2023届高考物理专项练习易错点17 电容器 带电粒子在电场中的运动含解析.pdf

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1、2022023 3 届高考物理专项练习届高考物理专项练习易错易错点点 1717 电容器电容器 带电带电粒子在电场中的运动粒子在电场中的运动易错总结易错总结1电容器的充电过程，电源提供的能量转化为电容器的电场能；电容器的放电过程，电容器的电场能转化为其他形式的能2电容器的充、放电过程中，电路中有充电、放电电流，电路稳定时，电路中没有电流3CQU是电容的定义式，由此也可得出：CQU.4电容器的电容决定于电容器本身，与电容器的电荷量 Q 以及电势差 U 均无关5CQU与 CrS4kd的比较(1)CQU是电容的定义式，对某一电容器来说，QU 但 CQU不变，反映电容器容纳电荷本领的大小；(2)CrS4

2、kd是平行板电容器电容的决定式，Cr，CS，C1d，反映了影响电容大小的因素6电流(1)形成电流的条件1导体中有能够自由移动的电荷。2导体两端存在电压。(2)电流的方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反。电流虽然有方向，但它是标量。(3)定义式：tqI(4)微观表达式:nqSvI 单位:安培(安)，符号 A，1A=1C/s7欧姆定律(1)内容:导体中的电流 I 跟导体两端的电压 U 成正比，跟导体的电阻 R 成反比。(2)公式:RUI(3)适用条件:适用于金属导电和电解液导电，适用于纯电阻电路。(4)伏安特性曲线1定义：在直角坐标系中，用:纵轴表示电流I，用横轴表示电压 U

3、，画出 IU 的关系图像，叫做导体的伏安特性曲线。2线性元件:伏安特性曲线是通过坐标原点的直线的电学元件叫做线性元件。如图甲所示。3非线性元件:伏安特性曲线不是直线的电学元件叫做非线性元件。如图乙所示。8电阻定律(1)内容:同种材料的导体，其电阻 R 与它的长度 1 成正比，与它的横截面积 S 成反比，导体电阻还与构成它的材料有关。(2)公式:SlR(3)适用条件粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液。9电阻率(1)计算公式:lRS(2)物理意义:电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量。某种材料的电阳率由这种材料的性质决定(温度一定，与导体的大小、形状无关。(3)电阻率与温度的关系。1金属:电阻率

4、随温度升高而增大。2半导体:电阻率随温度升高而减小。3超导体:当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然变为零成为超导体。4一些合金:几乎不受温度的影响。10电功(1)定义：电路中电场力移动电荷做的功。(2)公式:W=qU=IUt(适用于任何电路)。(3)单位:国际单位是焦耳(J)，常用单位是度(kwh)，1kWh=3.6x10J。(4)电流做功的实质:电荷的电势能转化成其他形式的能的过程。11电功率(1)定义：单位时间内电流做的功叫做电功率。(2)公式：UItWP。(3)单位:国际单位是瓦特简称瓦(w，常用单位是千瓦(kw,1kw=103W。(4)额定功率和实际功率1用电器正常工作条件

5、下所加的电压叫做额定电压，额定电压时消耗的功率是额定功率，即额额额UIP2实际功率是指用电器在实际电压下消耗的功率，即实实实UIP，实P不一定等于额P，若额实UU，则额实PP，用电器可能被烧毁。12焦耳定律(1)内容:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比。(2)公式:Q=I2Rt。13热功率(1)定义:单位时间内的发热量通常称为热功率。(2)公式：RItQP2。(3)单位:国际单位是瓦特，简称瓦(W)。解题方法解题方法一、平行板电容器动态问题的分析方法一、平行板电容器动态问题的分析方法抓住不变量，分析变化量，紧抓三个公式：CQU、EUd和 CrS4kd二、平

6、行板电容器的两类典型问题二、平行板电容器的两类典型问题(1)开关 S 保持闭合，两极板间的电势差 U 恒定，QCUrSU4kdrSd，EUd1d.(2)充电后断开 S，电荷量 Q 恒定，UQC4kdQrSdrS，EUd4kQrS1rS.三、带电粒子在电场中的加速三、带电粒子在电场中的加速分析带电粒子的加速问题有两种思路：1利用牛顿第二定律结合匀变速直线运动公式分析适用于电场是匀强电场且涉及运动时间等描述运动过程的物理量，公式有 qEma，vv0at 等2利用静电力做功结合动能定理分析适用于问题涉及位移、速率等动能定理公式中的物理量或非匀强电场情景时，公式有 qEd12mv212mv02(匀强电

