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高考物理知识点《电容器》高频试题巩固(2017年最新版)(六)
![]() 参考答案:BD 本题解析: 本题难度:简单 2、选择题 用控制变量法,可以研究影响平行板电容器电容的因素,设两极板正对面积为S,极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ。实验中,极板所带电荷量不变,若( ) |
参考答案:B
本题解析:极板所带电荷量不变,根据公式
,S不变,增大d,则C减小,根据
,U增大,所以
变大,故A错B对;保持d不变,减小S,则C减小,根据
,U增大,所以
变大,故C、D错。
考点:电容器
本题难度:一般
3、简答题 如图所示(a),M、N为中心开有小孔的平行板电容器的两极,相距D=1 m,其右侧为垂直纸面向里的匀强磁场,磁感强度B=1×10-3 T,磁场区域足够长,宽为d=0.01 m;在极板M、N之间加有如图(b)所示的变电压(设N极电势高于M极时电压为正)。现有带负电粒子不断从极板M中央小孔处射入电容器内(粒子的初速度可看做为零,重力不计),取其荷质比
,问:
(1)在变交电压第一个周期内哪些时刻进入电容器内的粒子能从磁场的右侧射出来?
(2)若上述交变电压的周期可以变化,则其周期满足什么条件时,才能保证有带电粒从右侧射出来?
参考答案:(1) 在0~0.39×10-6s时间内进入电容器内的粒子将从磁场右侧射出
(2) T≥1.22×10-6 s
本题解析:(1)粒子要从磁场的右侧射出,它做圆周运动的半径须满足r≥d。(2分)
又
(3分)
得
(1分)
粒子在电场中,无论做加速运动还是做减速运动,其加速度都为:
?(2分)
设带电粒子先做加速运动后做减速运动至极板N在中央小孔处,以速度v进入磁场中,则:
?(4分)
式中t为粒子做加速运动的时间,得:
2分
代人数据得:t≥0.61×10-6 s (2分)
所以在0~0.39×10-6s时间内进入电容器内的粒子将从磁场右侧射出。 (1分)
(2)由以上分析可知,带电粒子加速运动的时间至少为0.61×10-6 s,则
?(2分)
即T≥1.22×10-6 s。(1分)
本题难度:一般
4、选择题 如图所示电路,A、B间电压恒为3.2V,3个电阻的阻值均为4Ω,电容器的电容为30μF,电流表为理想电流表,那么,电路稳定时电容器所带的电量、电流表的读数分别是( )
A.9.6×10─5C,0.8A
B.0,0.8A
C.9.6×10─5C,1A
D.1.2×10─4C,0.8A
参考答案:电容器的电压U=UAB=3.2V,则电容器所带的电量Q=CU=30×10-6×3.2C=9.6×10─5C.
? 电流表的读数I=UABR3=3.24A=0.8A
故选A
本题解析:
本题难度:一般
5、填空题 有两个带电量相等的平板电容器A和B,它们的电容分别为CA和CB,板长分别为LA和LB,两板间距分别为dA和dB,两个电子以相同的初速度沿板长方向(且与场强垂直)分别射入两电容器中,并穿过电场.则:
(1)平行板电容器A和B的电场强度比等于______.
(2)两电子在穿过电场的过程中,动能增加量之比等于______.
参考答案:(1)由C=QU可得,A、B电容器两极板间的电势差?UAUB=1CA1CB=CBCA.
对于平行板电容器有:E=Ud
所以平行板电容器A和B中的电场强度之比EAEB=UAdAUBdB=UAUB×dBdA=CBCA×dBdA=CBdBCAdA
(2)两电子穿过电场的过程中,动能的增加量等于电场力对电子所做的功
因为电子在电场中做类平抛运动,垂直电场方向做匀速直线运动,由此可得电子穿过电场所用时间之比tAtB=LAvLBv=LALB
电子在平行电场方向做初速度为0的匀加速直线运动,所受的电场力使电子产生加速度,则有:
aAaB=qEAmqEBm=EAEB=CBdBCAdA
则据偏转位移y=12at2得
电子在A、B电场中偏转位移之比:yAyB=12aAtA212aBtB2=CBdBL2ACAdAL2A
所以电场力对电子做功之比为:WAWB=qEAyAqEByB=C2Bd2BL2AC2Ad2AL2B
即:△EKA△EKB=WAWB=C2Bd2BL2AC2Ad2AL2B
故答案为:(1)EAEB=CBdBCAdA
(2)C2Bd2BL2AC2Ad2AL2B
本题解析:
本题难度:一般
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