1.(2020年浙江1月學(xué)考)下列器材屬于電容器的是( )
2.下列物理量的單位中,屬于電容器電容單位的是( )
A.kWB.F
C.mA·hD.T
3.如圖所示是一只“超級(jí)電容器”,從圖中的信息可知( )
A.對(duì)該電容器充電時(shí),所能充的電荷量越多,它的電容就越大
B.該電容器兩極的電壓一旦超過(guò)2.7 V時(shí),就要被擊穿而損壞
C.將該電容器與電動(dòng)勢(shì)為2 V的電源相連,充電完畢后,所帶電荷量為20 C
D.將該電容器充好電后再對(duì)電阻放電,則放電過(guò)程中,其電壓和電容均不斷減小
4.如圖所示的電解電容器是電氣設(shè)備電路中常用的電子元件,該電容器的標(biāo)識(shí)為“68 μF 400 V”,則該電容器( )
A.沒(méi)有正、負(fù)極
B.未接入電路時(shí)電容為0
C.只能接在400 V的電壓上
D.在額定電壓下所帶電荷量為2.72×10-2 C
5.如圖所示為我國(guó)自主研發(fā)、全球首創(chuàng)的“超級(jí)電容器”,這種電容器安全性高,可反復(fù)充放電100萬(wàn)次以上,使用壽命長(zhǎng)達(dá)十二年,且容量超大(達(dá)到9 500 F),能夠在10 s內(nèi)完成充電。則該“超級(jí)電容器”( )
A.充電過(guò)程中電流是恒定電流
B.充電過(guò)程中兩極的電壓逐漸增大
C.充電時(shí)電容器的正極應(yīng)接電源的負(fù)極
D.放電過(guò)程中電容器的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能
6.如圖所示,在真空中水平放置一對(duì)金屬板MN、PQ,把兩板接到電源上,兩板間出現(xiàn)勻強(qiáng)電場(chǎng)。現(xiàn)有一帶電粒子沿水平方向射入電場(chǎng),a、b為其運(yùn)動(dòng)軌跡(圖中虛線所示)上的兩點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是( )
A.粒子帶正電
B.a點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)高
C.粒子在a點(diǎn)的加速度比b點(diǎn)大
D.粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能比b點(diǎn)大
7.噴墨打印機(jī)的簡(jiǎn)化模型如圖所示,重力可忽略的墨汁微滴,經(jīng)帶電室?guī)ж?fù)電荷后,以速度v垂直勻強(qiáng)電場(chǎng)飛入極板間,最終打在紙上。關(guān)于微粒的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法不正確的是( )
A.若增大兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度,微粒仍會(huì)到達(dá)紙上同一位置
B.運(yùn)動(dòng)速度先逐漸增大,再保持不變
C.運(yùn)動(dòng)時(shí)間與電場(chǎng)強(qiáng)度大小無(wú)關(guān)
D.運(yùn)動(dòng)軌跡與所帶電荷量有關(guān)
8.靜電噴涂機(jī)原理如圖所示,靜電噴涂機(jī)接高壓電源,工作時(shí)涂料微粒會(huì)向帶正電的被噴涂工件高速運(yùn)動(dòng),微粒最后被吸附到工件表面。關(guān)于靜電噴涂機(jī)的涂料微粒,下列表述正確的有( )
A.微粒帶正電
B.微粒帶負(fù)電
C.微粒受到的靜電力不變
D.微粒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,速度減小
能力提高
9.如圖甲所示,某靜電除塵裝置矩形通道的長(zhǎng)為L(zhǎng)、寬為b、高為d,其前后兩板為絕緣材料,上下兩板為金屬材料。圖乙為此裝置的截面圖,上下兩板與電壓恒為U的高壓直流電源相連,帶負(fù)電的塵埃以水平速度v0進(jìn)入矩形通道,當(dāng)碰到下板后其所帶電荷被中和,同時(shí)被收集。將收集塵埃的數(shù)量與進(jìn)入矩形通道塵埃的數(shù)量的比值稱為除塵率。不計(jì)塵埃所受重力及塵埃之間的相互作用,要增大除塵率,下列措施可行的是( )
A.只增大寬度bB.只增大高度d
C.只增大長(zhǎng)度LD.只增大速度v0
10.目前許多國(guó)產(chǎn)手機(jī)都有指紋解鎖功能,用的指紋識(shí)別傳感器是電容式傳感器,如圖所示。指紋的凸起部分叫“嵴”,凹下部分叫“峪”。傳感器上有大量面積相同的小極板,當(dāng)手指貼在傳感器上時(shí),這些小極板和正對(duì)的皮膚表面部分形成大量的小電容器,這樣在嵴處和峪處形成的電容器的電容大小不同,此時(shí)傳感器給所有的電容器充電后達(dá)到某一電壓值,然后,電容器放電,電容小的電容器放電較快,根據(jù)放電快慢的不同,就可以探測(cè)到嵴和峪的位置,從而形成指紋圖像數(shù)據(jù)。根據(jù)文中信息,下列說(shuō)法正確的是( )
A.在峪處形成的電容器電容較大
B.充電后在嵴處形成的電容器的電荷量小
C.在峪處形成的電容器放電較快
D.潮濕的手指頭對(duì)指紋識(shí)別絕對(duì)沒(méi)有影響
11.如圖所示,一充電后的平行板電容器的兩極板相距l(xiāng)。在正極板附近有一質(zhì)量為M、電荷量為q(q>0)的粒子;在負(fù)極板附近有另一質(zhì)量為m、電荷量為-q的粒子。在電場(chǎng)力的作用下,兩粒子同時(shí)從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。已知兩粒子同時(shí)經(jīng)過(guò)一平行于正極板且與其相距25l的平面。若兩粒子間相互作用力可忽略,不計(jì)重力,則M∶m為( )
A.3∶2B.2∶1
C.5∶2D.3∶1
優(yōu)化集訓(xùn)17 電容器的電容帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
