课时作业25
电容器与电容 带电粒子在电场中的运动
时间：45分钟
1．研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示．下列说法正确的是( A )
A．实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电
B．实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小 C．实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大
D．实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大
解析：本题考查平行板电容器．带电玻璃棒接触a板，a板会带上同种电荷，同时b板上会感应出异种电荷，故A正确；静电计指针张角反映电容器两板间电压，将b板上移，正对面积S减小，电容C减小，板间电压U增大，故指针张角变大，B错；插入有机玻璃板，相对介电常数εr增大，电容C增大，板间电压U减小，指针张角变小，C错；只增加极板带电量Q，板间电压U增大，但电容保持不变，故D错．
2．利用电容传感器可检测矿井渗水，及时发出安全警报，从而避免事故的发生；如图所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测矿井中液面高低的仪器原理图，A为固定的导体芯，B为导体芯外面的一层绝缘物质，C为导电液体(矿井中含有杂质的水)，A，C构成电容器．已知灵敏电流表G的指针偏转方向与电流方向的关系：电流从哪侧流入电流表则电流表指针向哪侧偏转．若矿井渗水(导电液体深度A增大)，则电流表( B )
A．指针向右偏转，A，C构成的电容器充电 B．指针向左偏转，A，C构成的电容器充电 C．指针向右偏转，A，C构成的电容器放电 D．指针向左偏转，A，C构成的电容器放电
解析：由图可知，液体与芯柱构成了电容器，由图可知，两板间εrS
距离不变；液面变化时只有正对面积发生变化；则由C＝可知，4πkd当液面升高时，只能是正对面积S增大，故可判断电容增大，再依据Q
C＝U，因电势差不变，那么电容的电荷量增大，因此电容器处于充电状态，因电流从哪侧流入电流表则电流表指针向哪侧偏转，因此指针向左偏转，故A、C、D错，B正确．
3．如图所示，三块平行放置的带电金属薄板A、B、C中央各有一小孔，小孔分别位于O、M、P点．由O点静止释放的电子恰好能运动到P点．现将C板向右平移到P′点，则由O点静止释放的电子( A )
A．运动到P点返回 C．运动到P′点返回
B．运动到P和P′点之间返回 D．穿过P′点
εrSQ
解析：根据平行板电容器的电容的决定式C＝、定义式C＝U
4πkd4πkQ
和匀强电场的电压与电场强度的关系式U＝Ed可得E＝，可知εrS将C板向右平移到P′点，B、C两板间的电场强度不变，由O点静止释放的电子仍然可以运动到P点，并且会原路返回，故选项A正确．
4．(多选)一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷(电荷量很小)固定在P点，如图所示，以E表示极板间的电场强度，U表示两极板的电压，Ep表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移动到如图中虚线所示位置，则( AB )
A．U变小，Ep不变 C．U变大，Ep变大
B．U变小，E不变 D．U不变，E不变
εrS
可4πkd
解析：从题图中可知两极板间的距离减小，根据公式C＝
得电容器电容增大，因为充电后与电源断开，则两极板所带电荷量不εrSQ
变，故根据公式C＝U可知两板间电势差U减小，根据C＝、C
4πkdQUUQ4πkQ＝U、E＝d联立解得E＝d＝Cd＝，即两极板间的电场强度与两
εrS极板间的距离无关，所以电场强度E不变，由于下极板接地，电势为零，P与下极板间的电势差等于P点的电势，由于P点到下极板的距离以及电场强度不变，所以P点的电势不变，根据Ep＝qφ可知电势能不变，A、B正确．
5．如图所示，静止的电子在加速电压U1的作用下从O经P板的小孔射出，又垂直进入平行金属板间的电场，在偏转电压U2的作用下偏转一段距离．现使U1加倍，要想使电子的运动轨迹不发生变化，应该( A )
2020届高考物理二轮同步复习：第七章 静电场课时作业25+Word版含答案 (1)
