电容器、带电粒子在电场中的运动
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1．如图所示，心脏除颤器用于刺激心脏恢复正常的跳动，它通过皮肤上的电极板使电容器放电。已知某款心脏除颤器，在短于一分钟内使70 μF电容器充电到5 000 V，存储875 J能量，抢救病人时一部分能量在2 ms脉冲时间通过电极板放电进入身体，此脉冲的平均功率为100 kW。下列说法正确的是( )
A．电容器放电过程中电压不变
B．电容器充电至2 500 V时，电容为35 μF C．电容器充电至5 000 V时，电荷量为35 C D．电容器所释放出的能量约占存储总能量的23%
D [电容器放电过程，电荷量减少，电压减小，选项A错误；电容不随电Q
压、电荷量的变化而变化，选项B错误；由C＝U知Q＝CU＝70×10－6×5×103 100×103×2×10－3Pt
C＝0.35 C，选项C错误；由η＝知，η＝×100%＝23%，
875E总选项D正确。]
2．(2024·深圳一模)如图所示，带电的平行板电容器和静电计用导线相连，( )
A．若仅使上极板上移一段距离，则电容器的电容增大 B．若仅向两极板间插入云母介质，则板极间电场强度减小 C．若静电计指针张角增大，可能仅是因为两极板正对面积增大 D．若静电计指针张角减小，可能仅是因为两极板间距变大
B [根据平行板电容器电容的决定式可知，若仅使上极板上移一段距离，电容器两极板间距离增大，则电容器的电容减小，选项A错误；若仅向两极板间Q
插入云母介质，极板间介电常数变大，电容器电容增加，由U＝C知，极板间电U
势差变小，由E＝d知，极板间电场强度减小，选项B正确；若两极板正对面积Q
增大，由电容决定式知，电容器电容增大，由U＝C知，极板间电势差变小，则静电计指针张角减小，选项C错误；若两极板间距变大，则电容器电容减小，同理可知极板间电势差变大，静电计指针张角变大，选项D错误。]
3．如图所示，a、b两个带正电的粒子，以相同的速度先后垂直于电场线从同一点进入平行板间的匀强电场后，a粒子打在B板的a′点，b粒子打在B板的b′点。若不计粒子重力，则( )
A．a的电量一定大于b的电量 B．b的质量一定大于a的质量 C．a的比荷一定大于b的比荷 D．b的比荷一定大于a的比荷
1qE?x?2
??得，x＝C [由题知，粒子在匀强电场中做类平抛运动，由h＝··2m?v0?v02mh
qE，由于v0
2hmaEqa 2hmbqaqb，可得Eqbma>mb，C正确。] 4．(2024·江苏高考)如图所示，水平金属板A、B分别与电源两极相连，带电油滴处于静止状态。现将B板右端向下移动一小段距离，两金属板表面仍均 为等势面，则该油滴( ) A．仍然保持静止 C．向左下方运动 B．竖直向下运动 D．向右下方运动 D [由于水平金属板A、B分别与电源两极相连，两极板之间的电势差不变，将B板右端向下移动一小段距离，极板之间的电场强度将减小，油滴所受电场力减小，且电场力方向斜向右上方向，则油滴所受的合外力斜向右下方，所以该油滴向右下方运动，选项D正确。] 5．如图所示，M、N为两个等大的均匀带电圆环，其圆心分别为A、C，带电荷量分别为＋Q、－Q，将它们平行放置，A、C连线垂直于圆环平面，B为AC的中点，现有质量为m、带电荷量为＋q的微粒(重力不计)从左方沿A、C连线方向射入，到A点时速度vA＝1 m/s，到B点时速度vB＝5 m/s，则( ) A．微粒从B至C做加速运动，且vC＝3 m/s B．微粒在整个运动过程中的最终速度为5 m/s C．微粒从A到C先做加速运动，后做减速运动 D．微粒最终可能返回至B点，其速度大小为5 m/s AB [AC之间电场是对称的，A到B电场力做的功和B到C电场力做的功1121212相同，依据动能定理可得：qUAB＝mv2B－mvA，2qUAB＝mvC－mvA，解得2222vC＝3 m/s，A正确；过B作垂直AC的面，此面为等势面，微粒经过C点之后，会向无穷远处运动，而无穷远处电势为零，故在B点的动能等于在无穷远处的动能，依据能量守恒可以得到微粒最终的速度应该与在B点时相同，均为5
2024版高考物理大一轮复习通用版课后限时集训：22 电容器、带电粒子在电场中的运动