1.A 解析 A是可變電容器,選項(xiàng)A正確;B是萬(wàn)用表,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;C是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;D是電源,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
2.B
3.C 解析 電容器的電容是由電容器本身決定的,與所帶的電荷量無(wú)關(guān),A錯(cuò)誤;該電容器兩極正常工作時(shí)的電壓為2.7 V,但是如果超過(guò)2.7 V不多時(shí),也不會(huì)被擊穿,B錯(cuò)誤;將該電容器與電動(dòng)勢(shì)為2 V的電源相連,充電完畢后,所帶電荷量為Q=CU=20 C,C正確;將該電容器充好電后再對(duì)電阻放電,則放電過(guò)程中,其電壓不斷減小,電容不變,D錯(cuò)誤。
4.D 解析 電解電容存在正、負(fù)極,A錯(cuò)誤;電容表示電容器容納電荷的本領(lǐng),即使未接入電路中,電容也不變,B錯(cuò)誤;電容器標(biāo)的“400 V”指的是電容器的耐壓值,即所接交流電的最大值不能超過(guò)400 V,低于400 V也能工作,C錯(cuò)誤;由Q=CU代入數(shù)據(jù)可得Q=2.72×10-2 C,D正確。
5.B 解析 充電過(guò)程中電流逐漸增大,A錯(cuò)誤;充電過(guò)程中兩極的帶電荷量逐漸增大,故電壓逐漸增大,B正確;充電時(shí)電容器的正極應(yīng)接電源的正極,放電過(guò)程中電容器的電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能,C、D錯(cuò)誤。
6.D 解析 粒子運(yùn)動(dòng)過(guò)程只受重力和豎直方向上的靜電力作用,粒子受恒力作用,由牛頓第二定律可得加速度不變,C錯(cuò)誤;根據(jù)粒子向上偏轉(zhuǎn)、重力方向豎直向下可得,靜電力方向豎直向上,則粒子帶負(fù)電,A錯(cuò)誤;因靜電力方向豎直向上,故粒子從a到b靜電力做正功,電勢(shì)能減小,所以a點(diǎn)電勢(shì)能比b點(diǎn)的大,D正確;兩板接到電源上,故電勢(shì)差不變,根據(jù)電源正負(fù)可知MN電勢(shì)較高,故電場(chǎng)線方向豎直向下,b點(diǎn)電勢(shì)比a點(diǎn)高,故B錯(cuò)誤。
7.A 解析 墨滴進(jìn)入電場(chǎng)后,做類平拋運(yùn)動(dòng),即L=vt,y=12qEmt2,偏轉(zhuǎn)距離y=qEL22mv2,可知,增大了電場(chǎng)強(qiáng)度,偏轉(zhuǎn)距離會(huì)變大,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;墨滴在電場(chǎng)中,靜電力做正功,速度會(huì)變大,出了電場(chǎng)之后,墨滴做勻速直線運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)B正確;運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=Lv,所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間與電場(chǎng)強(qiáng)度無(wú)關(guān),選項(xiàng)C正確;運(yùn)動(dòng)電荷的電荷量大小不同,帶電粒子軌跡也不同,選項(xiàng)D正確。本題選不正確的,故選A。
8.B 解析 帶正電的工件由于靜電感應(yīng)電荷分布在表面,帶負(fù)電的粒子在庫(kù)侖力的作用下運(yùn)動(dòng),微粒帶負(fù)電,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,由于電場(chǎng)強(qiáng)度不斷變化,則粒子受靜電力不斷變化,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;微粒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,靜電力做正功,則速度增大,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
9.C 解析 增加除塵率即讓離下極板較遠(yuǎn)的粒子落到下極板上,帶電塵埃在矩形通道內(nèi)做類平拋運(yùn)動(dòng),在沿電場(chǎng)的方向上的位移為y=12·qUmd·Lv02,只增大寬度b,不會(huì)影響位移,故A不滿足條件;只增大高度d,由題意知d增加,則位移y減小,故B不滿足條件;只增加長(zhǎng)度L,可以增大位移y,故C滿足條件;只增加水平速度v0,位移y減小,故D不滿足條件。
10.C 解析 根據(jù)電容的計(jì)算公式C=εS4πkd可得,極板與指紋峪(凹下部分)距離d大,構(gòu)成的電容器電容小,A錯(cuò)誤;由于外接電源為所有電容器充到一個(gè)預(yù)先設(shè)計(jì)好的電壓值,所以所有的電容器電壓一定,根據(jù)Q=CU=εSU4πkd可知,極板與指紋峪(凹的部分,d大,電容小)構(gòu)成的電容器充上的電荷較少,在放電過(guò)程中放電時(shí)間短,放電較快;反之,在嵴處形成的電容器電容大,電荷量大,放電時(shí)間長(zhǎng),B錯(cuò)誤,C正確;濕的手與傳感器之間有水填充,改變了原來(lái)匹配成平行板電容器的電容,所以會(huì)影響指紋解鎖和指紋識(shí)別,D錯(cuò)誤。
11.A 解析 設(shè)極板間電場(chǎng)強(qiáng)度為E,兩粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同,對(duì)M,由牛頓第二定律有qE=MaM,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得25l=12aMt2,對(duì)m,由牛頓第二定律有qE=mam,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得35l=12amt2,由以上幾式聯(lián)立解得,Mm=32,故A正確。

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