2025版高考物理题型分类专项训练：电容器和电容 带电粒子在电场中的运动

2025版高考物理考点题型归纳总结考点43考点43电容器

和电容带电粒子在电场中的运动

强基固本对点练

知识点1电容器和电容

1.一平行板电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上.若将云母介质移

出，则电容器（）

A.极板上的电荷量变大，极板间电场强度变大

B.极板上的电荷量变小，极板间电场强度变大

C.极板上的电荷量变大，极板间电场强度不变

D.极板上的电荷量变小，极板间电场强度不变

2.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，在两板间的尸

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，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

3.（多选）如图所示，电容式麦克风的振动膜是利用超薄金属或镀金的塑料薄膜制成的，

它与基板构成电容器，并与电阻、电池构成闭合回路.麦克风正常工作时，振动膜随声波左

右振动.下列说法正确的是（

A.振动膜向右运动时，电容器的板间电场强度不变

B.振动膜向右运动时，。点的电势比6点的电势高

C.振动膜向左运动时，电阻上有从a到b的电流

D.振动膜向左运动时，振动膜所带的电荷量减小

4.（多选）如图所示，两块较大的金属板A、8平行放置并与一电源相连，S闭合后，两

板间有一质量为机、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态.下列说法正确的是（）

b

A.若将A板向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G中有bf的电流

B.若将A板向左平移一小段位移，则油滴仍然静止，G中有b-a的电流

C.若将S断开，则油滴立即做自由落体运动，G中无电流

D.若将S断开，再将A板向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G中有6-。

的电流

知识点2带电粒子在电场中的加速

电子束焊接机是一种先进的焊接技术.电子束焊接机中的电场线分布如图中虚线所示,

其中K为阴极，A为阳极，两极之间的距离为d,在两极之间加上电压为U的高压电.现

有一电子在K极附近由静止被加速运动到A极.不考虑电子的重力，已知电子电量为e,

下列说法中正确的是（）

A.A、K之间的电场强度为%,且为匀强电场

B.电子沿电场线由K极到A极时电势能逐渐增大

C.电子在K极附近受到的电场力比在A极附近要小

D.电子由K极板加速到达A极板时获得的动能大于eU

6.

