新高考2025版高考物理一輪復(fù)習(xí)微專題小練習(xí)專題47靜電平衡電容器實(shí)驗(yàn)：觀察電容器的充放電現(xiàn)象

專題47靜電平衡電容器試驗(yàn)：視察電容器的充、放電現(xiàn)象1．[2024·江蘇省常州市期中]如圖所示，銅絲編織的管線包袱著兩根銅導(dǎo)線，能夠?qū)崿F(xiàn)高保真信號(hào)傳輸，銅絲編織的管線作用是()A．參加信號(hào)傳輸B．削減信號(hào)衰減C．屏蔽外部干擾D．提高絕緣效果2．[2024·廣東省檢測(cè)調(diào)研卷](多選)雷雨云由一大團(tuán)翻騰、波動(dòng)的水、冰晶和空氣組成．當(dāng)云團(tuán)里的冰晶在劇烈氣流中上下翻滾時(shí)，這些被劇烈氣流反復(fù)撕扯、撞擊的冰晶和水滴充溢了靜電．其中重量較輕、帶正電的積累在云層上方；較重、帶負(fù)電的聚集在云層底部．地面則受云層底部大量負(fù)電的感應(yīng)帶正電．當(dāng)正負(fù)兩種電荷的差異極大時(shí)，就會(huì)以閃電的形式把能量釋放出來(lái)．帶負(fù)電荷雨滴從雷雨云底部落到地面過(guò)程，正確的是()A．從雷雨云底部到地面電勢(shì)漸漸降低B．從雷雨云底部到地面電勢(shì)漸漸上升C．雨滴落向地面過(guò)程，電勢(shì)能削減D．雨滴落向地面過(guò)程，電勢(shì)能增加3．[2024·浙江省金華市選考模擬]靜電植絨技術(shù)，于3000多年前在中國(guó)首先起步，現(xiàn)代靜電植絨于50、60年頭在德國(guó)首先研制出并運(yùn)用，如圖所示為植絨流程示意圖，將絨毛放在帶負(fù)電荷的容器中，使絨毛帶負(fù)電，容器與帶電極板之間加恒定的電壓，絨毛成垂直狀加速飛到須要植絨的物體表面上．下列推斷正確的是()A.帶電極板帶負(fù)電B．絨毛在飛往須要植絨的物體的過(guò)程中，電勢(shì)能不斷增大C．若增大容器與帶電極板之間的距離，植絨效果會(huì)更好D．質(zhì)量相同的絨毛，帶電荷量越多，到達(dá)須要植絨的物體表面時(shí)速率越大4．[2024·浙江省紹興市二模]如圖所示，神經(jīng)元細(xì)胞可以看成一個(gè)平行板電容器，正、負(fù)一價(jià)離子相當(dāng)于極板上儲(chǔ)存的電荷，細(xì)胞膜相當(dāng)于電介質(zhì)，此時(shí)左極板的電勢(shì)低于右極板的電勢(shì)，左右兩極板之間的電勢(shì)差為U1(U1＜0).已知細(xì)胞膜的相對(duì)介電常數(shù)為εr，膜厚為d，膜面積為S，靜電力常量為k，元電荷為e.由于某種緣由導(dǎo)致膜內(nèi)外離子透過(guò)細(xì)胞膜，使膜內(nèi)變?yōu)檎x子而膜外變?yōu)樨?fù)離子，這時(shí)左右兩極板之間的電勢(shì)差為U2(U2＞0)，則通過(guò)細(xì)胞膜的離子數(shù)目為()A．eq\f(εrSU2,4πkde)B．eq\f(εrS（U2－U1）,4πkde)C．eq\f(εrS（U2＋U1）,4πkde)D．－eq\f(εrSU1,4πkde)5．[2024·江西贛州模擬]如圖所示，平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為E′的直流電源(內(nèi)阻不計(jì))連接，下極板接地，靜電計(jì)所帶電荷量很少，可被忽視，一帶負(fù)電油滴被固定于電容器中的P點(diǎn)．現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向下平移一小段距離，則下列說(shuō)法正確的是()A．平行板電容器的電容將變小B．帶電油滴的電勢(shì)能將削減C．靜電計(jì)指針張角變小D．若將上極板與電源正極斷開后再將下極板左移一小段距離，則帶電油滴所受電場(chǎng)力不變6．[2024·浙江省杭州市模擬](多選)微信運(yùn)動(dòng)步數(shù)的測(cè)量是通過(guò)手機(jī)內(nèi)電容式加速度傳感器實(shí)現(xiàn)的，如圖所示，M極板固定，當(dāng)手機(jī)的加速度改變時(shí)，N極板只能按圖中標(biāo)識(shí)的“前后”方向運(yùn)動(dòng)．圖中R為定值電阻．下列對(duì)傳感器描述正確的是()A．靜止時(shí)，電流表示數(shù)為零，且電容器兩極板不帶電B．電路中的電流表示數(shù)越大，說(shuō)明手機(jī)“前后”方向的加速度越大C．由靜止突然向后加速時(shí)，電容器的電容會(huì)減小D．由靜止突然向前加速時(shí)，電流由b向a流過(guò)電流表7．[2024·新課標(biāo)卷]在“視察電容器的充、放電現(xiàn)象”試驗(yàn)中，所用器材如下：電池、電容器、電阻箱、定值電阻、小燈泡、多用電表、電流表、秒表、單刀雙擲開關(guān)以及導(dǎo)線若干．