课时3 电容器 带电粒子在电场中的运动
1.如图甲所示为观察电容器放电的电路。先将开关S拨到1端,再拨到2端,得到了如图乙所示的电流随时间变化曲线。下列说法正确的是( C )
A.开关拨到1端后,电容器的上极板带负电
B.开关拨到1端后,电源对电容器的充电电流恒定
C.开关拨到2端后,有电流从b到a流过电阻R
D.开关拨到2端后,电容器的放电电流随时间均匀减小
解析:开关拨到1端后,电容器充电,上极板带正电,A错误;开关拨到2端后,有电流从b到a流过电阻R,C正确;由图乙所示的电流随时间变化曲线可知,电容器的放电电流不是随时间均匀减小,D错误;同理,电源对电容器的充电电流也是逐渐减小的,B错误。
2.某电容式话筒的原理示意图如图所示,E为电源,R为电阻,薄片P和Q为两金属极板。对着话筒说话时,P振动而Q可视为不动。在P,Q间距增大的过程中,( D )
A.P,Q构成的电容器的电容增大
B.P上电荷量保持不变
C.M点的电势比N点的低
D.M点的电势比N点的高
解析:电容器P,Q间距增大,根据C=,知C减小,A错误;电容器极板电压保持不变,根据C=,P上电荷量减少,B错误;电容器放电,电流方向为M到N,M点的电势比N点的高,C错误,D正确。
3.一平行板电容器的两个极板水平放置,两极板间有一带电量不变的小油滴,油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比。若两极板间电压为零,经一段时间后,油滴以速率v匀速下降;若两极板间的电压为U,经一段时间后,油滴以速率v匀速上升。若两极板间电压为-U,油滴做匀速运动时速度的大小、方向将是( C )
A.2v、向下 B.2v、向上 C.3v、向下 D.3v、向上
解析:当不加电场时,油滴匀速下降,即f=kv=mg;当两极板间电压为U时,油滴向上匀速运动,即F电=kv+mg,解得F电=2mg;当两极板间电压为-U时,电场力方向反向,大小不变,油滴向下运动,当匀速运动时,
F电+mg=kv′,解得v′=3v,C项正确。
4.静电计是在验电器的基础上制成的,用其指针的张角大小来定性显示其金属球与外壳之间的电势差大小。如图所示,A,B是平行板电容器的两个金属板,G为静电计。开始时开关S闭合,静电计指针张开一定角度,为了使指针张开角度增大些,下列采取的措施可行的是( A )
A.断开开关S后,将A,B分开些
B.保持开关S闭合,将A,B两极板分开些
C.保持开关S闭合,将A,B两极板靠近些
D.保持开关S闭合,将变阻器滑动触头向右移动
解析:静电计指针张角增大,说明电容器两金属板间电压增大,若开关保持闭合,两金属板间电压保持不变,与改变其间距离、移动变阻器触头无关,选项B,C,D错误;若断开开关,将A,B分开一些,由C=知C变小,而Q不变,根据C=得U增大,静电计指针张角增大,选项A正确。
5.如图所示,电子由静止开始从A板向B板运动,到达B板的速度为v,保持两板间电压不变,则( C )
A.当减小两板间的距离时,速度v增大
B.当减小两板间的距离时,速度v减小
C.当减小两板间的距离时,速度v不变
D.当减小两板间的距离时,电子在两板间运动的时间变长