高考物理一輪復習課時練25電容器帶電粒子在電場中的運動含答案一、選擇題要求：從下列各題的四個選項中，選出正確的一個。1.一個平行板電容器，兩板間距離為d，板間電壓為U，若將兩板距離增大為2d，電壓變?yōu)閁/2，則電容器的電容變?yōu)樵瓉淼模篈.1/2B.1/4C.1D.22.一個帶電粒子以速度v0進入勻強電場中，電場方向與速度方向垂直，電場強度為E，則粒子在電場中運動的時間t為：A.v0/EB.2v0/EC.v0/2ED.2v0/3E二、填空題要求：將下列各題的答案填入空格中。3.一個電容器的電容為C，帶電量為Q，則電容器兩板間的電壓U為______。4.一個帶電粒子在電場中運動，電場強度為E，粒子質量為m，電荷量為q，則粒子在電場中運動的速度v為______。三、計算題要求：計算下列各題。5.一個電容器的電容為C=2μF，帶電量為Q=4μC，求電容器兩板間的電壓U。6.一個帶電粒子以速度v0=2×10^4m/s進入勻強電場中，電場強度為E=2×10^3N/C，求粒子在電場中運動的時間t。四、簡答題要求：請簡要回答下列問題。7.簡述電容器的基本原理及其在電路中的作用。8.舉例說明電容器在電子設備中的應用。五、應用題要求：根據下列條件，完成相關計算。9.一個電容器在電路中充電到電壓U1=10V，然后斷開電源，此時電容器兩板間距離變?yōu)樵瓉淼膬杀叮蟠藭r電容器的電壓U2。10.一個帶電粒子以速度v0=5×10^3m/s進入勻強電場中，電場強度為E=5×10^2N/C，求粒子在電場中運動1秒后的速度v。六、論述題要求：論述并解釋下列現象。11.為什么在電子設備中，電容器可以用來濾波？12.在電容器充電和放電過程中，電容器兩板間的電壓和電荷量是如何變化的？本次試卷答案如下：一、選擇題1.B.1/4解析：電容器的電容C與板間距離d成反比，與電壓U無關。當板間距離增大為2d時，電容變?yōu)樵瓉淼?/2，電壓變?yōu)閁/2，因此電容變?yōu)樵瓉淼?/4。2.B.2v0/E解析：帶電粒子在電場中受到的電場力F=qE，根據牛頓第二定律F=ma，得到加速度a=qE/m。粒子在電場中運動的時間t與加速度a和初速度v0有關，t=2v0/a=2v0/(qE/m)=2v0/E。二、填空題3.Q/C解析：根據電容器的定義，電容C等于帶電量Q除以電壓U，即C=Q/U，所以U=Q/C。4.qE/m解析：帶電粒子在電場中受到的電場力F=qE，根據牛頓第二定律F=ma，得到加速度a=qE/m。由于初速度v0不為零，粒子在電場中的速度v可以通過運動學公式v=v0+at計算，代入加速度a得到v=v0+qE/m*t。三、計算題5.U=Q/C=4μC/2μF=2V解析：電容器的電壓U等于帶電量Q除以電容C，將給定的數值代入計算得到U。6.t=2v0/E=2*2×10^4m/s/2×10^3N/C=20s解析：粒子在電場中運動的時間t等于初速度v0除以電場強度E，將給定的數值代入計算得到t。四、簡答題7.電容器的基本原理是利用兩塊導體板之間的電介質，當電介質被極化時，兩板之間會產生電場，從而儲存電荷。電容器在電路中的作用包括儲能、濾波、定時等。8.電容器在電子設備中的應用舉例包括：在音頻設備中用于濾波，去除雜音；在電源電路中用于平滑輸出電壓，減少紋波；在定時電路中用于控制電路的開關時間。五、應用題9.U2=U1*(C1/C2)=10V*(1/(2*1))=5V解析：電容器兩板間距離變?yōu)樵瓉淼膬杀叮娙軨變?yōu)樵瓉淼?/2，電壓U也相應變?yōu)樵瓉淼囊话搿?0.v=v0+at=5×10^3m/s+(5×10^2N/C*1s)/(1×10^-3kg)=5×10^3m/s+5×10^6m/s=5×10^6m/s解析：粒子在電場中受到的電場力F=qE，根據牛頓第二定律F=ma，得到加速度a=qE/m。粒子在電場中運動1秒后的速度v等于初速度v0加上加速度a乘以時間t。六、論述題11.電容器可以用來濾波是因為電容器的阻抗隨頻率變化而變化。在低頻時，電容器的阻抗較大，可以阻止低頻信號通過；在高頻時，電容器的阻抗較小，可以允許高頻信號通過。因此，電容器可以用來去除電路中的低頻噪聲或高頻干擾。12.在電容器充電過程中，電源向電容器提供能量，電容器兩板間的電壓逐漸增加，同時電