2019年高考物理一轮复习 第七章 静电场 第3讲 电容器和电容 带电粒子在电场中的运动练习
9页1、1配餐作业配餐作业 电容器和电容电容器和电容 带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动A 组基础巩固题1(多选)上海世博会中稳定运营的 36 辆超级电容客车吸引了众多观光者的眼球。据介绍,电容车在一个站点充电 30 秒到 1 分钟后,空调车可以连续运行 3 公里,不开空调则可以坚持行驶 5 公里,最高时速可达 44 公里。超级电容器可以反复充放电数十万次,其显著优点有:容量大、功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽。如图所示为某汽车用的超级电容器,规格为“48 V,3 000 F” ,放电电流为 1 000 A,漏电电流为10 mA,充满电所用时间为 30 s,下列说法正确的是( )A充电电流约为 4 800 AB放电能持续的时间超过 10 分钟C若汽车一直停在车库,则电容器完全漏完电,时间将超过 100 天D所储存电荷量是手机锂电池“4.2 V,1 000 mAh”的 40 倍解析 由题知,电容器的额定电压U48 V,电容C3 000 F,则所能储存的电荷量为QCU。充电时,有QI充t充,得充电电流I充 A4 800 A,故 A 项CU t充48 3 000 30正
2、确;放电能持续的时间t放 s144 s,小于 10 分钟,故 B 项错误;Q I放48 3 000 1 000若汽车一直停在车库,则电容器完全漏完电,时间为t漏1.44107 sQ I漏天166.7 天,故 C 项正确;手机锂电池“4.2 V,1 000 mAh”的电荷量1.44 107 24 3 600qIt13 600 C3 600 C,则Q40q,故 D 项正确。答案 ACD 2一对平行金属板带有等量异种电荷,如果金属板不是足够大,两板之间的电场线就不是相互平行的直线,如图所示,C、D、E、F为金属板表面上的不同位置。关于该电场,下列说法正确的是( )2AA点的场强小于B点的场强BA点的电势低于B点的电势C一带电粒子分别从C移到D和从E移到F,电场力做功相等D带正电粒子从P点沿平行于极板方向射入,它将做类平抛运动解析 电场线的疏密表示电场强度的相对大小,则电场内部A点的电场强度大于B点的电场强度,故 A 项错误;沿着电场线方向电势逐渐降低,故A点电势高于B点电势,故 B 项错误;C、E两点的电势相等,D、F两点的电势相等,且C、E两点的电势高于D、F两点的电势,则C、D两点的电势
3、差等于E、F两点的电势差,故一带电粒子分别从C移到D和从E移到F,电场力做功相等,C 项正确;带正电粒子从P点沿平行于极板方向射入,则由于竖直方向所受的电场力不是恒力,故它不是做类平抛运动,D 项错误,故选 C 项。答案 C 3(多选)毛毯等绒料布生产时常采用静电植绒技术来实现,其原理如图:其中A是接高压阳极的金属网,其内装有绒料,B是一块金属平板,上面铺着涂有黏合剂待植绒基布。当待植绒基布从两极板经过时,给A接上高压并使绒料带上电荷,这样绒料在经过A、B两平行板间的电场加速后以高速向B板运动,遇到待植绒基布后便粘在上面从而实现静电植绒,下列说法正确的是( )AA、B两极板的电场方向由B指向AB带电绒料带正电荷C带电绒料在运动过程中电场力对它做正功D带电绒料在运动过程中电势能增加解析 A、B两极板的电场方向由A指向B,故 A 项错误;由于两极板的电场方向由A指向B,带电绒料向B板运动,说明带电绒料是带正电荷的,故 B 项正确;带电绒料在运动过程中电场力对它做正功,电势能减少,故 C 项正确,D 项错误。答案 BC 3【素养立意】以静电植绒为载体考查电荷在电场中的运动和做功,属于 STS
4、E(科学、技术、社会、环境)问题。4(多选)如图所示,在真空中A、B两块平行金属板竖直放置并接入电路。调节滑动变阻器,使A、B两板间的电压为U时,一质量为m、电荷量为q的带电粒子,以初速度v0从A板上的中心小孔沿垂直两板的方向射入电场中,恰从A、B两板的中点处沿原路返回(不计重力),则下列说法正确的是( )A使初速度变为 2v0时,带电粒子恰能到达B板B使初速度变为 2v0时,带电粒子将从B板中心小孔射出C使初速度v0和电压U都增加为原来的 2 倍时,带电粒子恰能到达B板D使初速度v0和电压U都增加为原来的 2 倍时,带电粒子将从B板中心小孔射出解析 设带电粒子进入电场中的位移为x,根据动能定理得qEx0mv,又E 得1 22 0U dx,由此可知,要使带电粒子进入电场后恰能到达B板处,x变为原来的 2 倍,采取mdv2 0 2qU的方法有:使带电粒子的初速度变为v0;或使A、B两板间的电压变为U;或使初速度21 2v0和电压U都增加到原来的 2 倍,故 B、C 项正确,A、D 项错误。答案 BC 5(2018湖南师大附中摸底考试)(多选)如图所示的阴极射线管,无偏转电场时,电子束加速
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