2026届高考物理一轮基础复习训练40 电容器 带电粒子在电场中的运动

这是一份2026届高考物理一轮基础复习训练40 电容器 带电粒子在电场中的运动，共11页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、单项选择题
1.超级电容的容量比通常的电容器大得多，其主要优点是高功率脉冲应用和瞬时功率保持。某超级电容标有"2.7 V 100 F"字样，将该电容器接在电动势为1.5 V的干电池两端，电路稳定后该电容器的负极板上所带的电荷量为（ ）
A. -150 C
B. -75 C
C. -270 C
D. -135 C
2.心脏除颤器通过接触皮肤的电极板使电容器放电实施电击治疗。已知某款心脏除颤器在短于一分钟内使电容器充电到4 000 V，存储电荷量为0.16 C。下列说法正确的是（ ）
A. 电容器充电至4 000 V时，电容为20 μF
B. 电容器放电过程中电容减小
C. 电容器充电至2 000 V时，所带电荷量为0.08 C
D. 电容器放电过程中电流恒定
3.电容位移传感器的工作原理可简化为如图所示的装置，电容器接在恒压直流电源上，当被测物体水平向左移动时，下列说法正确的是（ ）
A. 电容器的电容变小
B. 极板间的电场强度变大
C. 电容器所带的电荷量减少
D. 灵敏电流计中有从a到b方向的放电电流
4.如图所示，M、N是在真空中竖直放置的两块平行金属板。质量为m、电荷量为q的带负电粒子以初速度v₀由小孔水平射入电场，当M、N间的电压为U时，粒子刚好能到达N板。要使粒子到达M、N两板中线位置处即返回，下述措施能满足要求的是（ ）
A. 使初速度减小为原来的1/2
B. 使M、N间的电压提高到原来的4倍
C. 使M、N间的电压加倍
D. 使初速度减小为原来的1/2，同时M、N间的电压加倍
5.某种负离子空气净化器的原理如图所示，带电颗粒入射时的最大动能为4×10⁶ eV，金属板的长度为L，间距为d，且L=100d。要使得全部颗粒被收集，两极板间的电势差至少为（ ）
A. 1 600 V
B. 800 V
C. 400 V
D. 200 V
6.示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示。如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的（ ）
A.极板X应带正电，极板Y应带正电
B.极板X'应带正电，极板Y'应带正电
C.极板X 应带正电， 极板Y应带负电
D.极板X'应带正电，极板Y'应带负电
二、多项选择题
7.如图甲为两水平金属板,在两板间加上周期为T的交流电压u,电压u随时间t变化的图线如图乙所示。质量为m、重力不计的带电粒子以初速度v0沿中线射入两板间,经时间T从两板间飞出。下列关于粒子运动的描述正确的是( )
A.t=0时入射的粒子,离开电场时偏离中线的距离最小
B.无论哪个时刻入射的粒子,离开电场时的速度方向都沿水平方向
C.t=14T时入射的粒子,离开电场时偏离中线的距离最大
D.无论哪个时刻入射的粒子,离开电场时的速度大小都相等
8.如图所示，加速电场的两极板P、Q竖直放置，间距为d，电压为U₁。偏转电场的两极板M、N水平放置，板长及间距均为L，电压为U₂。下列说法正确的是（ ）
A. 离子在加速电场中运动时间为dm2qU1
B. 离子在M、N板间运动时间为Lm2qU1
C. 离子到达探测器的最大动能为q（U1＋U2）
D. 为保证离子不打在M、N极板上，U2＜2U1
9.平行板电容器的两板A、B接于A、B电池两极，一个带正电小球悬挂在电容器内部，闭合开关S，电容器充电稳定后，悬线偏离竖直方向的夹角为θ，如图所示，那么( )
A．保持开关S闭合，带正电的A板向B板靠近，则θ不变
B．保持开关S闭合，带正电的A板向B板靠近，则θ增大
C．开关S断开，带正电的A板向B板靠近，则θ不变
D．开关S断开，带正电的A板向B板靠近，则θ增大
三、非选择题
10.如图所示，在长为2L、宽为L的矩形区域ABCD内有电场强度大小为E、方向竖直向下的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带负电的质点，以平行于AD的初速度从A点射入该区域，结果该质点恰能从C点射出。（已知重力加速度为g）