7、场)或 qU12mv212mv02(任何电场)等四、带电粒子在电场中的偏转四、带电粒子在电场中的偏转1运动分析及规律应用粒子在板间做类平抛运动，应用运动分解的知识进行分析处理(1)在 v0方向：做匀速直线运动；(2)在电场力方向：做初速度为零的匀加速直线运动2过程分析如图所示，设粒子不与平行板相撞初速度方向：粒子通过电场的时间 tlv0电场力方向：加速度 aqEmqUmd离开电场时垂直于板方向的分速度vyatqUlmdv0速度与初速度方向夹角的正切值tan vyv0qUlmdv02离开电场时沿电场力方向的偏移量y12at2qUl22mdv02.3两个重要推论(1)粒子从偏转电场中射出时，其速度

8、方向的反向延长线与初速度方向的延长线交于一点，此点为粒子沿初速度方向位移的中点(2)位移方向与初速度方向间夹角的正切值为速度偏转角正切值的12，即 tan 12tan.4分析粒子的偏转问题也可以利用动能定理，即 qEyEk，其中 y 为粒子在偏转电场中沿电场力方向的偏移量【易错跟踪训练】【易错跟踪训练】易错类型易错类型 1 1：对物理概念理解不透彻：对物理概念理解不透彻1（2019黑龙江哈尔滨三中高三）下面是某同学对一些概念及公式的理解，其中正确的是（）A根据公式=SRL可知，金属电阻率与导体的电阻成正比B根据公式WUIt可知，该公式只能求纯电阻电路的电流做功C根据公式qIt可知，电流越大，单

9、位时间内通过导体横截面的电荷量就越多D根据公式QCU可知，电容与电容器所带电荷成正比，与两极板间的电压成反比2（2020广东高三专题练习）公式FEq，2KQEr，pEq，ABABWqU，UEd，QCU，4SCkd关于以上公式下列说法错误的是（）A适用任何电场，适用点电荷电场，只适用匀强电场定量计算BE 由 F 和 q 决定，由 Ep和 q 决定，UAB由 WAB和 q 决定CQCU是电容的定义式适用于任何电容器，4SCkd是平行板电容器的决定式DEp由和 q 决定，WAB和 q 有关3（2020北京朝阳高三期末）如图所示，平行板电容器与电动势为 E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计

10、所带电荷量很少，可被忽略。一带电油滴静止在 P 点。现将平行板电容器的下极板竖直向上移动一小段距离，则下面说法错误的是（）A带电油滴将向上运动B静电计指针张角变大CP 点电势降低D若先将电容器与电源断开，再将下极板向上移动一小段距离，则带电油滴依然静止4（2021全国高三专题练习）两块大小、形状完全相同的金属板正对水平放置,构成一个平行板电容器,将两金属板分别与电源两极相连接,如图所示.闭合开关 S 达到稳定后,在两板间有一带电液滴 P 恰好处于静止状态(下极板接地,图中未画出),则下列判断错误的是()A保持开关 S 闭合,减小两板间的距离,液滴向上运动B保持开关 S 闭合,减小两板间的距离,

11、回路中瞬间会产生逆时针方向的电流C断开开关 S,上板稍向下移动,下板不动,P 点的电势不变D断开开关 S,上板稍向下移动,下板不动,液滴向下运动5（2021全国高三）示波器是一种多功能电学仪器，它是由加速电场和偏转电场组成的。如图所示，不同的带负电粒子在电压为 U1的电场中由静止开始加速，从 M 孔射出，然后射入电压为 U2的平行金属板间的电场中，入射方向与极板平行，在满足带负电粒子能射出平行板电场区域的条件下，下列说法错误的是（）A若电荷量 q 相等，则带负电粒子在板间的加速度大小相等B若比荷qm相等，则带负电粒子从 M 孔射出的速率相等C若电荷量 q 相等，则带负电粒子从 M 孔射出的动能

12、相等D若比荷qm不同的带负电粒子射出电场，则偏转角度相同6（2018河北保定市定州一中高三月考）如图所示，虚线为某点电荷电场的等势面，现有两个比荷相同的带电粒子，以相同的速率从同一等势面的 a 点进入电场后沿不同的轨迹1 和 2 运动，图中 a、b、c、d、e 是粒子轨迹与等势面的交点，不计粒子的重力，下列判断错误的是（）A两个粒子为异号电荷B经过 b、d 两点时，两粒子的速率相同C经过 b、d 两点时，两粒子的加速度大小相同D经过 c、e 两点时，两粒子的速率相同7（2021全国）如图所示，真空中竖直固定一表面粗糙的金属板，其正前方固定一个带正电的点电荷 Q，OQ 垂直于金属板，已知 OM=

