1、電容器 帶電粒子在勻強電場中的運動單元練習一、選擇題：（每題有1個或多個選項正確，全選對得4分，選不全得2分，錯選或不選均不得分，共40分） 1電容器的電容大小取決于： （ ） A電容器的帶電量 B電容器兩極板間的電勢差 C電容器本身構造 D制成電容器的金屬材料的性質2當某一個電容器的電勢差達到40伏特時，它所帶的電量是0.2庫侖，若它的電勢差降 到20伏特時 （ ） A電容器的電容減少一半 B電容器的電容不變 C電容器所帶的電量增加一倍 D電容器所帶的電量不變 3某一電解電容器標注的是：“300伏5微法”，則在使用時應注意： （ ） A電容器可以在300伏以下的直流電壓下正常工作 B電容器必

2、須在300伏電壓時才能正常工作 C使用時只考慮工作電壓，不必考慮引出線與電源的哪個極相連 D只有當電壓是300伏時，電容才是5微法4帶電粒子以速度v從兩平行金屬板形成的勻強電場的正中間垂直電場射入，恰穿過電 場而不碰金屬板，欲使入射速度為的同一粒子也恰好穿過電場不碰金屬板，則必須（ ）A使兩板間的電壓減為原來的 B使兩板間的電壓減為原來的C使兩板間的電壓增為原來的2倍 D使兩板間的距離減為原來的5如圖所示，有三個質量相等分別帶正電、負電和不帶電的小球，從平行板電場中的P點以相同的初速度垂直于電場方向進入電場，它們分別落到A、B、C三點，則可以斷定： （ ）A落到A點的小球帶正電，落到C點的小球

3、帶負電B三小球在電場中運動時間相等C三小球到達正極板的動能關系是D三小球在電場中運動的加速度是6如圖所示，電子在電壓為U1的加速電場中由靜止開始運動，然后進入電壓為U2的兩塊平行極板間的電場中，入射方向和極板平行整個裝置放在真空中，在滿足電子能射出平行板區的條件下，一定能使電子的偏角變大的是：（ ）A.U1變大、U2變大 B.U1變小U2變小、C.U1變大、U2變小D.U1變小、U2變大7 對于給定電容器，下面各圖線中能正確地反映各物理量相應關系的是 （ ）固定電極薄片電極8 傳感器是一種采集信息的重要器件，如圖所示，是一種測定壓力的電容式傳感器，當待測壓力F作用于楞動膜片電極上時，可使薄片電

4、極產生形變，引起電容的變化，將電容器、靈敏電流計和電源串接成閉合回路，那么（ ）A、當F向上壓膜片電極時，電容將減小；B、當F向上壓膜片電極時，電容將增大；C、若電流計有示數，則壓力F發生變化D、若電流計有示數，則壓力F發生變化9. 傳感器是把非電學量（如高度、溫度、壓力等）的變化轉換成電學量變化的一種元件，它在自動控制中有著廣泛的應用。如圖是一種測定液面高度的電容式傳感器的示意圖。金屬棒與導電液體構成一個電容器，將金屬棒和導電液體分別與直流電源的兩極相連接，從電容C和導電液與金屬棒間的電壓U的變化就能反映液面的升降情況，即（ ）電源接通后，電容C減小，反映h減小電源接通后，電容C減小，反映h

5、增大電源接通再斷開后，電壓U減小，反映h減小電源接通再斷開后，電壓U減小，反映h增大以上判斷正確的是ABCD熒光屏po偏轉電場加速電場ba10圖是示波器的原理示意圖。電子經電壓為U1的加速電場加速后，進入電壓為U2的偏轉電場，離開偏轉電場后打在熒光屏上的P點。P點與O點的距離叫偏轉距離。要提高示波器的靈敏度（即單位偏轉電壓U2引起的偏轉距離），應采用下列辦法中的（ ）A、提高加速電壓U1B、增加偏轉極板a、b的長度C、增大偏轉極板與熒光屏的距離D、減小偏轉極板間的距離二、填空題（11. 9分 12. 3分 13. 3分）11某電容器電容C=20pF，那么用國際單位表示，它的電容為 法拉。給這個

