專題4-平行板電容器模型-高考物理電場(chǎng)常用模型(原卷版)

2023年高考物理靜電場(chǎng)常用物理模型最新模擬題精練專題4.平行板電容器模型一．選擇題1.（2023湖南名校質(zhì)檢）如圖所示，光滑的水平面上靜止著一輛小車（用絕緣材料制成），小車上固定一對(duì)豎直放置的帶電金屬板，在右金屬板的同一條豎直線上有兩個(gè)小孔a、b。一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為－q的小球從小孔a無初速度進(jìn)入金屬板，小球與左金屬板相碰時(shí)間極短，碰撞時(shí)小球的電量不變且系統(tǒng)機(jī)械能沒有損失，小球恰好從小孔b出金屬板，則（）A．小車（含金屬板）和球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒但該系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能不守恒B．小車（含金屬板）和球組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒但該系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒C．當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到小孔b時(shí)，小球速度一定豎直向下，且小車剛好回到初始位置D．以上答案都不正確2.（2021四川成都一模）如圖，絕緣座放在光滑水平面上，間距為d的平行板電容器豎直固定在絕緣座上，A板有小孔O，,水平絕緣光滑桿穿過O固定在B板上，電容器、底座和絕緣桿的總質(zhì)量為M。.給電容器充電后，一質(zhì)量為m的帶正電環(huán)P套在桿上以某一速度v.對(duì)準(zhǔn)O向左運(yùn)動(dòng)，在電容器中P距B板最近的位置為S.，OS=。若A、B板外側(cè)無電場(chǎng)，P過孔O時(shí)與板無接觸，不計(jì)P對(duì)A、B板間電場(chǎng)的影響。則A.P在S處的速度為0B.P從O至S的過程中，絕緣座的位移大小為C.P從O至S的過程中，絕緣座的位移大小為D.P從O至S的過程中，整個(gè)系統(tǒng)電勢(shì)能的增加量為3.(2021黑龍江大慶三校清北班質(zhì)檢).如圖甲所示是電容器充、放電電路。配合電流傳感器，可以捕捉瞬間的電流變化，并通過計(jì)算機(jī)畫出電流隨時(shí)間變化的圖像。實(shí)驗(yàn)中選用直流8V電壓，電容器選用電解電容器。圖甲圖乙先使單刀雙擲開關(guān)S與1端相連，電源向電容器充電，這個(gè)過程可瞬間完成。然后把單刀雙擲開關(guān)S擲向2端，電容器通過電阻R放電，傳感器將電流傳入計(jì)算機(jī)，圖像上顯示出放電電流隨時(shí)間變化的I－t曲線，如圖乙所示。以下說法正確的是()A．電解電容器用氧化膜做電介質(zhì)，由于氧化膜很薄，所以電容較小B．隨著放電過程的進(jìn)行，該電容器兩極板間電壓逐漸減小C．由傳感器所記錄的該放電電流圖像可以估算出該過程中電容器的放電電荷量D．通過本實(shí)驗(yàn)可以估算出該電容器的電容值4.（2020江蘇模擬2）如圖所示，一平行板電容器的電容為C，所接電源的電動(dòng)勢(shì)為E，兩板間a、b、c三點(diǎn)的連線構(gòu)成一等腰直角三角形．三角形的兩直角邊長均為L，其中ab邊與兩板平行，當(dāng)一個(gè)－q的檢驗(yàn)電荷從無限遠(yuǎn)處被移到極板間的a點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做的功為W.下列說法中正確的是()A.電容器所帶電荷量為CEB.檢驗(yàn)電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能WC.檢驗(yàn)電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)為eq\f(W,q)D.若增大兩板間距離時(shí)，a、c兩點(diǎn)間電勢(shì)差不變5、（2020高考精優(yōu)預(yù)測(cè)卷）如圖所示的電路中，和為兩個(gè)水平放置的平行板電容器，板間有一點(diǎn)，閉合開關(guān)，待電路穩(wěn)定后將開關(guān)斷開。現(xiàn)將一有機(jī)玻璃板(圖中未畫出)插入板間，則下列說法正確的是()A、平行板電容器的電容減小 B.點(diǎn)電勢(shì)降低

C.兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度增大 D.電阻中有向右的電流6、(2023·四川名校聯(lián)考)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，可被忽略，一帶負(fù)電的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，則下列說法正確的是()A．平行板電容器的電容將減小B．帶電油滴的電勢(shì)能將減少C．靜電計(jì)指針的張角變小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，則帶電油滴所受的電場(chǎng)力不變7.（2020高考精優(yōu)預(yù)測(cè)卷）如圖所示的電路中，和為兩個(gè)水平放置的平行板電容器，板間有一點(diǎn)，閉合開關(guān)，待電路穩(wěn)定后將開關(guān)斷開?，F(xiàn)將一有機(jī)玻璃板(圖中未畫出)插入板間，則下列說法正確的是()A、平行板電容器的電容減小 B.點(diǎn)電勢(shì)降低