13、ON。一表面绝缘带正电的小滑块（可视为试探电荷且不影响原电场）从金属板上端的 M 点由静止释放，运动到 N 点的过程中，下列说法不正确的是（）A小滑块在 M、N 点的加速度相同B小滑块的电势能不变C小滑块在 OM 段和 ON 段摩擦力做的功一定相等D小滑块的速度一定一直增大8（2021全国）三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的粒子，从带电平行金属板左侧中央以相同的水平初速度 v0先后垂直电场进入，并分别落在正极板的 A、B、C 三处，O 点是下极板的左端点，且 OC2OA，AC2BC，如图所示，则下列说法不正确的是（）A带正、负电荷的两个粒子的电荷量之比为 720B三个粒子在电场中运动的时

14、间之比 tAtBtC234C三个粒子在电场中运动的加速度之比 aAaBaC134D三个粒子在电场中运动时动能的变化量之比 EkAEkBEkC36169易错类型易错类型 2 2：挖掘隐含条件、临界条件不够：挖掘隐含条件、临界条件不够1（2020北京）某电容器的外壳上标有“1.5F9V”的字样。该参数表明（）A该电容器只有在电压为 9V 时电容才为 1.5FB当两端电压为 4.5V 时，该电容器的电容为 0.75FC该电容器正常工作时所带电荷量不超过 1.510-6CD给该电容器充电时，电压每升高 1V，单个极板的电荷量增加 1.510-6C2（2018河北雄安博奥高级中学有限公司高三）超级电容器

15、又叫双电层电容器,是一种新型储能装置,它不同于传统的化学电源,是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源。它具有功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽等特点。如图为一款超级电容器,其标有“2.7 V3 000 F”,则可知A该电容器在 2.7 V 电压下才能正常工作B该电容器最大容纳电荷量为 8 100 CC所储存电荷量是手机锂电池“4.2 V,1 000 mAh”的 3 倍D该超级电容充电时把电能转化为化学能3（2020山东青岛高三期末）如图，为 LC 振荡电路中电容器极板上所带电量随时间变化的qt图象，下面判断正确的是At1时刻，振荡电路中的电流最大Bt2时刻，电容器

16、 C 两极板间电势差最大Ct3时刻电感线圈三中磁场的磁感应强度正在减小D从 t4到 t5过程中，磁场能逐渐转化为电场能4（2019广西）图示装置可以模拟避雷针作用,其中 c 为恒定直流电源,当闭合开关时,恰好看不到放电现象保持开关闭合,为了能看到放电现象(板间电场超过某一临界值),下列做法可行的是A仅将 M 板下移,但不与 A 或 B 接触B仅将 M 板上移C仅将 M 板向右移动D仅将两板间抽成真空5（2018浙江高三）超级电容器又叫双电层电容器(Electrical Double-Layer Capacitor)是一种新型储能装置，它不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器与电池之间、具有

17、特殊性能的电源。它具有功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽等特点。如图为一款超级电容器，其标有“2.7V，3000F”，则可知A该电容器在 2.7 V 电压下才能正常工作B该电容器最大容纳电荷量为 8100 CC所储存电荷量是手机锂电池“4.2V，1000mAh”的 3 倍D该超级电容充电时把电能转化为化学能6（2021北京延庆高三）某同学按照如图所示连接了电路，利用电流传感器研究电容器的充电和放电过程，先使开关 S 接 1，电容器充电完毕后将开关掷向 2，可视为理想电流表的电流传感器将电流信号传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的 I-t 曲线，如图所示。定值电阻 R 已知

18、，且从图中可读出最大放电电流 I0以及图线与坐标轴围成的面积 S，但电源电动势、内电阻、电容器的电容均未知，下列说法中正确的是（）A根据题目所给的信息能求出电源电动势和内电阻B电容器放电过程中电阻 R 两端的电压变大C根据题目所给的信息能求出电容器的电容D由计算机采集的电流可知流过电阻 R 的电流方向规定向右为正7（2020全国高三课时练习）如图所示，水平放置的两平行金属板 A、B 相距 d，电容为 C，开始两板均不带电，A 板接地且中央有孔现将带电荷量为 q、质量为 m 的带电液滴一滴一滴地从小孔正上方 h 高处无初速度地滴下，落向 B 板后电荷全部传给 B 板试求：(1)第几滴液滴在 A、

19、B 间可能做匀速直线再让你看这东西了没有啊运动？(2)能够到达 B 板的液滴不会超过多少滴？8（2021全国高三专题练习）如图所示，平行板电容器的两个极板 A、B 接在电压为60 V 的恒定电源上，两极板间距为 3 cm，电容器带电荷量为 610-8C，A 极板接地。求（1）平行板电容器的电容；（2）平行板电容器两极板之间的电场强度；（3）距 B 极板为 2 cm 的 C 点处的电势；（4）将一个电荷量为 q=810-9C 的正点电荷从 B 极板移到 A 极板静电力所做的功。易错点易错点 1717 电容器电容器 带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动易错总结易错总结1电容器的充电过程，电

