电子仪器模型大盘点（解析版）-2024年高考物理二轮热点模型

电子仪器模型大盘点

目录

一、电容器模型

二.质谱仪模型

三.回旋加速器模型

四.速度选择器模型

五.磁流体发电机模型

六.电磁流量计模型

七.霍尔元件模型

八.电子感应加速器模型

模型讲解

一、电容器模型

1.电容器

(1)组成：由两个彼此绝缘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绝对值。

(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异种电荷，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，放电过程中电场能转化为其他形式的能。

2.电容

定义电容器所带的电荷量Q与电容器两极板之间的电势差U之比

定义式。单位：法拉(F)、微法3F)、皮法(pF)o1F=10%F=1012pF

意义表示电容器容纳电荷本领的高低

决定由电容器本身物理条件(大小、形状、相对位置及电介质)决定，与电容器是否带电及两极板间是

因素否存在电压无关

3.平行板电容器的电容

(1)决定因素:极板的正对面积，电介质的相对介电常数，两板间的距离。

(2)决定式：。=

4兀上4

4.动态分析的思路

电容器保持与电源相连，电压。不变；

确定不变量

电容器充电后与电源断开，电荷量Q不变

由决定式。=微矗确定电容器电容的变化

判断电容变化

由定义式C爷判断电容器所带电

判断Q或U的变化

荷量Q或两极板间电压U的变化

判断场强的变化由后=/分析电容器两极板间场强的变化

5.两类动态分析的比较

广小-u木f后不变

两卡/C4—石+

种」er4->C4-*UW-

类

型广d木fCQ

+§4+CAfQ一E不变

JEr木一C木一Q木一后不变

二.质谱仪模型

(1)构造:如图所示，由粒子源、加速电场、偏转磁场和照相底片等构成。

(2)原理:粒子由静止被加速电场加速，qU—

2

粒子在磁场中做匀速圆周运动，有qvB—m—7674737270

roIIII□I

，…喏，&=¥

由以上两式可得

22

ID2UmBr

三.回旋加速器模型

(1)构造:如图所示，。1、是半圆形金属盒，。形盒的缝隙处接交流电源，。形盒处于

匀强磁场中。

(2)原理:交流电的周期和粒子做圆周运动的周期相等，粒子经电场加速,经磁场回旋,由

2ry2p2

qpB=*,得E*V"，可见粒子获得的最大动能由磁感应强度B和。形盒半径

rt2m

R决定，与加速电压无关。(接交流电源m

四.速度选择器模型

1.原理:平行板中匀强电场E和匀强磁场B互相垂直。E与B的方向要匹配，带电粒子由左向右通过速度选

择器，有如图甲、乙两种方向组合,带电粒子沿直线匀速通过速度选择器时有qvB=qE。

++++一一一一

XXXX

XXXX

++++

甲乙

2.选择速度：忏普

［注意］(1)只能选择粒子的速度,不能选择粒子的电性、电荷量、质量。

(2)具有单一方向性:在图甲、乙中粒子只有从左侧射入才可能做匀速直线运动,从右侧射入则不能。

五.磁流体发电机模型

1.原理:如图所示，等离子体喷入磁场，正、负离子在洛伦兹力的作用下发生偏转而聚集在B、A板上,产生电

势差，它可以把其他形式的能通过磁场转化为电能。

2.理解：,A

（1）电源正、负极判断:根据左手定则可判断出图中的B板是发电机的正极。/

（2）电源电动势U：设平行金属板的面积为S,两极板间的距离为Z,磁场磁感应

强度为B,等离子体的电阻率为P，喷入气体的速度为“，板外电阻为五。当正、负离缪彳

子所受电场力和洛伦兹力平衡时，两极板间达到的最大电势差为U（即电源电动势），则q?=qnB^RU=

Blvo

（3）电源内阻：/二°~]

