極板N的右邊緣B處射出,重力加速度為g,則 ()A.微粒到達B點時動能為12mB.微粒的加速度大小等于gsinθC.兩極板間的電勢差UMN=mgdD.微粒從A點到B點的過程中,電勢能減少mgd7.如圖所示的平行板電容器豎直放置,兩極板間的距離為d,極板高度AB=CD=h.對該電容器充上一定的電荷量后,將一帶電小球P從非常靠近左極板的上端A處由靜止釋放,小球沿圖中虛線運動打到了右極板的中點.為使小球能夠從下方穿過電容器,右極板應向右至少移動的距離為 ()A.dB.2-C.hD.d8.(多選)[2023·安徽安慶模擬]勻強電場的電場強度E隨時間t變化的圖像如圖所示.當t=0時,在此勻強電場中由靜止釋放一個帶電粒子,設帶電粒子只受電場力的作用,則下列說法正確的是 ()A.帶電粒子將始終向同一個方向運動B.2s末帶電粒子回到原出發(fā)點C.3s末帶電粒子的速度為零D.0~3s內(nèi),電場力做的總功為零9.小明利用圖甲中的裝置做“電容器充、放電”的實驗.已知電源輸出電壓為15V,電阻箱接入的電阻R=5000Ω,電流表內(nèi)阻可忽略不計,電容器選用電容較大的電解電容器.先將開關S與“1”端閉合,對電容器進行充電;稍后再將開關與“2”端閉合,并將此時記為t=0時刻.電容器通過電阻箱放電,每隔5s記錄電流表的讀數(shù),電流表讀數(shù)I隨放電時間t變化的曲線如圖乙所示.(1)該電容器的電容約為F(結果保留1位有效數(shù)字).

(2)若僅將電阻箱接入的電阻R調(diào)到7500Ω,重新完成該實驗操作,則電容器放電的I-t圖像與圖乙相比,不同點是(回答一條即可).

10.[人教版必修第三冊改編]如圖甲所示,某多級直線加速器由n個橫截面積相同的金屬圓筒依次排列,其中心軸線在同一直線上,各金屬圓筒依序接在交變電源的兩極M、N上,序號為0的金屬圓板中央有一個質(zhì)子源,質(zhì)子逸出的速度不計,M、N兩極加上如圖乙所示的電壓UMN,一段時間后加速器穩(wěn)定輸出質(zhì)子流.已知質(zhì)子質(zhì)量為m、電荷量為e,質(zhì)子通過圓筒間隙的時間不計,且忽略相對論效應,則 ()A.質(zhì)子在各圓筒中均做勻加速直線運動B.質(zhì)子進入第n個圓筒瞬間的速率為2C.各圓筒的長度之比為1∶2∶3∶…D.質(zhì)子在各圓筒中運動的時間之比為1∶2∶3∶…11.[2023·新課標卷]密立根油滴實驗的示意圖如圖所示.兩水平金屬平板上下放置,間距固定,可從上板中央的小孔向兩板間噴入大小不同、帶電荷量不同、密度相同的小油滴.兩板間不加電壓時,油滴a、b在重力和空氣阻力的作用下豎直向下勻速運動,速率分別為v0、v04;兩板間加上電壓后(