20、源提供的能量转化为电容器的电场能；电容器的放电过程，电容器的电场能转化为其他形式的能2电容器的充、放电过程中，电路中有充电、放电电流，电路稳定时，电路中没有电流3CQU是电容的定义式，由此也可得出：CQU.4电容器的电容决定于电容器本身，与电容器的电荷量 Q 以及电势差 U 均无关5CQU与 CrS4kd的比较(1)CQU是电容的定义式，对某一电容器来说，QU 但 CQU不变，反映电容器容纳电荷本领的大小；(2)CrS4kd是平行板电容器电容的决定式，Cr，CS，C1d，反映了影响电容大小的因素6电流(1)形成电流的条件1导体中有能够自由移动的电荷。2导体两端存在电压。(2)电流的方向与正电荷

21、定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反。电流虽然有方向，但它是标量。(3)定义式：tqI(4)微观表达式:nqSvI 单位:安培(安)，符号 A，1A=1C/s7欧姆定律(1)内容:导体中的电流 I 跟导体两端的电压 U 成正比，跟导体的电阻 R 成反比。(2)公式:RUI(3)适用条件:适用于金属导电和电解液导电，适用于纯电阻电路。(4)伏安特性曲线1定义：在直角坐标系中，用:纵轴表示电流I，用横轴表示电压 U，画出 IU 的关系图像，叫做导体的伏安特性曲线。2线性元件:伏安特性曲线是通过坐标原点的直线的电学元件叫做线性元件。如图甲所示。3非线性元件:伏安特性曲线不是直线的电学元件叫

22、做非线性元件。如图乙所示。8电阻定律(1)内容:同种材料的导体，其电阻 R 与它的长度 1 成正比，与它的横截面积 S 成反比，导体电阻还与构成它的材料有关。(2)公式:SlR(3)适用条件粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液。9电阻率(1)计算公式:lRS(2)物理意义:电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量。某种材料的电阳率由这种材料的性质决定(温度一定，与导体的大小、形状无关。(3)电阻率与温度的关系。1金属:电阻率随温度升高而增大。2半导体:电阻率随温度升高而减小。3超导体:当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然变为零成为超导体。4一些合金:几乎不受温度的影响。10电功(1)定

23、义：电路中电场力移动电荷做的功。(2)公式:W=qU=IUt(适用于任何电路)。(3)单位:国际单位是焦耳(J)，常用单位是度(kwh)，1kWh=3.6x10J。(4)电流做功的实质:电荷的电势能转化成其他形式的能的过程。11电功率(1)定义：单位时间内电流做的功叫做电功率。(2)公式：UItWP。(3)单位:国际单位是瓦特简称瓦(w，常用单位是千瓦(kw,1kw=103W。(4)额定功率和实际功率1用电器正常工作条件下所加的电压叫做额定电压，额定电压时消耗的功率是额定功率，即额额额UIP2实际功率是指用电器在实际电压下消耗的功率，即实实实UIP，实P不一定等于额P，若额实UU，则额实PP，

24、用电器可能被烧毁。12焦耳定律(1)内容:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比。(2)公式:Q=I2Rt。13热功率(1)定义:单位时间内的发热量通常称为热功率。(2)公式：RItQP2。(3)单位:国际单位是瓦特，简称瓦(W)。解题方法解题方法一、平行板电容器动态问题的分析方法一、平行板电容器动态问题的分析方法抓住不变量，分析变化量，紧抓三个公式：CQU、EUd和 CrS4kd二、平行板电容器的两类典型问题二、平行板电容器的两类典型问题(1)开关 S 保持闭合，两极板间的电势差 U 恒定，QCUrSU4kdrSd，EUd1d.(2)充电后断开 S，电荷量

25、Q 恒定，UQC4kdQrSdrS，EUd4kQrS1rS.三、带电粒子在电场中的加速三、带电粒子在电场中的加速分析带电粒子的加速问题有两种思路：1利用牛顿第二定律结合匀变速直线运动公式分析适用于电场是匀强电场且涉及运动时间等描述运动过程的物理量，公式有 qEma，vv0at 等2利用静电力做功结合动能定理分析适用于问题涉及位移、速率等动能定理公式中的物理量或非匀强电场情景时，公式有 qEd12mv212mv02(匀强电场)或 qU12mv212mv02(任何电场)等四、带电粒子在电场中的偏转四、带电粒子在电场中的偏转1运动分析及规律应用粒子在板间做类平抛运动，应用运动分解的知识进行分析处理(