（4）回路电流：/=邛石。

r+rt

六.电磁流及计模型

1.工作原理:如图所示，圆形导管直径为d,用非磁性材料制成，导电液体在管中向左流动，导电液体中的自由

电荷（正、负离子）在洛伦兹力作用下会发生纵向偏转，使得a、b间出现电势差，形成电场，当自由电荷所受

的电场力和洛伦兹力平衡时，a、b间电势差就保持稳定，只要测得圆形导管直径d,平衡时a、b间电势差

U,磁感应强度B等有关量，即可求得液体流量Q（即单位时间流过导管某一截面的导电液体的体积）。

xx6xx

2.有关关系：

（1）导管的横截面积S：S=苧。

（2）导电液体的流速打：自由电荷所受的电场力和洛伦兹力平衡时，有q^B=qE=qg~,可得d=2■。

aBd

（3）液体流量Q：Q=So=哼.告=喘。

4JM475

（4）a、b端电势高低的判断:根据左手定则可得<pa<%。

七.霍尔元件模型

1.模型:如图所示，高为限宽为d的导体（自由电荷是电子或正电荷）置于匀强磁场B中，当电流通过导体时,

在导体的上表面A和下表面4之间产生电势差，这种现象称为霍尔效应,此电压称为霍尔电压。

2.电势高低的判断:导体中的电流/向右时，根据左手定则可得，若自由电荷是电子，则下,4//

表面4的电势高。若自由电荷是正电荷，则下表面4的电势低。,,,

3.霍尔电压的计算:导体中的自由电荷（电荷量为q）在洛伦兹力作用下偏转，力、4间出47//J

现电势差，当自由电荷所受电场力和洛伦兹力平衡时，44间的电势差（U）就保持稳定，由qvB^q^-,1

=S=hd,联立得1/=且4=/（;岑^，其中％—称为霍尔系数。模型（四）霍尔元件

nqdanq

A.电子感应加速器模型

即使没有导体存在，变化的磁场以在空间激发涡旋状的感应电场，电子感应器就是应用了这个原理，电子加速

器是加速电子的装置,他的主要部分如图所示,画斜线的部分为电磁铁两极,在其间隙安放一个环形真空室，

电磁铁用频率为每秒数十周的强大交流电流来励磁，使两极间的磁感应强度B往返变化,从而在环形真空室

内感应出很强的感应涡旋电场,用电子枪将电子注入唤醒真空室，他们在涡旋电场的作用下被加速，同时在磁

场里受到洛伦兹力的作用，沿圆规道运动。

如何使电子维持在恒定半径为R的圆规道上加速，这对磁场沿径向分布有一定的要求，设电子轨道出的磁场

为3,电子做圆周运动时所受的向心力为洛伦兹力，因此：

2

eBv—m—

1L

mv=ReB

也就是说,只要电子动量随磁感应强度成正比例增加，就可以维持电子在一定的轨道上运动。

案例剖析

恸］1（2024上•山西太原•高三统考期末）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（）

-i-A

~zrE

P二B

A.将极板A向下平移后,油滴在P点的电势能与增大

B.将极板B向下平移后,油滴在P点的电势能与增大

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

【答案】CD

【详解】A.由

l二eS

4成d

极板A向下平移，减少d,增大。，电容器充电，极板间电势差不变，由

电场强度增大，由•••

cpP—E\PB\

P点电势升高，油滴带负电，则在P点的电势能易减小，故?1错误；

BC.同理,将极板B向下平移后，增大d,减小。，电容器放电，但由于与二极管相连，此时二极管不导通,

所以极板间电量不变，由

c=sS

4兀kd

Q=CU

d

得

4?ufcQ

E=

sS

可知电场强度不变,油滴受到向上的电场力不变，所以油滴还是静止不动。P5距离增大，由U=Ed可知

P点电势升高，油滴带负电，则在P点的电势能导减小。故B错误，。正确；

。.将极板B向左平移一小段距离后，正对面积减小，电容减小，电容器放电，但由于与二极管相连，此时二

极管不导通，所以极板间电量不变，由BC中公式可知电场强度增大，P点的电势升高。故。正确。

故选CDo

朗2（2024上•天津•高三天津市宝垠区第一中学校联考期末）如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机,

