第九章　第45课时　电容器　带电粒子在电场中的直线运动-2026年高考物理大一轮复习课件（含试题及答案）

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电容器　带电粒子在电场中的直线运动
考点二　平行板电容器的动态分析
考点三　带电粒子(带电体)在电场中的直线运动
1.电容器(1)组成：由两个彼此 又相距很近的导体组成。(2)带电荷量：一个极板所带电荷量的 。(3)电容器的充、放电：①充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两极板带上等量的______ ，电容器中储存电场能。②放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中 转化为其他形式的能。
1.电容器的电荷量等于两个极板所带电荷量绝对值的和。(　　)2.电容器的电容与电容器所带电荷量成正比，与电压成反比。(　　)3.放电后电容器的电荷量为零，电容也为零。(　　)
(2024·甘肃卷·7)一平行板电容器充放电电路如图所示。开关S接1，电源E给电容器C充电；开关S接2，电容器C对电阻R放电。下列说法正确的是A.充电过程中，电容器两极板间电势差增加，充电电流 增加B.充电过程中，电容器的上极板带正电荷、流过电阻R 的电流由M点流向N点C.放电过程中，电容器两极板间电势差减小，放电电流减小D.放电过程中，电容器的上极板带负电荷，流过电阻R的电流由N点流向 M点
平行板电容器的动态分析
(2024·浙江6月选考·6)图示是“研究电容器两极板间距对电容大小的影响”实验，保持电荷量不变，当极板间距增大时，静电计指针张角增大，则A.极板间电势差减小B.电容器的电容增大C.极板间电场强度增大D.电容器储存能量增大
(多选)在如图所示的电路中，开关S闭合时，平行板电容器M、N间有一带电小球刚好静止，此时两板之间的距离为d，已知小球的比荷为k，重力加速度为g。则下列说法正确的是A.两极板之间的电压为kgdB.仅将下板向下移动d，小球以加速度g向下加速运动C.断开开关S，仅将下板向下移动d，小球的电势能减小D.断开开关S，仅将下板向下移动d，小球仍然静止不动
带电粒子(带电体)在电场中的直线运动
1.对带电粒子进行受力分析时应注意的问题(1)要掌握静电力的特点。静电力的大小和方向不仅跟电场强度的大小和方向有关，还跟带电粒子的电性和电荷量有关。(2)是否考虑重力依据情况而定。基本粒子：如电子、质子、α粒子、离子等除有特殊说明或明确的暗示外，一般不考虑重力(但不能忽略质量)。带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有特殊说明或明确的暗示外，一般都不能忽略重力。
(2022·北京卷·18)如图所示，真空中平行金属板M、N之间距离为d，两板所加的电压为U。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从M板由静止释放。不计带电粒子的重力。(1)求带电粒子所受的静电力的大小F；
(2)求带电粒子到达N板时的速度大小v；
(2)粒子在板间运动的时间t'。
(来自教材改编)(2025·山东菏泽市开学考)如图甲为直线加速器原理图，由多个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上。序号为奇数的圆筒和交流电源的一个极相连，序号为偶数的圆筒和该电源的另一个极相连。交流电源两极间电势差的变化规律如图乙所示。已知电子的质量为m、元电荷为e、电压的绝对值为u，周期为T，电子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计。在t＝0时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值，此时位于和偶数圆筒相连的金属圆板(序号为0)中央有一个初速度为零的电子。
拓展　保持加速器筒长、加速电压不变，若要加速比荷更大的粒子，则要怎样调整交流电压的周期？
1.(多选)(来自教材改编)(2025·山东省模拟)如图所示，四个图像描述了对给定的电容器充电时，电容器带电荷量Q、电压U和电容C三者的关系，正确的图像有
2.(多选)如图所示为“质子治疗仪”，质子先被加速到较高的能量，然后被引向并轰击肿瘤，杀死细胞，达到治疗效果。若质子由静止经过电场被匀加速到速度v的过程中，通过的位移大小为x，已知质子的质量为m，电荷量为e，由以上信息可以推算出A.该加速电场的电压B.该加速电场的电场强度C.质子加速后的电势能D.运动过程中静电力对质子所做的功
3.(2024·山东枣庄市期末)如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，负极板(M板)接地，在两板间的P点固定一个带负电的试探电荷。若正极板N保持不动，将负极板M缓慢向右平移一小段距离(M板仍在P点左边)，下列说法正确的是A.P点电势升高B.两板间电压增大C.试探电荷的电势能增大D.试探电荷受到的静电力增大
4.(2022·北京卷·9)利用如图所示电路观察电容器的充、放电现象，其中E为电源，R为定值电阻，C为电容器，A为电流表，V为电压表。下列说法正确的是A.充电过程中，电流表的示数逐渐增大后趋于稳定B.充电过程中，电压表的示数迅速增大后趋于稳定C.放电过程中，电流表的示数均匀减小至零D.放电过程中，电压表的示数均匀减小至零
5.(2022·重庆卷·2)如图为某同学采用平行板电容器测量材料竖直方向尺度随温度变化的装置示意图，电容器上极板固定，下极板可随材料尺度的变化上下移动，两极板间电压不变。若材料温度降低时，极板上所带电荷量变少，则A.材料竖直方向尺度减小B.极板间电场强度不变C.极板间电场强度变大D.电容器电容变大
6.(2024·黑吉辽·5)某种不导电溶液的相对介电常数εr与浓度cm的关系曲线如图(a)所示，将平行板电容器的两极板全部插入该溶液中，并与恒压电源，电流表等构成如图(b)所示的电路，闭合开关S后，若降低溶液浓度，则A.电容器的电容减小B.电容器所带的电荷量增大C.电容器两极板之间的电势差增大D.溶液浓度降低过程中电流方向为M→N
7.如图所示，两平行金属板带有等量异种电荷，极板与外电路断开，一电子从O点沿垂直极板方向射出，最远能达到A点，然后返回。不计电子的重力，若电子从O点射出的初速度不变，将右极板向右平移一小段距离，则A.电子最远能达到A点右侧某点B.电子最远不可能再达到A点C.电子返回O点所用时间不变D.电子返回O点时速度会变小
9.(2025·山东枣庄市联考)某多级直线加速器由n个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，如图甲所示，各金属圆筒依次接在交变电源的两极M、N上，序号为0的金属圆板中央有一个质子源，质子逸出的速度不计，M、N两极加上如图乙所示的电压UMN，一段时间后加速器稳定输出质子流。已知质子质量为m、电荷量为e，不计质子间的相互作用，质子通过圆筒间隙的时间不计，且忽略相对论效应，则
(2)判断油滴a和油滴b所带电荷的正负，并求a、b所带电荷量的绝对值之比。
答案　a带负电　b带正电　4∶1
11.(多选)如图所示，平行板电容器两极板A、B与直流电源E、理想二极管连接，电源负极接地。初始时电容器不带电，闭合开关稳定后，一带电油滴在电容器中的P点恰好能处于静止状态。下列说法正确的是A.将极板A向下平移后，油滴在P点的电势能Ep增大B.将极板B向下平移后，油滴在P点的电势能Ep增大C.将极板B向下平移后，带电油滴静止不动D.将极板B向左平移一小段距离后，P点的电势升高