26、1)在 v0方向：做匀速直线运动；(2)在电场力方向：做初速度为零的匀加速直线运动2过程分析如图所示，设粒子不与平行板相撞初速度方向：粒子通过电场的时间 tlv0电场力方向：加速度 aqEmqUmd离开电场时垂直于板方向的分速度vyatqUlmdv0速度与初速度方向夹角的正切值tan vyv0qUlmdv02离开电场时沿电场力方向的偏移量y12at2qUl22mdv02.3两个重要推论(1)粒子从偏转电场中射出时，其速度方向的反向延长线与初速度方向的延长线交于一点，此点为粒子沿初速度方向位移的中点(2)位移方向与初速度方向间夹角的正切值为速度偏转角正切值的12，即 tan 12tan.4分析粒

27、子的偏转问题也可以利用动能定理，即 qEyEk，其中 y 为粒子在偏转电场中沿电场力方向的偏移量【易错跟踪训练】【易错跟踪训练】易错类型易错类型 1 1：对物理概念理解不透彻：对物理概念理解不透彻1（2019黑龙江哈尔滨三中高三）下面是某同学对一些概念及公式的理解，其中正确的是（）A根据公式=SRL可知，金属电阻率与导体的电阻成正比B根据公式WUIt可知，该公式只能求纯电阻电路的电流做功C根据公式qIt可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多D根据公式QCU可知，电容与电容器所带电荷成正比，与两极板间的电压成反比【答案】C【详解】A电阻率是由导体本身的性质决定的，其大小与电阻无关

28、，选项 A 错误；B公式WUIt适用于纯电阻电路和非纯电阻电路中的电流所做功，选项 B 错误；C根据公式qIt可知，电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多，选项 C正确；D电容的公式QCU采用的是比值定义法，电容大小与电量和电压无关，选项 D 错误。故选 C。2（2020广东高三专题练习）公式FEq，2KQEr，pEq，ABABWqU，UEd，QCU，4SCkd关于以上公式下列说法错误的是（）A适用任何电场，适用点电荷电场，只适用匀强电场定量计算BE 由 F 和 q 决定，由 Ep和 q 决定，UAB由 WAB和 q 决定CQCU是电容的定义式适用于任何电容器，4SCkd是平行板电容

29、器的决定式DEp由和 q 决定，WAB和 q 有关【答案】B【详解】A为电场强度的定义式，为电势的定义式，为电场力做功的公式，都适用于任何电场；是由库仑定律结合电场强度的定义式推导出来的，只适用于点电荷的电场；公式是匀强电场中场强与电势关系，故只能适用于匀强电场，故 A 正确；B电场强度是电场独有的特性，只与电场本身有关，与电场力、试探电荷的带电量无关，故 B 错误；CUCQ是电容的定义式，适用于任何电容器；4sCkd是平行板电容器的决定式，故 C正确。D电势能由电势与电荷量共同决定，ABW和 q 有关，故 D 正确。本题选错误的，故选 B。3（2020北京朝阳高三期末）如图所示，平行板电容器

30、与电动势为 E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略。一带电油滴静止在 P 点。现将平行板电容器的下极板竖直向上移动一小段距离，则下面说法错误的是（）A带电油滴将向上运动B静电计指针张角变大CP 点电势降低D若先将电容器与电源断开，再将下极板向上移动一小段距离，则带电油滴依然静止【答案】B【详解】B静电计测量的是电容器两端的电势差，因为电容器始终与电源相连，则电势差不变，所以静电计指针张角不变，故 B 符合题意；A由于两极板间的电场强度增大，即油滴受到的电场力增大，所以油滴将向上运动，故 A不符题意；C因为两极板间的电势差不变，下极板上移一小段距离，两极板间的距

31、离减小，所以根据UEd可知两极板间的电场强度增大，而 P 点与上极板的距离1d不变，根据1PUEd可知 P 点的电势减小，C 不符题意；D若先将电容器与电源断开则电容器的电量Q不变，再将下极板向上移动一小段距离则d减小，根据4rSCkd，UEd，QCU，可得4rUQkQEdCdS两极板间的电场强度与两极板间的距离无关，所以油滴受力不变，仍处于静止状态，故 D不符题意；本题选错误的故选 B。4（2021全国高三专题练习）两块大小、形状完全相同的金属板正对水平放置,构成一个平行板电容器,将两金属板分别与电源两极相连接,如图所示.闭合开关 S 达到稳定后,在两板间有一带电液滴 P 恰好处于静止状态(

32、下极板接地,图中未画出),则下列判断错误的是()A保持开关 S 闭合,减小两板间的距离,液滴向上运动B保持开关 S 闭合,减小两板间的距离,回路中瞬间会产生逆时针方向的电流C断开开关 S,上板稍向下移动,下板不动,P 点的电势不变D断开开关 S,上板稍向下移动,下板不动,液滴向下运动【答案】D【解析】当保持开关 S 闭合，则两极板间的电压不变若减小两板间的距离，两板间的电场强度变大，所以电场力大于重力，出现液滴向上运动故 A 正确；当保持开关 S 闭合，则两极板间的电压不变若减小两板间的距离，则导致平行板电容器的电容增大，从而导致电容器的电量增大，电容器充电，产生充电电流，电流由负极板流向正极

