物理練習(xí)（新教材魯科版）第九章靜電場第3練電容器實驗觀察電容器的充放電現(xiàn)象帶電粒子在電場中的直線運動

1.(多選)(2023·福建省莆田第二中學(xué)模擬)如圖，一平行板電容器充電后與電源斷開，負極板接地，C表示電容器的電容、U表示正負極板間的電勢差、Q表示電容器所帶的電荷量、E表示兩板間的電場強度．正極板保持不動，將負極板緩慢向左平移一小段距離l0，則圖中關(guān)于各物理量與負極板移動距離x的關(guān)系圖像中正確的是()2.(多選)(2023·福建省模擬)如圖為手機指紋識別功能的演示，此功能的一個關(guān)鍵元件為指紋傳感器．其部分原理為：在一塊半導(dǎo)體基板上集成有上萬個相同的小極板，極板外表面絕緣．當(dāng)手指指紋一面與絕緣表面接觸時，指紋的凹點與凸點分別與小極板形成一個個正對面積相同的電容器，若每個電容器的電壓保持不變，則下列說法正確的是()A．指紋的凹點與小極板距離遠，電容大B．指紋的凸點與小極板距離近，電容大C．若手指擠壓絕緣表面，電容器兩極間的距離減小，小極板帶電荷量增多D．若用濕的手指去識別，識別功能不會受影響3.(2023·四川省成都七中高三檢測)如圖所示，將一平行板電容器和二極管串聯(lián)接在直流電源上，二極管具有單向?qū)щ娦裕F(xiàn)將開關(guān)閉合等到電路穩(wěn)定．下列說法正確的是()A．若增大兩極板間的距離，則電容器電容增大B．若增大兩極板間的距離，則兩極板間的電場強度減小C．若減小兩極板間的距離，則兩極板間的電壓不變D．若減小兩極板間的距離，則電容器的帶電荷量Q減小4．靜電火箭的工作過程簡化圖如圖所示，離子源發(fā)射的離子經(jīng)過加速區(qū)加速，進入中和區(qū)與該區(qū)域里面的電子中和，最后形成中性高速射流噴射而產(chǎn)生推力．根據(jù)題目信息可知()A．M板電勢低于N板電勢B．進入中和區(qū)的離子速度與離子帶電荷量無關(guān)C．增大加速區(qū)MN極板間的距離，可以增大射流速度而獲得更大的推力D．增大MN極板間的電壓，可以增大射流速度而獲得更大的推力5.(2023·浙江省模擬)據(jù)報道，我國每年心源性猝死案例高達55萬，而心臟驟停最有效的搶救方式是通過AED自動除顫機給予及時治療．某型號AED模擬治療儀器的電容器電容是15μF，充電至9kV電壓，如果電容器在2ms時間內(nèi)完成放電，則下列說法正確的是()A．電容器放電過程的平均電流為AB．電容器的擊穿電壓為9kVC．電容器充電后的電荷量為135CD．電容器充滿電的電容是15μF，當(dāng)放電完成后，電容為06.(多選)一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子(重力不計)以速度v0逆著電場線方向射入有左邊界的勻強電場，電場強度為E(如圖所示)，則()A．粒子射入的最大深度為eq\f(mv02,qE)B．粒子射入的最大深度為eq\f(mv02,2qE)C．粒子在電場中運動的最長時間為eq\f(mv0,qE)D．粒子在電場中運動的最長時間為eq\f(2mv0,qE)7.如圖所示，一質(zhì)量為m、電荷量為q的小球在電場強度大小為E、區(qū)域足夠大的勻強電場中，以初速度v0沿ON在豎直面內(nèi)做勻變速直線運動．ON與水平面的夾角為30°，重力加速度為g，且mg＝qE，則()A．電場方向豎直向上B．小球運動的加速度大小為eq\f(g,2)C．小球上升的最大高度為eq\f(v02,4g)D．若小球在初始位置的電勢能為零，則小球電勢能的最大值為eq\f(1,2)mv028．(多選)如圖甲所示，A、B兩極板間加上如圖乙所示的交變電壓，A板的電勢為0，一質(zhì)量為m、電荷量大小為q的電子僅在靜電力作用下，在t＝eq\f(T,4)時刻從A板的小孔處由靜止釋放進入兩極板間運動，恰好到達B板，則()A．A、B兩板間的距離為eq\r(\f(qU0T2,16m))B．電子在兩板間的最大速度為eq\r(\f(qU0,m))C．電子在兩板間做勻加速直線運動D．若電子在t＝eq\f(T,8)時刻進入兩極板間，它將時而向B板運動，時而向A板運動，最終到達B板9．如圖甲所示，實驗器材主要有電源、理想電壓表V、兩個理想電流表A1和A2、被測電解電容器C、滑動變阻器R、兩個開關(guān)S1和S2以及導(dǎo)線若干．實驗主要步驟如下：①按圖甲連接好電路．②斷開開關(guān)S2，閉合開關(guān)S1，讓電池組給電容器充電，當(dāng)電容器充滿電后，讀出并記錄電壓表的示數(shù)U，然后斷開開關(guān)S1.③斷開開關(guān)S1后，閉合開關(guān)S2，每間隔5s讀取并記錄一次電流表A2的電流值I2，直到電流消失．④以放電電流I2為縱坐標，放電時間t為橫坐標，在坐標紙上作出I2－t圖像．(1)在電容器的充電過程中，電容器兩極板上的電荷量逐漸____________(選填“增大”或“減小”)，電流表A1的示數(shù)逐漸____________(選填“增大”或“減小”)．(2)由I2－t圖像可知，充電結(jié)束時電容器儲存的電荷量Q＝________C．(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)(3)若步驟②中電壓表的示數(shù)U＝V，則滑動變阻器接入電路部分的阻值R＝________Ω.(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)(4)類比直線運動中由v－t圖像求位移的方法，當(dāng)電容為C的電容器兩板間電壓為U時，電容器所儲存的電能Ep＝________(請用帶有U、C的表達式表示)．10.在光滑絕緣的水平面上，長為2L的絕緣輕質(zhì)細桿的兩端各連接一個質(zhì)量均為m的帶電小球A和B(均可視為質(zhì)點)組成一個帶電系統(tǒng)，球A所帶的電荷量為＋2q，球B所帶的電荷量為－3q.現(xiàn)讓A處于如圖所示的有界勻強電場區(qū)域MNQP內(nèi)，已知虛線MN位于細桿的中垂線，MN和PQ的距離為4L，勻強電場的電場強度大小為E、方向水平向右．釋放帶電系統(tǒng)，讓A、B從靜止開始運動，不考慮其他因素的影響．求：(1)釋放帶電系統(tǒng)的瞬間，兩小球加速度的大?。?2)帶電系統(tǒng)從開始運動到速度第一次為零所需的時間；(3)帶電系統(tǒng)運動過程中，B球電勢能增加的最大值．11．如圖甲所示，一帶正電的小球用絕緣細線懸掛在豎直向上的、范圍足夠大的勻強電場中，某時刻剪斷細線，小球開始向下運動，通過傳感器得到小球的加速度