1、课后限时集训(十九)(时间：40分钟)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 F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 FC电容器充电至5 000 V时，电荷量为35 CD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；电容不随电压、电荷量的变化而变化，选项B错误；由C知Q
2、CU701065103 C0.35 C，选项C错误；由知，100%23%，选项D正确。2如图所示的键盘为一电容式键盘，在我们打字的过程中，让我们猜想一下我们是通过改变电容器的哪个因素来改变电容的()A两板间的距离B两板间的电压C两板间的电介质D两板间的正对面积A电容器的电容的决定式为C，而打字的过程中是通过改变两极板之间的距离来改变电容的，A正确。3一平行板电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上，若将云母介质移出，则电容器()A极板上的电荷量变大，极板间电场强度变大B极板上的电荷量变小，极板间电场强度变大C极板上的电荷量变大，极板间电场强度不变D极板上的电荷量变小，极板间电场强度不变
3、D由平行板电容器电容的决定式C可知，若将云母介质移出，则r变小，故C变小，而U不变，由C知，Q变小；极板间电场强度E，因为U不变，极板间距离d也不变，所以E不变，综上所述选D。4.如图所示，电源上正下负，虚线框内是一种电容式压力传感器，M为固定电极，N为可动电极，N的两端固定，当待测压力F作用于N时，将使它发生形变，从而改变传感器的电容；传感器与灵敏电流计和电池组串联。若电流从灵敏电流计的正极流进时，指针向右偏。则在待测压力F增大的过程中()A电容器所带电荷量不变B电容器的电容减小C灵敏电流计的指针向左偏D灵敏电流计的指针向右偏D在待测压力F增大的过程中，极板间的距离减小，由C知，电容器的电容
4、C变大，选项B错误；电容器始终与电源相连，极板间的电压不变，由C知，电容器所带的电荷量增加，电容器充电，电流从灵敏电流计的正极流入，指针向右偏，选项D正确，A、C错误。5.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运动到P点返回B运动到P和P点之间返回C运动到P点返回D穿过P点A根据平行板电容器的电容的决定式C、定义式C和匀强电场的电压与电场强度的关系式UEd可得E，可知将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，
5、并且会原路返回，故选项A正确。6(多选)如图为某一机器人上的电容式位移传感器工作时的简化模型图。当被测物体在左右方向发生位移时，电介质板随之在电容器两极板之间移动，连接电容器的静电计会显示电容器电压的变化，进而能测出电容的变化，最后就能探测到物体位移的变化。若静电计上的指针偏角为，则被测物体()A向左移动时，增大B向右移动时，增大C向左移动时，减小D向右移动时，减小BC由公式C，可知当被测物体带动电介质板向左移动时，导致两极板间电介质增大，则电容C增大，由公式C可知电荷量Q不变时，U减小，则减小，故A错误，C正确；由公式C，可知当被测物体带动电介质板向右移动时，导致两极板间电介质减小，则电容C
6、减少，由公式C可知电荷量Q不变时，U增大，则增大，故B正确，D错误。7.如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两极板间的电场强度，Ep表示点电荷在P点的电势能，表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则()A增大，E增大B增大，Ep不变C减小，Ep增大D减小，E不变D由题知，电容器两板所带电荷量Q不变，根据C和U可知，当上板下移时，C增大，U减小，减小，A、B错误；根据E，可见E与d无关，只改变d，E不变，D正确；根据PUP地ELP地，E不变，LP地不变，故P
7、不变，Ep不变，C错误。8.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()Aa的电荷量一定大于b的电荷量Bb的质量一定大于a的质量Ca的比荷一定大于b的比荷Db的比荷一定大于a的比荷C由题知，粒子在匀强电场中做类平抛运动，由h得，xv0，由于v0，C正确。9.(多选)在如图所示电路中，蓄电池的电动势E04 V，内阻r1 ，电阻R4 ，电容为1 pF的平行板电容器水平放置且下极板接地。一带电油滴位于板间正中央P点且恰好处于静止状态。下列说法正确的是()AP点的电势为2 VB上极板所