（1）求该质点从A点进入该区域时的初速度v0。
（2）若P、Q分别为AD、BC边的中点，现将PQCD区域内的电场撤去，则该质点的初速度v0为多大时仍能从C点射出？
11.如图所示，一静止的电子经过电压为U的电场加速后，立即从A点射入匀强电场中，射入方向与匀强电场的方向垂直，最终电子从B点离开电场。已知匀强电场的电场强度大小为E，宽度为L，方向竖直向上，电子的电荷量为e，质量为m，重力忽略不计。
（1）求电子在匀强电场中的偏转距离。
（2）若仅将加速电场的电压提高为原来的2倍，使电子仍经过B点，求匀强电场的电场强度E1。
12.将一个质量为m，带电荷量为＋q的微粒自A点以大小为4v的初速度垂直射入水平向右的匀强电场（如图所示），微粒运动到最高点B时速度变为3v，求：
（1）匀强电场的场强大小E；
（2）A、B两点间电势差UAB；
（3）微粒自A点至B点过程中速度的最小值。
13.如图甲所示,A、B为两块距离很近的平行金属板,板中央均有小孔。一束电子以初动能Ek=120 eV,从A板上的小孔O不断垂直于板射入A、B间,在B板右侧,平行金属板M、N组成一个匀强电场,板长L=2×10-2 m,板间距离d=4×10-3 m,偏转电场所加电压为U1=20 V。现在在A、B两板间加一个如图乙所示的变化电压U,在t=0到t=2 s时间内,A板电势高于B板电势,求:
(1)在0到2 s内,A、B两板间电压满足什么条件,电子可以到达B板;
(2)在2 s到4 s内,A、B两板间电压满足什么条件,电子能从偏转电场右侧飞出(由于A、B两板距离很近,可以认为电子穿过A、B板所用时间很短,可以不计)。
14.如图所示，绝缘水平面x0区域光滑且处于一方向沿x负方向、电场强度大小E＝ eq \f(2mg,q) 的匀强电场中，在x＝0、x＝d、x＝2d处有3个完全相同的减速带，减速带的宽度远小于d。一质量为m、带电量为q的小滑块(可视为质点)从x＝5d处由静止释放，测量发现小滑块通过相邻2个减速带间的时间相同。已知小滑块与水平地面间的动摩擦因数为μ，小滑块通过每一个减速带时损失的机械能相同，重力加速度为g，求：
(1)小滑块通过每一个减速带时损失的机械能；
(2)小滑块最终停在何处。
一、单项选择题
1.答案：A
解析：电容器电荷量 Q=CU，代入 C=100 F，U=1.5 V，得 Q=150 C。负极板带负电，故电荷量为 −150 C，A正确。
2.答案：C
解析：
A. 电容 C=QU=0.164000=4×10−5 F=40 μF，错误；
B. 电容与电压无关，放电时电容不变，错误；
C. 充电至 2000 V 时，Q′=CU′=4×10−5×2000=0.08 C，正确；
D. 放电过程电流随电压减小而减小，错误。
3.答案：D
解析：被测物体左移，极板正对面积 S 增大，电容 C=εSd 增大。电源电压不变，由 Q=CU 知电荷量增加，灵敏电流计中电流从 a→b（充电），D正确。
4.答案：C
解析：粒子恰好到达N板时，12mv02=qU。要到达中线返回，需 12mv02=q⋅U′2，即 U′=2U，C正确。
5.答案：B
解析：偏转位移 d2=12⋅qUmd⋅Lv02，初动能 Ek=12mv02=4×106 eV。代入 L=100d，解得 U=800 V，B正确。
6.答案：A
解析：亮斑在P点，说明电子向X、Y板偏转，故X、Y板带正电，A正确。
二、多项选择题
7.答案：ABC
解析：
A. t=0 入射的粒子，在交变电场中上下偏转对称，总偏离最小，正确；
B. 运动时间为 T，竖直方向加速度对称变化，末速度竖直分量为0，方向水平，正确；
C. t=T/4 入射的粒子，在电场中始终向同一方向偏转，偏离最大，正确；
D. 不同时刻入射，竖直速度不同，合速度大小不等，错误。
8.答案：BD
解析：
A. 加速时间 t1=dv0，v0=2qU1m，故 t1=dm2qU1，错误；
B. 偏转时间 t2=Lv0=Lm2qU1，正确；
C. 最大动能为 qU1+qU22（未打极板），错误；
D. 偏转位移 L2U24dU1