課時規范練43基礎對點練1.(電容器動態分析)電容式傳感器可以將非電學量的微小改變轉換成電容改變。如圖所示是一種利用電容式傳感器測量油箱中油量的裝置。當開關S閉合后,油量削減時()A.電容器的電容增大B.電容器的電荷量減小C.電流向上經過G表D.G表示數為零時,油箱中油量為零答案B解析油量減小時,電容器極板間的介質ε減小,依據電容確定式C=εrS4π2.(帶電粒子在勻強電場中的直線運動)如圖所示,來自質子源的質子(初速度為零),經加速電壓為U的加速器加速后,形成細柱形的質子流。已知細柱形的質子流橫截面積為S,其等效電流為I;質子的質量為m,其電荷量為e。那么這束質子流內單位體積的質子數n是()A.IeS2UC.IeS2eU答案D解析經加速電壓為U的加速器加速后,有eU=12mv2,依據電流的定義式則有I=qt,這束質子流內單位體積的質子數為n,則有q=Svtne,聯立解得n=3.(帶電粒子在勻強電場中的偏轉)(2024河南安陽模擬)如圖所示,光滑水平桌面內有一圓形的勻強電場區域,O為圓心,AB、CD為相互垂直的直徑,電場強度方向與直徑CD平行?，F有大量質量為m、電荷量為q(電性不同)的粒子以不同速率從A點沿AO方向垂直射入勻強電場,不計粒子重力及其相互作用,下列說法正確的是()A.在電場中運動時間相同的粒子的射出點最多有兩個B.肯定沒有粒子垂直于圓形電場區域的邊界射出電場C.若帶負電的粒子從O點沿OB方向射入電場,從BD圓弧中點射出的粒子動能最小D.若帶負電的粒子從O點沿OB方向射入電場,從BD圓弧上距B點13答案B解析在圓周上任取一點,該點關于AB軸和CD軸及坐標原點O對稱的四個點,射出的粒子在電場中沿豎直方向位移相同,因此運動時間相同,A錯誤;粒子在電場中做類平拋運動,射出電場時,速度方向的反向延長線恰好過沿水平AB方向位移的中點,而該點肯定不是圓心,而圓心與射出點的連線與邊界垂直,即粒子不行能垂直圓形電場區域的邊界射出電場,B正確;從BD圓弧中點P射出的粒子肯定比P點關于CD的對稱點Q射出的粒子動能大,因為從兩點射出的粒子,靜電力做功相同,而從Q點射出的粒子初速度較小,C錯誤;同理,從BD圓弧上距B點13圓弧處M點射出的粒子的動能肯定比M點關于CD的對稱點N射出的粒子動能大,因為從兩點射出的粒子,靜電力做功相同,而從N4.(帶電粒子在勻強電場中的直線運動和偏轉)(2024河南濟源模擬)如圖所示,空間有正方體ABCD—A'B'C'D'。E、F、G、H分別是其中四條邊的中點,兩個帶等量正電荷的點電荷分別固定于B、B'兩點,則下列說法正確的為()A.A、C兩點電場強度相同B.E、F、G、H四點電勢相同C.將電子(不計重力)從H點靜止釋放,電子可能做變速曲線運動D.將電子(不計重力)從G點向GH方向射出,電子可能做勻速圓周運動答案D解析正點電荷形成的電場由電荷指向無窮遠處,結合矢量的疊加可知,A、C兩點電場強度大小相等,但方向不同,故A錯誤;兩等量正電荷連線的中垂線上,連線中點處電勢最大,故F點電勢大于其他3點電勢,故B錯誤;兩等量正電荷連線的中垂線上,電場方向由連線中點指向遠端,故將電子(不計重力)從H點靜止釋放,電子將在靜電力的作用下沿直線向F點運動,故C錯誤;由上述分析可知,電子在中垂面上受到的靜電力指向連線中點,故將電子(不計重力)從G點向GH方向射出,速度合適時,靜電力可能恰好充當向心力,電子可能做勻速圓周運動,故D正確。5.