33、板，所以回路中瞬间产生逆时针方向的电流，B 正确；当断开开关 S，则两极板间的电量不变上板稍向下平移，下板不动，两板间的距离减小，则导致平行板电容器的电容增大，两极板间电场强度44UQQkQESddCSdkd，所以两板间的电场强度仍不变，因此电场力仍等于重力，则液滴仍处于静止状态P 点与下极板间的电势差不变，即 P 点的电势不变，故 C 正确；D错误；本题选错误的，故选 D.5（2021全国高三）示波器是一种多功能电学仪器，它是由加速电场和偏转电场组成的。如图所示，不同的带负电粒子在电压为 U1的电场中由静止开始加速，从 M 孔射出，然后射入电压为 U2的平行金属板间的电场中，入射方向与极板平

34、行，在满足带负电粒子能射出平行板电场区域的条件下，下列说法错误的是（）A若电荷量 q 相等，则带负电粒子在板间的加速度大小相等B若比荷qm相等，则带负电粒子从 M 孔射出的速率相等C若电荷量 q 相等，则带负电粒子从 M 孔射出的动能相等D若比荷qm不同的带负电粒子射出电场，则偏转角度相同【答案】A【详解】A由牛顿第二定律得2U qamd，由于粒子的质量未知，所以无法确定带负电粒子在板间的加速度大小关系，故 A 错误；B由动能定理得21012qUmv可得102qUvm，所以当带负电粒子的比荷qm相等时，它们从M孔射出的速率相等，故 B正确；C从M孔射出的粒子的动能2k0112EmvqU所以当带

35、负电粒子的电荷量q相等时，它们从M孔射出的动能相等，故 C 正确；D粒子的运动轨迹如图所示，在偏转电场中有220001tan2yvU latalvvvU d其中 l 为平行金属板的长度，d 为两平行金属板的距离，可知偏转角度与粒子的比荷无关，所以不同比荷qm的带负电粒子射入电场，偏转角度相同，故 D 正确。故选 A。6（2018河北保定市定州一中高三月考）如图所示，虚线为某点电荷电场的等势面，现有两个比荷相同的带电粒子，以相同的速率从同一等势面的 a 点进入电场后沿不同的轨迹 1和 2 运动，图中 a、b、c、d、e 是粒子轨迹与等势面的交点，不计粒子的重力，下列判断错误的是（）A两个粒子为异

36、号电荷B经过 b、d 两点时，两粒子的速率相同C经过 b、d 两点时，两粒子的加速度大小相同D经过 c、e 两点时，两粒子的速率相同【答案】B【详解】A可知电荷 1 受到中心电荷的斥力，而电荷 2 受到中心电荷的引力，故两粒子的电性一定不同，故 A 正确，不符合题意；B根据图中运动轨迹可知，粒子 1 做减速运动，而粒子 2 做加速运动，开始它们的速率相同，当两粒子经过 b、d（同一等势面）两点时，两粒子的速率不会相同，故 B 错误，符合题意；C两粒子经过 b、d 两点时，受到库仑力作用，由牛顿第二定律可得FqEamm由图可知，bd 在某点电荷电场的同一个等势面上，到点电荷的距离是相等的，所以

37、bd 两点的电场强度大小相等，所以粒子的加速度大小相同，故 C 正确，不符合题意；Dace 三点在同一个等势面上，而粒子 1 从 a 到 c、粒子 2 从 a 到 e 电场力做功均为零，则经过 c、e 两点两粒子的速率相等，故 D 正确，不符合题意。故选 B。7（2021全国）如图所示，真空中竖直固定一表面粗糙的金属板，其正前方固定一个带正电的点电荷 Q，OQ 垂直于金属板，已知 OM=ON。一表面绝缘带正电的小滑块（可视为试探电荷且不影响原电场）从金属板上端的 M 点由静止释放，运动到 N 点的过程中，下列说法不正确的是（）A小滑块在 M、N 点的加速度相同B小滑块的电势能不变C小滑块在 O