丙是速度选择器,丁是霍尔元件，下列说法正确的是（）

A.甲图如果改变加速电压，那么粒子最终的最大动能也随之改变

B.乙图可通过减小A、6板之间的距离来增大电源电动势

C.丙图不能判断出带电粒子的电性,粒子从左侧或者右侧都可以沿直线匀速通过速度选择器

D.丁图中产生霍尔效应时,稳定时可能是。侧面电势高

【答案】。

【详解】根据洛伦兹力提供向心力

2

qvB=m—

r

设回旋加速器。形盒的半径为五,可推导出粒子的最大动能为

p12洞H

由此可知，粒子的最大动能与加速电压无关，故/错误；

B.当磁流体发电机达到稳定时，电荷在4、石板间受到电场力和洛伦兹力平衡，即

qvJDn=~U—q

a

电源电动势为

U^Bvd

可知乙图可通过减小A、B板之间的距离来减小电源电动势，故B错误；

C.粒子从左侧沿直线匀速通过速度选择器时，无论正电荷还是负电荷电场力与洛伦兹力方向相反，如果

从右侧沿直线匀速通过速度选择器时，无论正电荷还是负电荷电场力与洛伦兹力方向相同，因此只能从

左侧进入，故。错误；

D.若载流子带负电，洛伦兹力指向。侧面，载流子向。侧面聚集，。侧面电势低，。侧面电势高，故。正

确。

故选。。

题3（2023•湖北•模拟预测）现代科学研究中常要用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场使电子加

速的设备。它的基本原理如图甲所示，上、下为电磁体的两个磁极,磁极之间有一个环形真空室，电子在真

空室中做圆周运动。电磁体线圈中电流的大小、方向可以变化，产生的感生电场使电子加速。已知环形

真空室的内径为丁,其内有匀强磁场场，方向如乙图所示。电子轨道所处的环形区域内有匀强磁场B2,可

使质量为m,电荷量为e的电子在环形区域内做半径为五的圆周运动，圆心为磁场区域的圆心。现令Bi

和5均随时间均匀地变化：&=5=&o+后t（%i、均均大于0），已知均匀变化的磁场所在的区域

会产生感生电场且距离磁场中心相等的距离上，感生电场的电场强度的大小相等。

（1）求t=0时刻电子轨道内部的磁通量；

（2）结合电动势的定义：回路中的电动势等于将单位正电荷沿回路移动一周的过程中非静电力所做的功，

求电子所在轨道处感生电场的电场强度的大小；

（3）为了使电子始终保持在同一圆周上运动，确定后与自之间的关系。

乙真空室俯视图

【答案】（1）①=兀①1/+5原2—B2。/）；（2）E=拓+啜一岛丁；（3%2=/T自

2RR+r

【详解】⑴如图所示

甲;侧视图

乙真空室俯视图

t=0时刻，由磁通量计算公式

①=-810*51+B20s2

其中•••

Si=7rr2

S2~兀A2一兀/

解得

222

①=7c（Bior+B2o72-B2or）

（2）由法拉第电磁感应定律计算感生电动势

&—若"=――+—R2一一一）

由电动势等于沿回路移动单位正电荷一周的过程中非静电力所做的功计算感生电动势

s—E-R

联立可得

自产+拈2A2—“2〉

E=

2R

（3）电子在同一轨道运动时，洛伦兹力提供向心力

rt

解得

cTYW

则

△（7TW）ma.F,

△石2=不4=《4A=17A

eR

电子沿固定轨道运动时，电场力提供电子沿切线方向的合外力，即

F—ma—eE

变形得

自产十后五之一“2〃

M2A2

解得

卜2=

J?2+r2

综合应用

题目工）（2024上•天津和平•高三天津一中校考期末）如图所示,关于带电粒子（不计重力）在以下四种器件中

运动，下列说法正确的是（

A.甲图中，含有大量正、负离子的废液从圆柱形容器甲右侧流入左侧流出，磁场B垂直纸面向里，只需测

量磁感应强度大小B及加、N两点间电压U,就能够推算污水的流量

B.乙图中,粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的比荷越小

C.丙图中，等离子体进入力、B极板之间后，力极板电势低于B极板电势•••

D.丁图中，从左侧射入的带负电粒子，若速度满足。〈普，将向下极板偏转

JD

【答案】。

【详解】4.离子流动过程中，有

qvB—q工

a

污水的流量为单位时间内通过横截面积的体积，即

联立，解得

Q—JL.