6、電容器充電后與電源斷開，再將電容器兩極板間的距離增大一些，則下列各量的變化情況是：ABAC_,U_Q_E_若保持電容器兩極板與電源相連，同樣將電容器兩極板間的距離增大一些，則下列各量的變化情況是:C_，U_，Q_E_.12如圖所示，用靜電計測量電容器兩板間的電勢差，不改變兩板的帶電量，把B板向右移，靜電計指針偏角將_；把B板豎直向下移，靜電計指針偏角將_；把AB板間插入一塊電介質，靜電計指針偏角將_RCEA B13如圖所示，電源電壓為E，待平行板電容器充電平衡后，增大兩極板間的距離，則對于電阻R來說，在增大極板距離的過程中，通過R的電流方向為 三、計算題A14.（8分）計算機鍵盤上的每一個按鍵

7、下面都有一個電容傳感器。電容的計算公式是，其中常量=9.0×10-12Fm-1，S表示兩金屬片的正對面積，d表示兩金屬片間的距離。當某一鍵被按下時，d發生改變，引起電容器的電容發生改變，從而給電子線路發出相應的信號。已知兩金屬片的正對面積為50mm2，鍵未被按下時，兩金屬片間的距離為0.60mm。只要電容變化達0.25pF，電子線路就能發出相應的信號。那么為使按鍵得到反應，至少需要按下多大距離？15. (9分) 水平放置的兩塊平行金屬板長L=5.0cm，兩板間距d=1.0cm，兩板間電壓為90v，且上板為正，一個電子沿水平方向以速度v0=2.0×107m/s，從兩板中間射入

8、，如圖，求：（1）電子偏離金屬板時的側位移是多少？（2）電子飛出電場時的速度是多少？（3）電子離開電場后，打在屏上的P點，若S=10cm，求OP的長？16.(10分)由AB、CD兩金屬板組成平行板電容器，電容為C，兩板與水平面夾角為，并充以電量Q如圖8所示，有一油滴質量為m，帶電量為q，由A點從靜止開始沿水平方向做直線運動，恰能到達D點（設兩板間為勻強電場）問： ABCD電容器兩板間電勢差為多少？兩板間的電場強度為多少？油滴從A點運動到D點共用多少時間？17（8分）如圖所示，在真空中有一與x軸平行的勻強電場，一電子由坐標原點O處以速度v0沿y軸正方向射入電場，在運動中該電子通過位于xoy平面內

9、的A點，A點與原點O相距L，OA與x軸方向的夾角為。已知電子電量e = 1.6×1019C，電子質量m = 9.1×1031kg，初速度v0 = 1.0×107m/s，O與A間距L = 10cm、= 30º。求勻強電場的場強大小和方向。18（10分）如右上圖所示，兩塊豎直放置的平行金屬板A、B，板距d0.04m，兩板間的電壓U400V，板間有一勻強電場。在A、B兩板上端連線的中點Q的正上方，距Q為h1.25m的P點處有一帶正電小球，已知小球的質量m5×106kg，電荷量q5×108C。設A、B板長度無限，g取10m/s2。試求：（1）

10、帶正電小球從P點開始由靜止下落，經多長時間和金屬板相碰？（2）相碰時，離金屬板上端的距離多大？參考答案一、選擇題：1.C 2.B 3.A 4.B 5.A 6D 7.BCD 8.BC 9.B 10.BCD二、填空題：112×10-11、減小、增大、不變、不變、減小、不變、減小減小 12減小、增大、減小13從B流向A三、計算題 14解：先求得未按下時的電容C1=0.75pF，再由得和C2=1.00pF，得d=0.15mm。15分析與解答：電子在勻強電場中受到電場力與重力作用，由于電場力F=，遠大于重力（G=mg=9×10-30N），即重力作用對物體運動的影響可以忽略不計，只考慮

11、電場力。又由于電場力方向于速度方向垂直，即在水平方向作勻速直線運動，豎直方向作初速度為零的勻加速運動，作類平拋運動。（1）電子在電場中的加速度a= 側位移即豎直方向的位移y=則：y=（2）電子飛出電場時，水平分速度Vx=V0，豎直分速度vy=at=則電子飛出電場時的速度V，由勾股定理可得：V=設v與v0的夾角為，則tg=（3）電子飛出電場后作勻速直線運動，則OP=y+Stg=0.025m161）設電容器兩極間電壓為U 由 C= 得 U=2)設勻強電場場強為E，帶電粒子沿直線AD運動 qEcos=mg E=3)設板間距離為d，粒子從A到D位移為S，S=粒子帶達C處速度為v qU= V= d= 17解：電子在y軸方向作勻速直線運動，位移方程為，電子在x軸方向作初速度為零得勻加速直線運動，位移方程為：，對電子應用牛頓第二定律得：，解得：E = 3.9×