C.
D.
14.如图所示,平行板电容器与恒压电源连接,电子以速度v0垂直于电场线方向射入并穿过平行板间的电场,设电容器极板上所带的电荷量为Q,电子穿出平行板电容器时在垂直于板面方向偏移的距离为y,若仅使电容器上极板上移,以下说法正确的是( )
A. Q减小,y不变 B. Q减小,y减小 C. Q增大,y减小 D. Q增大,y增大
15.电容式加速度传感器的原理结构如图所示,质量块右侧连接轻质弹簧,左侧连接电介质,弹簧与电容器固定在外框上。质量块可带动电介质移动改变电容。则( )
A. 当传感器由静止突然向右加速瞬间,电路中有顺时针方向电流 B. 若传感器原来向右匀速运动,突然减速时弹簧会伸长 C. 当传感器以恒定加速度运动时,电路中有恒定电流 D. 电介质插入极板间越深,电容器电容越小
16.平行板电容器两极板之间的距离为d、电压为U、电场强度大小为E,两极板所带的电荷量为Q.下列说法正确的是( )
A. 保持U不变,将d变为原来的两倍,则E变为原来的一半 B. 保持E不变,将d变为原来的一半,则U变为原来的两倍 C. 保持d不变,将Q变为原来的两倍,则U变为原来的一半 D. 将d和Q变为原来的一半,则E不变
17.对于水平放置的平行板电容器,下列说法不正确的是( ) ...A.将两极板的间距加大,电容将减小 B.将两极板平行错开,电容将减小
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C.在下极板上放置一块等大的金属板,电容将增大 D.在两极板间放入其他电介质,电容不会改变
三、解答题
18.如图甲所示是一种测最电容的实验电路图,实验是通过对高阻值电阻放电的方法测出电容器充电至电压U时所带的电荷量Q,从而再求出待测电容器的电容C,电流传感器可以捕捉瞬间的电流变化,通过计算机能很快画出电流随时间变化的图线。某同学在一次实验时的情况如下:
a.按图甲所示的电路图接好电路;
b.将开关S与1端相连,向电容充电,记下此时电压表的示数 =8.0V;
c.将开关S掷向2端,电容器通过R放电,传感器将电流信息传入计算机,屏幕上显示出电流随时间变化的i-t曲线。请回答下列问题:
(1)在图中画出了一个竖立的狭长矩形(如乙图中最左边所示),试说明它的面积的物理意义;
(2)根据图乙中图线估算出电容器在此次全部放电过程中释放的电荷量;(结果保留两位有效数字)
(3)估算出该电容器的电容。(结果保留两位有效数字)。
19.如图(a)所示,平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为U的恒压电源的两极,电容器所带电荷量为Q,两极板间距为d,板长为L,α粒子从非常靠近上极板的C点以v0的速度沿垂直电场线方向的直线CO方向射入电场,经电场偏转后由D点飞出匀强电场,已知α粒子质量为m,电荷量为2e,不计α粒子重力.求:
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(1)平行板电容器的电容; (2)CD两点间电势差;
(3)若A、B板上加上如图(b)所示的周期性的方波形电压,t=0时A板比B板的电势高,为使 时刻射入两板间的α粒子刚好能由O点水平射出,则电压变化周期T和板间距离d各应满足什么条件?(用L、U、m、e、v0表示)
20.如图所示,一带电粒子(不计重力),质量为m,带电量为q,垂直电场线方向进入偏转电场(U、d、L保持不变),设带电粒子的偏转距离为y和速度偏转角度为φ。 (1)若y=d/2,求进入偏转电场粒子的初速度大小; (2)若Ф=60°,求进入偏转电场粒子的初速度大小; (用题中所给数据表示)
21.如图所示,由A、B两平行板构成的电容器,电容为C,原来不带电。电容器的A板接地,并且中心有一个小孔,通过这个小孔向电容器中射入电子,射入的方向垂直于极板,射入的速度为v0如果电子的发射是一个一个单独进行的,即第一个电子到达B板后再射第二个电子,并且所有和B板相碰的电子都留在B板上。随着电子的射入,两极板间的电势差逐渐增加,直至达到一个稳定值。已知电子的质量为m、电量为e,电子所受的重力可忽略不计,A、B两板的距离为L。
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(1)有n个电子到达B板上,这时两板间电场的场强E多大? (2)最多能有多少个电子和B板相碰?
(3)到达B板的第1个电子在两板间运动的时间和最后一个电子在两板间运动的时间相差多少?
22.如图所示,两平行金属板A、B长l=8cm,两板间距离d=8cm,A板比B板电势高300V,即UAB=300V.一带正电的粒子电量q=10
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﹣10
C,质量m=10
﹣20
kg,从R点沿电场中心线垂直
电场线飞入电场,初速度v0=2×10m/s,粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后,进入固定在中心线上O点的点电荷Q形成的电场区域(设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响).已知两界面MN、PS相距为L=12cm,粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏EF上.(静电力常数k=9×10N?m/C)求
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2
2
(1)粒子穿过界面MN时的速度;
(2)粒子穿过界面PS时偏离中心线RO的距离多远; (3)点电荷的电量.
23.如图所示,板长L=10cm,板间距离d=10cm的平行板电容器水平放置,它的左侧有与水平方向成600角斜向右上方的匀强电场,某时刻一质量为m、带电荷量为q的小球由O点静止释放,沿直线OA从电容器的中线水平进入,最后刚好打在电容器的上极板右边缘,O到A的距离x?453cm,求:
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(1.)电容器外左侧匀强电场的电场强度E的大小; (2.)小球刚进入电容器C时的速度的大小; (3.)电容器C极板间的电压U.
24.如图所示为两组平行金属板,一组竖直放置,一组水平放置,现有一质量为 m的带电粒子静止在竖直放置的平行金属板的A点,经电压 =400V电压加速后通过B点进入两板间距为d=0.2m、电压为U=200V的水平放置的平行金属板间,若带电粒子从两块水平平行板的正中间射入,且刚好能从水平放置的平行金属板右侧边缘射出,A、B分别为两块竖直板的中点,=0.5C/kg, 求:
(1)带电粒子通过B点时的速度大小;
(2)带电粒子穿出右侧平行金属板时的速度大小; (3)右侧平行金属板的长度。
25.如图,ACB 是一条足够长的绝缘水平轨道,轨道 CB 处在方向水平向右、大小 E=1.0×106N/C 的匀强电场中,一质量 m=0.25kg、电荷量 q=-2.0×10-6C 的可视为质点的小物体,在距离 C 点 L0 =6.5m 的 A 点处,以初速度 V0 = 14 m/s 开始向右运动.已知小物体与轨道间的动摩擦因数 μ =0.4,取 g=10m/s2,求: (1)小物体到达 C 点时的速度大小; (2)小物体在电场中运动离 C 点的最远距离; (3)小物体在电场中运动的时间.
26.如图所示,在两条平行的虚线内存在着宽度L=4cm、场强E= N/C方向竖
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