QBd

题目中少了d,无法算出流量。故A错误；

B.乙图中，粒子射出速度选择器后在磁场中运动有

RV2

B^qy—m—

r

解得

mvv

一丽一玄

Um

粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,即r越小，则粒子的比荷越大。故B错误；

C.丙图中，等离子体进入A、B极板之间后，受到洛伦兹力作用，由左手定则可知，正电粒子向B极板偏

转，负电粒子向4极板偏转，因此4极板电势低于B极板电势。故。正确；

D.丁图中，带负电的粒子从左侧射入复合场中时，受向上的电场力和向下的洛伦兹力，当两个力平衡时,

即

Bqv=Eq

带电粒子会沿直线射出，此时

_B

”一应

当速度

/E

V<B

即洛伦兹力小于电场力，粒子将向上极板偏转o故。错误。

故选C。

题目［（2023上•辽宁锦州•高三校联考阶段练习）利用质谱仪测量氢元素的同位素,如图所示,让氢元素的

三种同位素气、气、宸的离子流从容器A下方的小孔无初速度飘入电势差为U的加速电场,加速后垂直进

入磁感应强度为B的匀强磁场，最后打在照相底片。上，形成a、6、c三条质谱线，以下说法正确的是

尸

abc

A.a质谱线对应的是气离子B.进入磁场时，晁离子的动量最大

C.进入磁场时，气离子的动能最大D.气离子在磁场中运动的时间最长

8

【答案】B

【详解】根据动能定理有

qU=-^-mv2

进入磁场时动量为

p=y/2mEk

因为气、九、氤三种离子电量相等，所以进入磁场时，动能相等，而氤离子质量最大，所以进入磁场时，氤离

子动量最大，故石正确，。错误；

AD.在磁场中

V2rr2RR

qDvB—m—,1=------

Kv

得

_/2mU27ml

灭D=,/"=两

亢、汞、氤三种离子电量相等，氤离子质量最大，所以氤离子圆周运动半径和周期最大，在磁场中运动的时

间最长，对应的质谱线是a,故AD错误。

故选B。

题目31（2024上•黑龙江齐齐哈尔•高三校联考期末）如图所示为回旋如速器的示意图。两个靠得很近的。

形金属盒处在与盒面垂直的匀强磁场中，一笊核从加速器的A处由静止开始加速,运动一段时间后从加速

器出口。处射出。已知。型盒的半径为R,高频交变电源的电压为U、频率为了,笊核质量为小。下列说法

正确的是（）

B

高频交变电源

A.笊核在。形盒中运动时间与加速电压"无关

B.笊核的最大动能为小加2r所

C.笊核第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为2:1

D.若要加速a粒子,交流电的频率/不需要改变

【答案】。

【详解】AB.电核最大速度

27r

期=和=2次

则获得的最大动能为

Ek-《m(2nfRy=2rm^产B?

加速的次数为

Ek

N=

qU

1

~T

2Km

T=------

西

解得

N—27n兀汨2

一qUT2

由于。形盒的半径72不变,电核做圆周运动周期T不变，加速电压U越大，加速次数N越少，电核在D形

盒中运动时间越短，AB错误;