38、M 段和 ON 段摩擦力做的功一定相等D小滑块的速度一定一直增大【答案】D【详解】A由于静电感应，金属板处于静电平衡状态，金属板表面是一个等势面，在 M、N 两点场强和电势相等，周围的电场如图所示，小滑块在 M、N 两点的受力为重力、电场力、摩擦力和支持力，由图可知，小滑块在 M、N 两点的合外力相同，故加速度也相同，A 不符合题意；B电场线垂直于金属板，电场力不做功，小滑块在 M、N 两点的电势能相同，B 不符合题意；C根据对称性可知，摩擦力在 OM 段和 ON 段做的功相等，C 不符合题意；D在 OM 段，由于NfFN2=qQFFkr电所以摩擦力与重力的大小关系可能为重力先大于摩擦力后小于

39、摩擦力故速度可能先增大后减小再增大，D 符合题意。故选 D。8（2021全国）三个质量相等，分别带正电、负电和不带电的粒子，从带电平行金属板左侧中央以相同的水平初速度 v0先后垂直电场进入，并分别落在正极板的 A、B、C 三处，O点是下极板的左端点，且 OC2OA，AC2BC，如图所示，则下列说法不正确的是（）A带正、负电荷的两个粒子的电荷量之比为 720B三个粒子在电场中运动的时间之比 tAtBtC234C三个粒子在电场中运动的加速度之比 aAaBaC134D三个粒子在电场中运动时动能的变化量之比 EkAEkBEkC36169【答案】C【详解】B三个粒子的初速度相等，在水平方向上做匀速直线运

40、动，由 xv0t 得在电场中的运动时间之比tAtBtC234选项 B 正确；C三个粒子在竖直方向上的位移 y 相等，根据 y12at2解得aAaBaC36169选项 C 错误；A三个粒子所受的合力大小关系为 FAFBFC，三个粒子的重力相等，所以落在 B 点的粒子仅受重力作用，落在 A 点的粒子所受的静电力向下，落在 C 点的粒子所受的静电力向上，即落在 B 点的粒子不带电，落在 A 点的粒子带负电，落在 C 点的粒子带正电，由牛顿第二定律得aAaBaC（mgqAE）mg（mgqCE）解得qCqA720选项 A 正确；D由牛顿第二定律可知 Fma，因为三个粒子的质量相等，所以所受合力之比与加速

41、度之比相同，合力做功 WFy，由动能定理可知，动能的变化量等于合力做的功，所以三个粒子在电场中运动过程的动能变化量之比EkAEkBEkC36169选项 D 正确。本题选说法不正确的，故选 C。易错类型易错类型 2 2：挖掘隐含条件、临界条件不够：挖掘隐含条件、临界条件不够1（2020北京）某电容器的外壳上标有“1.5F9V”的字样。该参数表明（）A该电容器只有在电压为 9V 时电容才为 1.5FB当两端电压为 4.5V 时，该电容器的电容为 0.75FC该电容器正常工作时所带电荷量不超过 1.510-6CD给该电容器充电时，电压每升高 1V，单个极板的电荷量增加 1.510-6C【答案】D【详

42、解】AB电容器的电容与电容器两端的电压无关，无论两端电压为多大，电容总是 1.5F，选项AB 错误；C该电容器正常工作时所带电荷量不超过651.5 109C1.35 10 CQCU选项 C 错误；D根据 Q=CU 可得Q=CU，则给该电容器充电时，电压每升高 1V，单个极板的电荷量增加 1.510-6C，选项 D 正确。故选 D。2（2018河北雄安博奥高级中学有限公司高三）超级电容器又叫双电层电容器,是一种新型储能装置,它不同于传统的化学电源,是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源。它具有功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽等特点。如图为一款超级电容器,其标有“2

43、.7 V3 000 F”,则可知A该电容器在 2.7 V 电压下才能正常工作B该电容器最大容纳电荷量为 8 100 CC所储存电荷量是手机锂电池“4.2 V,1 000 mAh”的 3 倍D该超级电容充电时把电能转化为化学能【答案】B【详解】A、电容器的额定电压为 2.7 V，说明工作电压要不超过 2.7 V，可以小于 2.7 V，故 A 错误；BC、该电容器最大容纳电荷量，手机锂电池“4.2 V，1 000mAh”的电荷量，故，故 B 正确，C 错误；D、由于是电容器，故该超级电容充电时把电能存储在电容器中，没有转化为化学能，故 D错误；故选 B。3（2020山东青岛高三期末）如图，为 LC

44、 振荡电路中电容器极板上所带电量随时间变化的qt图象，下面判断正确的是At1时刻，振荡电路中的电流最大Bt2时刻，电容器 C 两极板间电势差最大Ct3时刻电感线圈三中磁场的磁感应强度正在减小D从 t4到 t5过程中，磁场能逐渐转化为电场能【答案】C【详解】A在 t1时刻，电路中的 q 最大，说明还没放电，所以电路中无电流，则磁场能最小，故 A错误；B在 t1到 t2时刻电路中的 q 不断减小，说明电容器在不断放电，在 t2时刻，电容器 C 电量刚好为零，则两极板间电势差最小，故 B 错误；C在 t2到 t3时刻电路中的 q 不断增加，说明电容器在不断充电，磁场能减小，电场能增加，则 t3时刻电

