电容器 带电粒子在电场中的运动
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【A级 基础题练熟快】
1.(2019·江西上饶四校联考)如图所示是模拟避雷针作用的实验装置,金属板M、N间有两个等高的金属体A、B,A为尖头、B为圆头.将金属板M、N接在高压电源上,逐渐升高电源电压,将首先观察到( )
A.A放电 B.B放电
C.A、B一起放电 D.A、B之间放电
解析:选A.当金属板M、N接在高压电源上,因末端越尖越容易放电,故首先观察到A放电.
2.如图所示,电容器极板间有一可移动的电介质板,介质与被测物体相连,电容器接入电路后,通过极板上物理量的变化可确定被测物体的位置,则下列说法中正确的是( )
A.若电容器极板间的电压不变,x变大,电容器极板上带电荷量增加
B.若电容器极板上带电荷量不变,x变小,电容器极板间电压变大
C.若电容器极板间的电压不变,x变大,有电流流向电容器的正极板
D.若电容器极板间的电压不变,x变大,有电流流向电容器的负极板
解析:选D.若x变大,则由C=,可知电容器电容减小,在极板间的电压不变的情况下,由Q=CU知电容器带电荷量减少,此时带正电荷的极板得到电子,带负电荷的极板失去电子,所以有电流流向负极板,A、C错误,D正确;若电容器极板上带电荷量不变,x变小,则电容器电容增大,由U=可知,电容器极板间电压减小,B错误.
3.(2019·辽师大附中模拟)如图,平行板电容器两极板的间距为d,极板与水平面成45°,上极板带正电.一电荷量为q(q>0)的粒子在电容器中靠近下极板处,以初动能Ek0竖直向上射出.不计重力,极板尺寸足够大.若粒子能打到上极板,则两极板间电场强度的最大值为( )
A. B.
C. D.
解析:选B.当电场足够大时,粒子打到上极板的极限情况为:粒子到达上极板处时速度恰好与上极板平行,粒子的运动为类平抛运动的逆运动.将粒子初速度v0分解为垂直极板的vy和平行极板的vx,根据运动的合成与分解,当vy=0时,根据运动学公式有v=2d,vy=v0cos 45°,Ek0=mv,联立得E=,故B正确.
4.(多选)(2018·高考江苏卷)如图所示,电源E对电容器C充电,当C两端电压达到80 V时,闪光灯瞬间导通并发光,C放电.放电后,闪光灯断开并熄灭,电源再次对C充电.这样不断地充电和放电,闪光灯就周期性地发光.该电路( )
A.充电时,通过R的电流不变
B.若R增大,则充电时间变长
C.若C增大,则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大
D.若E减小为85 V,闪光灯闪光一次通过的电荷量不变
解析:选BCD.充电时,通过R的电流逐渐减小,选项A错误;若R增大,充电的最大电流减小,充电时间变长,选项B正确;若C增大,电容器充满电后带的电荷量增多,则闪光灯闪光一次通过的电荷量增大,选项C正确;若E减小为85 V,电容器充满电后电压仍然大于闪光灯导通需要的电压,所以闪光灯闪光一次通过的电荷量不变,选项D正确.