C.根据

TT12

qU=—mi>i

2qU=~^-mv2

cmv

解得

2qU

扁=

m,

Ri-

解得

Ri：Ri=V2：l

。错误；

D.根据

2Tim

T=

qB

1

~T

解得

27ml

因为a粒子与负核的比荷相同，a粒子与九核在磁场中运动的频率相同，所以加速a粒子，交流电的频率/

不需要改变，。正确。

故选

题目⑷（2023上•湖南长沙•高三雅礼中学校考阶段练习）应用磁场工作的四种仪器如图所示，则下列说法中

正确的是（）

丁：电磁流量计

A.甲中回旋加速器加速带电粒子的最大动能与加速电压成正比

B.乙中不改变质谱仪各区域的电场磁场时击中光屏同一位置的粒子一定是同种粒子

C.丙中通上如图所示电流和加上如图磁场时，—>0,则霍尔元件的自由电荷为正电荷

D.丁中长宽高分别为a、6、c的电磁流量计加上如图所示磁场,若流量Q恒定，前后两个金属侧面的电压

与a、b无关

【答案】。

【详解】带电粒子在回旋加速器中，根据

Bqv=m—

R

最大轨迹半径

cmv

F

R=qB

最大动能为

7—,_12

Ekm=-^rnv-

2m

与加速电压无关，故A错误；

B.经过质谱仪的速度选择器区域的粒子速度v都相同，经过偏转磁场时击中光屏同一位置的粒子轨道半

径R相同，有

mv

Rn二F

qB

所以不改变质谱仪各区域的电场磁场时击中光屏同一位置的粒子比荷相同，但不一定是相同的粒子，故B

错误；

。.假设该霍尔元件是正电荷导电，根据左手定则可判断正电荷受到的洛伦兹力方向指向N侧，所以N侧

带正电，电势高，％vVO,不满足条件，故C错误；

D.经过电磁流量计的带电粒子受到洛伦兹力的作用会向前后两个金属侧面偏转，在前后两个侧面之间产

生电场，当带电粒子受到的电场力与洛伦兹力相等时稳定，有

qvB--y-q

b

Q—Sv—bcv

故

U3

c

故前后两个金属侧面的电压与Q、b无关，故。正确。

故选

频目回（2024上•天津和平•高三天津一中校考期末）霍尔元件可以制成位移传感器。如图，将其置于两块完

全相同、同名磁极相对放置的磁体间隙中。物体在力轴方向有微小移动。在装置中心附近,磁感应强度的

大小与位移成正比。电流沿+z方向且保持不变。下列说法正确的有（）

A.该传感器只能测量位移大小,不能测量位移方向

B.该传感器依据电压制作的位移刻度分布不均匀

C.若载流子为正电荷，元件在中心左侧，则下极板电势高于上极板

D.若载流子为负电荷，元件在中心右侧，则上极板电势高于下极板

【答案】。

【详解】4.霍尔元件沿N轴左右移动时，在中心附近两边的磁场方向不同，则在霍尔元件上下表面产生的

电势高低以及大小不同，则该传感器不仅能测量位移大小，也能测量位移方向，选项A错误；

B.当霍尔元件产生稳定电压时，在元件内部有

qvB—q工

a

I—nqSv

解得

_Bdl

uTT~^s

在小范围内，磁感应强度B的大小与a:成正比,则

B=kx

解得

电压与位移成正比，位移传感器的刻度线是均匀的，故3错误；

C.若载流子为正电荷，元件在中心左侧，则磁场方向向右，根据左手定则可知正电荷向下极板偏转，则下

极板电势高于上极板，选项。正确；

D.若载流子为负电荷，元件在中心右侧，则磁场方向向左，根据左手定则可知，负电荷偏向上极板，则上极

板电势低于下极板，选项。错误。

故选。。

、题目回（2023上•上海普陀•高三上海市宜川中学校考阶段练习）磁流体发电是一项新兴技术，其发电原理如

图所示，平行金属板之间有方向垂直纸面向里的匀强磁场,金属板间距为d,磁感应强度大小为3。将一束

含有大量正、负带电离子的等离子体，沿图中所示方向以一定的速度喷入磁场，把两个极板与一个小型电动

机相连，开关S闭合,小型电动机正常工作，电动机两端电压为U,通过电动机电流为/，已知磁流体发电机

的等效内阻为则以下判断正确的（）

4

XXXX

等离0

在ox>xXX

子7体la

XXXXM)