45、感线圈中磁场的磁感应强度正在减小，故 C 正确；D从 t4到 t5过程中，电场能逐渐转化为磁场能，故 D 错误。故选 C。4（2019广西）图示装置可以模拟避雷针作用,其中 c 为恒定直流电源,当闭合开关时,恰好看不到放电现象保持开关闭合,为了能看到放电现象(板间电场超过某一临界值),下列做法可行的是A仅将 M 板下移,但不与 A 或 B 接触B仅将 M 板上移C仅将 M 板向右移动D仅将两板间抽成真空【答案】A【详解】尖端电荷比较密集，形成的电场强度越大，容易击穿空气则仅将 M 板下移，但不与 A 或B 接触，则场强变大，容易放电，选项 A 正确；仅将 M 板上移，则场强变小，不容易放电，选

46、项 B 错误；仅将 M 板向右移动，场强不变，则也看不到放电，选项 C 错误；仅将两板间抽成真空，场强不变，则也看不到放电，选项 D 错误；故选 A；5（2018浙江高三）超级电容器又叫双电层电容器(Electrical Double-Layer Capacitor)是一种新型储能装置，它不同于传统的化学电源，是一种介于传统电容器与电池之间、具有特殊性能的电源。它具有功率密度高、充放电时间短、循环寿命长、工作温度范围宽等特点。如图为一款超级电容器，其标有“2.7V，3000F”，则可知A该电容器在 2.7 V 电压下才能正常工作B该电容器最大容纳电荷量为 8100 CC所储存电荷量是手机锂电池

47、“4.2V，1000mAh”的 3 倍D该超级电容充电时把电能转化为化学能【答案】B【解析】A、电容器的额定电压为2.7V，说明工作电压要不超过2.7V，可以小于2.7V，故A 错误；B、该 电 容 器 最 大 容 纳 电 荷 量：30002.78100QCUFVC，手 机 锂 电 池“4.2 1000VmAh，”的电荷量1000136003600qmAhAsC，故81002.253600Qq，故 B 正确，C 错误；D、由于是电容器，故该超级电容充电时把电能存储在电容器中，没有转化为化学能，故D 错误。点睛：电容器的额定电压是正常工作时允许的最大电压，实际电压可以低于额定电压；电容器与电源的

48、电容量qIt，电容器是储存电能的工具。6（2021北京延庆高三）某同学按照如图所示连接了电路，利用电流传感器研究电容器的充电和放电过程，先使开关 S 接 1，电容器充电完毕后将开关掷向 2，可视为理想电流表的电流传感器将电流信号传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的 I-t 曲线，如图所示。定值电阻 R 已知，且从图中可读出最大放电电流 I0以及图线与坐标轴围成的面积 S，但电源电动势、内电阻、电容器的电容均未知，下列说法中正确的是（）A根据题目所给的信息能求出电源电动势和内电阻B电容器放电过程中电阻 R 两端的电压变大C根据题目所给的信息能求出电容器的电容D由计算机采集的电流可知流过电阻

49、R 的电流方向规定向右为正【答案】C【详解】B电容器放电过程中电流减小，则电阻 R 两端的电压变小，选项 B 错误；C根据QIt可知It图像与两坐标轴围成的面积表示电容器放出的总电荷量，即QS电阻R两端的最大电压即为电容器刚开始放电的时候，则最大电压max0UI R根据QCU可知电容器的电容为max0QSCUI R故选项 C 可求，则 C 正确；A电源的内电阻在右面的充电电路中，根据题意只知道电源的电动势等于电容器充满电两板间的电压，也就是刚开始放电时的电压，即max0EUI R但内电阻没法求出，故选项 A 错误；D电容器放电时，流过电阻 R 的电流为向左，则由计算机采集的电流可知流过电阻 R

50、 的电流方向规定向左为正，选项 D 错误。故选 C。7（2020全国高三课时练习）如图所示，水平放置的两平行金属板 A、B 相距 d，电容为 C，开始两板均不带电，A 板接地且中央有孔现将带电荷量为 q、质量为 m 的带电液滴一滴一滴地从小孔正上方 h 高处无初速度地滴下，落向 B 板后电荷全部传给 B 板试求：(1)第几滴液滴在 A、B 间可能做匀速直线运动？(2)能够到达 B 板的液滴不会超过多少滴？【答案】(1)21mgdCq（2）2()mgC hdq【详解】（1）设第 n 滴恰在 A、B 间做匀速直线运动，则这时电容器的带电量为1nq（），对第 n滴液滴，根据它的受力平衡得：qEmg(