(帶電粒子在勻強電場中的偏轉)(多選)如圖所示,有A、B、C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點以相同的水平初速度垂直于電場強度方向進入電場,它們分別落在圖中位置,則可推斷()A.A球帶正電,B球不帶電B.三小球在電場中運動時間相等C.三小球到達正極板時的動能關系是EkA>EkB>EkCD.三小球在電場中運動的加速度關系是aC>aB>aA答案AD解析在平行金屬板間不帶電小球、帶正電小球和帶負電小球的受力如圖所示三小球在水平方向都不受力,做勻速直線運動,則落在板上時水平方向的距離與下落時間成正比,即tA>tB>tC,由于豎直位移相同,依據h=12at2知aA<aB<aC,則結合牛頓其次定律知,A球帶正電,B球不帶電,C球帶負電,故A、D正確,B錯誤;依據動能定理W合=Ek-Ek0,三球所受合力關系FA<FB<FC,三球的初動能相等,可知EkA<EkB<EkC素養綜合練6.(多選)如圖所示,一平行板電容器的兩極板與一電壓恒定的電源相連,極板水平放置,下極板接地,極板間距為d,在上極板下方緊貼一厚度為l的金屬板,其下部空間有一帶電質點P靜止在電容器中。當把金屬板從電容器中快速抽出后,質點P起先運動,空氣阻力不計,已知重力加速度為g。下列說法正確的是()A.抽出金屬板后電容器所帶電荷量增加B.抽出金屬板瞬間帶電質點P的電勢能增加C.抽出金屬板后帶電質點P的加速度大小為ldD.抽出金屬板后帶電質點P的加速度大小為d-答案BC解析平行板電容器電容為C=εrS4πkx=QU,抽出金屬板后x增大,C減小,而U不變,所以Q減小,故A錯誤;兩金屬板間電場強度大小為E=Ux,抽出金屬板瞬間,x增大,U不變,所以E減小,因為質點P所在位置到下極板的距離不變,且下極板的電勢為零,所以質點P所在位置的電勢降低,易知質點P帶負電,所以其電勢能增加,故B正確;設質點P的質量為m,抽出金屬板前,依據平衡條件有qUd-l=mg,抽出金屬板后設帶電質點7.(多選)(2024湖北重點中學聯考)如圖所示,xOy坐標系的第一象限存在水平向左的勻強電場。其次象限存在豎直向下的勻強電場,y軸上c點和x軸上d點連線為電場的下邊界。相同的帶電粒子甲、乙分別從a點和b點由靜止釋放,兩粒子均從c點水平射入其次象限,且均從c、d連線上射出,已知lab=lbc,下列說法正確的是()A.帶電粒子甲、乙在c點速度之比為2∶1B.帶電粒子甲、乙在c點速度之比為2∶1C.帶電粒子甲、乙在其次象限電場內的位移之比為2∶1D.帶電粒子甲、乙在其次象限射出電場時速度方向相同答案BD解析相同的帶電粒子甲、乙分別從a點和b點由靜止釋放,兩粒子均從c點水平射入其次象限,且均從c、d連線上射出,已知lab=lbc,由v2=2ax可得帶電粒子甲、乙在c點速度之比為v甲∶v乙=2∶1,故A錯誤,B正確;甲、乙兩粒子從c點水平射入其次象限,設位移與水平方向夾角為θ,甲、乙兩粒子位移與水平方向的夾角θ相同,由平拋運動學問可知x=v0t,tanθ=yx=a't22v0t=a't2v0,y=xtanθ=v0ttanθ,聯立可得s=8.示波器主要由電子槍中的加速電場、兩水平放置的平行金屬板中的偏轉電場和豎直放置的熒光屏組成,如圖所示。若已知加速電場的電壓為U1,兩平行金屬板的板長、板間距均為d,熒光屏距兩平行金屬板右側的距離也為d。若兩板間的偏轉電壓為零,則電子槍放射的電子從兩平行金屬板的中心穿過,打在熒光屏的中點O;若兩板間的偏轉電壓為U2,則電子會打在熒光屏上的某點,該點與O點的距離為32d。已知兩金屬板間只存在豎直方向的勻強電場,不計電子在進入加速電場時的速度及