8、带的电荷量为3.21012 CC若在P点与下极板间插入一块玻璃板，电容器上极板所带的电荷量将增加D若将上极板缓慢上移少许，油滴将向上运动BCR两端的电压UR3.2 V，P点的电势为1.6 V，故A错误；上极板所带的电荷量QCU3.21012 C，故B正确；由电容C得Q，插入一块玻璃板，则r增大，Q增加，故C正确；油滴在P点受力平衡，qEmg，若将上极板缓慢上移少许，电容器两端的电压U不变，板间距离d增大，根据E得，场强E减小，油滴所受的电场力qE也减小，油滴将向下运动，故D错误。10.(2020浙江名校联考)K、A是密封在真空玻璃管中的两平行正对圆形金属板，直径为L，板间距离为L，金属板接入电
9、路如图所示(只画出了纸面内的剖面图)，M、N两端外加电压UMN，K极板正中间有一粒子源，可向其左侧空间均匀地发射速度大小为v、质量为m、电荷量为q(q0)的粒子，平行板间的电场看作匀强电场，不计粒子的重力及粒子间的相互作用，则以下说法正确的是()A当UMN时，电流表示数为0B当UMN时，电流表示数不为0C当UMN0时，电流表示数为I，则当UMN时，电流表示数为3ID当UMN0时，电流表示数为I，则当UMN(UMN0)增大时，电流表示数最大为1.5IC当发射速度垂直极板向左时，向左运动的位移最大，垂直极板向左发射的粒子到达A板速度恰好为零时，电流表示数为零，根据动能定理有qUMN0mv2，解得U
10、MN，选项B错误；若UMN0)增大到一定值时，与板平行射出的粒子经t时间恰好到达A板边缘，则有Lt2，Lvt，解得此时UMN，故当UMN时，在090范围内的粒子都能到达A板，此时电流表示数最大，为3I，选项C正确，D错误。11.如图所示，一质量为m、电荷量为q(q0)的粒子在匀强电场中运动，A、B为其运动轨迹上的两点，A、B水平距离为L，运动轨迹在竖直平面内，已知该粒子在A点的速度大小为v0，方向与竖直方向夹角为60，它运动到B点时速度大小为v0，方向竖直向上，不计重力。求匀强电场的场强。解析由题意知初速度与竖直方向夹角为，初速度v0可以分解为：水平方向vxv0sin v0竖直方向vyv0co
11、s v0由于竖直方向速度不变可以知道电场力方向水平向右，电场强度方向也是水平向右，由A向B的运动过程为水平方向匀减速运动。竖直方向匀速直线运动，利用动能定理有：EqL0m联立上式解得：E。答案12.示波器是研究交变电流变化规律的重要仪器，其主要结构可简化为：电子枪中的加速电场、两水平放置的平行金属板中的偏转电场和竖直放置的荧光屏，如图所示。若已知加速电场的电压为U1，两平行金属板的板长、板间距离均为d，荧光屏距两平行金属板右侧距离也为d，电子枪发射的质量为m、电荷量为e的电子，从两平行金属板的中央穿过，打在荧光屏的中点O，不计电子在进入加速电场时的速度及电子重力。若两金属板间存在竖直方向的匀强
12、电场，两板间的偏转电压为U2，电子会打在荧光屏上某点，该点距O点距离为d，求U1和U2的比值。解析在加速电场U1中，由动能定理得：qU1mv2以v的速度进入偏转电场U2中做类平抛运动，在离开偏转电场时偏移的距离：y1at2其中t设粒子离开偏转电场时，速度方向与水平方向成角，则有：tan vyat根据牛顿第二定律有加速度a离开偏转电场后偏移的距离y2dtan 而总的偏移距离yy1y2d联立以上几式解得。答案13(多选)一位同学用底面半径为r的圆桶形塑料瓶制作了一种电容式传感器，用来测定瓶内溶液深度的变化，如图所示，瓶的外壁涂有一层导电涂层，和瓶内导电溶液构成电容器的两极板，它们通过探针和导线与电源、电流计、开关相连，中间的一层塑料为绝缘介质，其厚度为d，相对介电常数为r。若发现在某段时间t内有大小为I的电流从下向上流过电流计，设电源提供的电压恒为U，则下列说法中正确的是()A瓶内液面升高了B瓶内液面降低了C电容器在这段时间内放电D瓶内液面高度在t时间内变化了BCD根据C，当d、r不变时，C正比于S，而正对面积S正比于瓶内液面高度h。电流计中有从下向上流过的电流，则说明电容器在放电，电容器所带的电荷量QCU在减小，在电压U恒定时，说明电容C在减小，则h也在减小，瓶内液面降低了，故A错误，B、C正确。在t时间内放电，释放的电荷量QUCIt，C，解得h，故D正确。