C.兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度增大 D.電阻中有向右的電流8．（6分）（2023山東濰坊名校聯(lián)考）如圖所示，水平金屬板A、B分別與電源兩極相連，帶電油滴處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)將B板右端向下移動(dòng)一小段距離，兩金屬板表面仍均為等勢(shì)面，則該油滴（）A．仍然保持靜止 B．豎直向下運(yùn)動(dòng) C．向左下方運(yùn)動(dòng) D．向右下方運(yùn)動(dòng)9.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)從靜止開始運(yùn)動(dòng)。已知兩粒子同時(shí)經(jīng)過一平行于正極板且與其相距eq\f(2,5)l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∶2 B.2∶1C.5∶2 D.3∶110.(2023·河北省邢臺(tái)名校聯(lián)考)如圖所示，空間存在兩塊平行的彼此絕緣的帶電薄金屬板A、B，間距為d，中央分別開有小孔O、P.現(xiàn)有甲電子以速率v0從O點(diǎn)沿OP方向運(yùn)動(dòng)，恰能運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)．若僅將B板向右平移距離d，再將乙電子從P′點(diǎn)由靜止釋放，則()A．金屬板A、B組成的平行板電容器的電容C不變B．金屬板A、B間的電壓減小C．甲、乙兩電子在板間運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度相同D．乙電子運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的速率為2v011.(多選)如圖5所示，帶電小球自O(shè)點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)C孔進(jìn)入兩水平位置的平行金屬板之間，由于電場(chǎng)的作用，剛好下落到D孔時(shí)速度減為零。對(duì)于小球從C到D的運(yùn)動(dòng)過程，已知從C運(yùn)動(dòng)到CD中點(diǎn)位置用時(shí)t1，從C運(yùn)動(dòng)到速度等于C點(diǎn)速度一半的位置用時(shí)t2，下列說法正確的是()A.小球帶負(fù)電B.t1<t2C.t1>t2D.將B板向上平移少許后小球可能從D孔落下12.如圖所示，D是一只二極管，AB是平行板電容器，在電容器兩極板間有一帶電微粒P處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)兩極板A和B間的距離增大一些的瞬間(兩極板仍平行)，帶電微粒P的運(yùn)動(dòng)情況是()A.向下運(yùn)動(dòng) B.向上運(yùn)動(dòng)C.仍靜止不動(dòng) D.不能確定13．（2020湖北八校第二次聯(lián)考）如圖所示，平行板電容器水平放置，開關(guān)S斷開，電源通過二極管給電容器充電，一帶電粒子從上、下極板左側(cè)正中央的O點(diǎn)以一定速度平行于極板射入，恰好從下極板右側(cè)邊緣飛出，不計(jì)粒子自身重力和空氣阻力，極板間電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，若粒子打到極板上即被吸收。以下情形，保持入射點(diǎn)O的位置不變，其中說法正確的是A．將開關(guān)保持閉合，若上極板稍向下移動(dòng)，要求粒子仍能從下極板右側(cè)邊緣飛出，則需要增大入射速度

B．將開關(guān)保持閉合，若將下極板稍向上移動(dòng)，粒子在極板間運(yùn)動(dòng)時(shí)電勢(shì)能減少量變小

C．開關(guān)保持?jǐn)嚅_，若上極板稍向下移動(dòng)，粒子仍能從極板右端射出

D．開關(guān)保持?jǐn)嚅_，若將上極板稍向上移動(dòng)，粒子會(huì)打到下極板上二．計(jì)算題1.（2022·江蘇南通二診）如圖是研究光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)電路圖，M、N為兩平行正對(duì)半徑為R的圓形金屬板，板間距為d.現(xiàn)用細(xì)光束光照射N極板的圓心時(shí)，發(fā)生光電效應(yīng).調(diào)節(jié)滑片改變兩板間電壓，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表示數(shù)為UC時(shí)，電流表示數(shù)恰好為零.假設(shè)光電子只從極板圓心處發(fā)出，已知電子量為m，電量為e，忽略場(chǎng)的邊界效應(yīng)和電子之間的相互作用.求：（1）光電子的最大初速度；（2）交換圖示電路中電源的正負(fù)極，電流達(dá)到飽和時(shí)的最小電壓.2.（2021山西太原期末）如圖，真空中相距為d的兩塊平行金屬板M、N與恒壓電源相連，電鍵S閉合后，M、N間產(chǎn)生勻強(qiáng)電場(chǎng)，一帶電粒子，沿平行極板方向從與M板相距的P點(diǎn)射入電場(chǎng)，恰好打在N板中央。不考慮重力的影響，為使該粒子能夠飛出電場(chǎng)，問：(1)若保持S閉合，N板應(yīng)向下移動(dòng)多少？(2)若斷開S，N板應(yīng)向下移動(dòng)多少？

3.如圖所示，水平放置的兩平行金屬板