(1)用多用電表的電壓擋檢測(cè)電池的電壓．檢測(cè)時(shí)，紅表筆應(yīng)當(dāng)與電池的________(填“正極”或“負(fù)極”)接觸．(2)某同學(xué)設(shè)計(jì)的試驗(yàn)電路如圖(a)所示．先將電阻箱的阻值調(diào)為R1，將單刀雙擲開關(guān)S與“1”端相接，記錄電流隨時(shí)間的改變．電容器充電完成后，開關(guān)S再與“2”端相接，相接后小燈泡亮度改變狀況可能是________．(填正確答案標(biāo)號(hào))A．快速變亮，然后亮度趨于穩(wěn)定B．亮度漸漸增大，然后趨于穩(wěn)定C．快速變亮，然后亮度漸漸減小至熄滅(3)將電阻箱的阻值調(diào)為R2(R2>R1)，再次將開關(guān)S與“1”端相接，再次記錄電流隨時(shí)間的改變狀況．兩次得到的電流I隨時(shí)間t改變?nèi)鐖D(b)中曲線所示，其中實(shí)線是電阻箱阻值為________(填“R1”或“R2”)時(shí)的結(jié)果，曲線與坐標(biāo)軸所圍面積等于該次充電完成后電容器上的________(填“電壓”或“電荷量”).專題47靜電平衡電容器試驗(yàn)：視察電容器的充、放電現(xiàn)象1．C銅絲編織的管線作用是屏蔽外部電磁信號(hào)的干擾，參加信號(hào)傳輸?shù)氖抢锩娴膬筛~導(dǎo)線，不是外部的編織管線，C正確．2．BC由于地面帶正電，雷雨云底部帶負(fù)電，電場(chǎng)線起于正電荷終止于負(fù)電荷，因此電場(chǎng)線方向?yàn)橄蛏?，沿著電?chǎng)線電勢(shì)降低，因此從雷雨云底部到地面電勢(shì)漸漸上升，故B選項(xiàng)正確；雨滴帶負(fù)電，因此其電場(chǎng)力向下，雨滴落向地面過(guò)程，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能削減，故C選項(xiàng)正確．3．D帶電極板吸引帶負(fù)電的絨毛，則帶電極板帶正電，A錯(cuò)誤；絨毛在飛往須要植絨的物體的過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能不斷減小，B錯(cuò)誤；植絨效果主要由容器和極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度確定．若增大容器與帶電極板之間的距離，電場(chǎng)強(qiáng)度的改變狀況不明，植絨效果的好壞無(wú)法推斷，C錯(cuò)誤；由動(dòng)能定理得qU＝eq\f(1,2)mv2可知，質(zhì)量相同的絨毛，帶電荷量越多，到達(dá)須要植絨的物體表面時(shí)速率越大，D正確．4．B由C＝eq\f(Q,U)可得Q1＝－CU1，Q2＝CU2，則通過(guò)細(xì)胞膜的電荷量為ΔQ＝Q2＋Q1＝ne，又因?yàn)镃＝eq\f(εrS,4πkd)，可得通過(guò)細(xì)胞膜的離子數(shù)目為n＝eq\f(εrS（U2－U1）,4πkde)，B項(xiàng)正確．5．B6．BD靜止時(shí)，N板不動(dòng)，電容器的電容不變，電容器電量不變，則電流表示數(shù)為零，電容器保持與電源相連，兩極板帶電，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由靜止突然向后加速時(shí)，N板相對(duì)向前移動(dòng)，則板間距減小，依據(jù)C＝eq\f(εrS,4πkd)知電容C增大，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由靜止突然向前加速時(shí)，N板相對(duì)向后移動(dòng)，則板間距增大，依據(jù)C＝eq\f(εrS,4πkd)知電容C減小，電壓不變，由Q＝CU知電容器帶電量減小，電容器放電，電流由b向a流過(guò)電流表，D項(xiàng)正確；由C、D項(xiàng)分析可知，手機(jī)“前后”方向運(yùn)動(dòng)的加速度越大，電容改變?cè)酱螅嗤瑫r(shí)間內(nèi)電容充電或放電的電荷量越大，電路中的電流表示數(shù)越大，B項(xiàng)正確．7．(1)正極(2)C(3)R2電荷量解析：(1)多用電表紅表筆流入電流，黑表筆流出電流，故電流表紅表筆應(yīng)當(dāng)與電池的正極接觸；(2)電容器充電完成后，起先時(shí)兩極板電量較多，電勢(shì)差較大，當(dāng)閉合“2”接入小燈泡，回路馬上形成電流，燈泡快速變亮；隨著時(shí)間的積累，兩極板電量變少，電勢(shì)差變小，流過(guò)燈泡的電流減小，直至兩極板電荷量為零不帶電，則無(wú)電流流過(guò)