\b

IB

A.流过电动机的电流方向是6一aB.磁流体发电机的电动势大小为U

c.等离子体射入磁场的速度大小空MD.电动机正常工作的发热功率为Fr

Ba

【答案】。

【详解】含有大量正、负带电离子的等离子体进入磁场，根据左手定则，正离子向上偏，打在上极板上,

负离子向下偏，打在下极板上，所以流过电动机的电流方向是a->b，故/错误；

B.根据闭合欧姆定律可得，磁流体发电机的电动势大小为

E=U+Ir

故B错误；

C.根据洛伦兹力等于电场力有

a

可得，等离子体射入磁场的速度大小为

_U+Ir

V~Bd

故。正确；

D.题中的r为磁流体发电机的等效内阻，并非为电动机的线圈内阻，则电动机正常工作的发热功率未必

等于7V。由于题中条件不足，电动机正常工作的发热功率无法确定，故。错误。

故选。。

[题目⑶（2023上•山东淄博•高三校考开学考试）电磁流量计是随着电子技术的发展而迅速发展起来的新型

流量测量仪表。主要有直流式和感应式两种。如图所示直流式电磁流量计，外加磁感应强度为B的水平

匀强磁场垂直于管轴，在竖直径向a、b处装有两个电极,用来测量含有大量正，负离子的液体通过磁场时

所产生的电势差大小U。液体的流量Q可表示为Q=[•粤，其中d为管道直径，k为修正系数，用来修

正导出公式时未计及的因素（如流量计管道内的流速并不均匀等）的影响。那么A应该为（）

A.恒定常数B.管道的横截面积

C.液体的流速D.液体中单位时间内流过某一横截面的电荷量

【答案】8

【详解】由图可知，含有大量正，负离子的液体从入口进入管道，根据左手定则可知，带正电的离子向上偏

转，带负电的离子向下偏转，当显示器的示数稳定时，则在管道内形成向下的匀强电场，则有

qvB=qE

而

E=M~

a

流量

Q—Sv

联立解得

%Bd

所以Q=4•鲁式中的4应该为管道的横截面积S。

kBd

故选B。

题日区（2023上•福建厦门•高三厦门双十中学校考阶段练习）如图所示,上图是我国正负电子对撞机的核心

部件的纵截面图，交变电流由两个平行正对的很强的电磁铁之间夹一个环形真空管道组成。如图为正负电

子轨道的俯视图，电磁铁中通入高频正弦交流电，当对撞机正常工作时,下列说法中正确的是（）

A.电磁铁中通入恒定直流电流也能使正负电子加速

B.正负电子受到洛伦兹力作用而被加速

C.正负电子是被环形轨道内感应出来的电场加速的

D.电子获得的最大动能，与电磁铁中交流电的频率高低无关，而与电压大小有关

【答案】。

【详解】A.电磁铁中通入恒定直流电流，则两磁铁间产生恒定的磁场，不能使正负电子加速，力错误；

B.洛伦兹力与速度垂直，不改变速度大小，只改变速度方向，不能使正负电子加速，B错误；

C.电磁铁中通入高频正弦交流电，使两极间的磁场周期性变化，从而在环形真空管道内产生周期性变化

的感生电场，，使正负电子加速，。正确；

D.电磁铁中交流电的频率越大，产生的感生电场场强越大，电子获得的最大动能越大错误。

故选。。

题目可（2023上•广东•高三校联考阶段练习）如图所示,上方是我国正负电子对撞机的核心部件的纵截面

图，交变电流由两个平行正对的很强的电磁铁之间夹一个环形真空管道组成。图为正负电子轨道的俯视

图，电磁铁中通入高频正弦交流电，当对撞机正常工作时,下列说法中正确的是（）

A.电磁铁中通入恒定直流电流也能使正负电子加速

B.正负电子受到洛伦兹力作用而被加速

C.正负电子是被环形轨道内感应出来的电场加速的

D.电磁铁中交流电的频率越低，电子获得的最大动能越大

【答案】。

【详解】只有通入交流电流，在环形管道内才能产生涡旋状感应电场，电场力使正负电子向相反方向被加速

而获得高能量，发生对撞，频率越高，产生的感应电场的电场强度越强，加速后正负电子获得的最大动能越

大。

14

故选c。

1目（2023上•河南濮阳•高三油田第一中学校考阶段练习）如图所示,平行板电容器与电动势为E的直

流电源（不计内阻）连接,下极板接地，开关S初始闭合，一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡

状态，下列说法正确的是（）

•P±E

A.油滴带正电荷

B.将上极板向上移动一小段距离，电容器放电

C.上极板向左平移一小段距离，油滴向上运动

D.断开开关S,将下极板向下平移一小段距离，P点电势降低

【答案】B

【详解】根据受力平衡可知，带电油滴受到的电场力竖直向上，由于板间场强方向竖直向下，则油滴带

负电荷，故4错误；

B.将上极板向上移动一小段距离，根据

―4成d，-U

由于板间距离变大，则电容器电容变小，由于板间电压不变，则电容器电荷量减小，电容器放电，故B正确；

C.上极板向左平移一小段距离，根据

d

由于板间电压不变，板间距离不变，则板间电场强度不变，油滴受力不变，油滴仍处于静止状态，故。错误；

D.断开开关S,则电容器电荷量不变，将下极板向下平移一小段距离，根据

U厂Q_Q=4欣Q

―一说_JSJe.S

可知板间场强不变，由于P点与下极板距离增大，则P点与下极板间的电势差增大，下极板接地，电势一直

为0,则P点电势升高，故。错误。

故选B。

题目五I（2024•陕西渭南•统考一模）手机触摸屏多数采用的是电容式触摸屏，其原理可简化为如图所示的电

路。平行板电容器的上、下两极板A、B分别接在一恒压直流电源的两端，上极板A为两端固定的可动电

极,下极板B为固定电极。当用手指触压屏幕上某个部位时，可动电极的极板会发生形变,从而改变电容

器的电容。当压力F增大时（

A.电容器的电容变小B,电容器所带电荷量不变

C.电阻R上有从a到b的电流D.极板间的电场强度不变

【答案】。

【详解】由公式。=白7可知，当压力?增大时，两板间距减小，电容增大，故A错误；

471kd

BC.由公式。=号可知，电容器所带电荷量增大，即直流电源对电容器充电，电阻五上有从从a到b的电

流，故B错误，。正确；

D.由公式E=与可知，极板间的电场强度增大，故。错误。

a

故选C。

题目地（2023•安徽淮北•统考一模）如图所示,两平行金属板水平放置，两板间距d=10cm。电源电

动势H=10V,内阻不计，定值电阻R=5。,滑动变阻器Ri的最大阻值为20Q。闭合开关&、S2,调节滑片,

待电路稳定后，将一带电的小球以初速度lm/s从两板中心轴线水平射入板间，小球恰能匀速通过两

板。已知小球的电荷量q=-2X质量为7n=1xIC^kg,不考虑空气阻力，重力加速度9取lOm/s?。

A.小球匀速通过极板时，A、B间的场强为517机

B.小球匀速通过极板时，滑片P处于B中间位置

C.开关Si、S2保持闭合,将滑片P下移，小球可能撞击A板

D.断开开关S2,滑片位置不变,将B板下移少许，小球仍能匀速穿过极板

【答案】。

【详解】小球匀速通过极板时,对小球分析，则有

mg=EABq

可得，4、B间的场强为

EAB=50V/m

故A错误；

B.小球匀速通过极板时，A、6间的电势差为

Ui=EABd=50v7mx10cm=5V

则根据串联电路电压之比等于电阻之比有

&

Ri+RE

解得

扁=5Q

则小球匀速通过极板时，滑片P不在此中间位置，故B错误；

C.开关Si、S2保持闭合,将滑片P下移，则用接入电路的阻值变小,R1分得的电压变小，A、B间的电势

差变小，则根据E=与可知，4、B间的场强变小，电场力小于重力，小球向下偏转，则小球不可能撞击A

a

板，故。错误；

D.断开开关$2,4、石上的电荷量。不变，根据

16

_U_Q_Q_4欣Q

AB~H~~