如图所示，一个电容为C的理想电容器与两个阻值均为R的电阻串联后通过电键K连

接在电动势为£的直流电源的两端，电源的内阻不计.开始电键K断开，电容器不带电，/

=0时刻闭合电键K接通电路，则能正确表示1、2两点间电压随时间变化的图像是（）

7.如图所示的电路，电源的电动势为E,内阻为r,电阻Ri、&的阻值分别为2r、3r,

电容为C、间距为d的水平放置的平行板电容器，两极板分别接在R3=L8r两端.合上开关

稳定后，让一质量为处电荷量未知的带电小球从距上极板上方高也为d处自由释放，小球

恰好能下落到下极板，则（）

A.电容器的带电量为学

B.带电小球带负电

C.带电小球的带电量为

D.带电小球在电容器中下落过程的加速度大小为g

8.（多选）水平放置的充电平行金属板相距为d,其间形成匀强电场，一质量为如带电

量为的油滴从下板边缘射入运动到上板,路径如图所示直线，则下列判断正确的是（）

A.场强方向竖直向上

B.油滴一定是以内做匀速直线运动

C.两板间电势差为呼

D.油滴的电势能增加了2mgd

知识点3带电粒子在电场中的偏转

9.（多选）四个带电粒子的电荷量和质量分别为（+q,m）、（+g,2m）、（+3q,3m）＞（—

g,M它们先后以相同的速度从坐标原点沿x轴正方向射入一匀强电场中，电场方向与y轴

平行，不计重力，下列描绘这四个粒子运动轨迹的图像中，可能正确的是（）

10.（多选）如图所示，一带正电的粒子以初动能及沿平行板电容器的中线进入板内，恰

好沿下板的边缘飞出，飞出时粒子的动能为已知板长为L带电粒子的电荷量为q,粒

子在极板之间仅受电场力的作用，则下列说法正确的是（）

+q

A.两极板的间距为L

B.粒子射出时速度方向偏转30。

C.两极板的电势差为华

D.粒子在极板间运动的前一半时间与后一半时间内，静电力对粒子做功之比为1：1

11.电子经过电场加速后射入偏转电场.已知加速电场两极板间电压为Ui，偏转电场

两极板间电压为彷，极板长为L相距为d,电子质量为如电荷量为e,（重力不计）.求：

（1）电子离开加速电场时速度大小。0；

（2）电子离开偏转电场时竖直方向的位移大小y；

（3）某同学认为将一价氢离子、一价氢离子和二价氢离子的混合物由静止开始进入该装

置，它们会分离为三股粒子束.你认为这位同学的看法是否正确，请说明理由.

培优提能模拟练

12J2024•重庆市部分学校期中联考］人体的细胞膜模型图如图甲所示，磷脂双分子层是

构成细胞膜的基本支架，双分子层之间存在电压（医学上称为膜电位）.现研究某小块均匀的细

胞膜，其厚度为d,膜内的电场可看作匀强电场，简化模型如图乙所示，初速度可视为零的

一价负氯离子仅在电场力的作用下，从图乙中的A点运动到8点，下列说法正确的是（）

细胞外

Wig一

细胞内

甲乙

A.A点的电势高于2点的电势

B.氯离子的电势能将增大

C.若仅增大细胞膜的膜电位，则氯离子进入细胞内的速度增大

D.若仅减小细胞膜的厚度d,则氯离子进入细胞内的速度增大

13.

［2024•安徽省合肥市一中期中考试］（多选）某同学用如图所示装置，探究平行板电容器的

电容影响因素，图中M,N是平行板电容器的两个极板，探究过程中，发现电流表中有。

到6的电流，可能原因是（）

A.M板向下平移B.M板向上平移

C.电介质向左移D.M板向左移

14.[2024•云南省昆明三中月考]（多选）一充电后与电源断开的平行板电容器的两极板水

平放置，板长为L板间距离为d,距板右端L处有一竖直屏M,一带电荷量为“、质量为

机的质点以初速度。o沿中线射入两板间，最后垂直打在M上，则下列说法中正确的是（己知

重力加速度为g）（）

A.离开平行板电容器后质点做匀速直线运动

B.板间电势差大小为粤

C.整个过程中质点的重力势能增加风空

Vo

D.若仅增大两极板间距，则该质点仍能垂直打在〃上

15.[2024•山西省太原市月考]（多选）在竖直向上的匀强电场中，有两个质量相等、带异

种电荷的小球A、2（均可视为质点）处在同一水平面上.现将两球以相同的水平速度加向右

抛出，最后落到水平地面上，运动

轨迹如图所示，两球之间的静电力和空气阻力均不考虑，贝1（）

A.A球带正电，B球带负电

B.A球和3球同时落地

C.在下落过程中，两球电势能都增加

D.两球从抛出到各自落地的过程中，A球的动能变化量比8球的小

16.[2024•江西省临川一中期中考试]（多选）如图为某直线加速器简化示意图，设〃个金

属圆筒沿轴线排成一

串，各筒相间地连到正负极周期性变化的电源上，带电粒子以一定的初速度沿轴线射入

后可实现加速，贝U（）

A.带电粒子在每个圆筒内都做匀速运动

B.带电粒子只在圆筒间的缝隙处做加速运动

C.直线加速器电源可以用恒定电流

D.从左向右各筒长度之比为1：3：5：7……

17.[2024.山东省德州市适应性联考](多选)如图1,在矩形MNPQ区域中有平行于PM

方向的匀强电场，电场强度为瓦，一电荷量为+q,质量为相带电粒子以oo的初速度从加

点沿方向进入匀强电场，刚好从。点射出.MN=PQ=2L,MP=QN=L现保持电场强

度的大小不变，使匀强电场的方向按图2做周期性变化.使带电粒子仍以比的初速度从M

点沿方向进入，粒子刚好能从QN边界平行PQ方向射出.不计粒子重力，取图1中方

向为电场正方向.则下列说法正确的是()

A.电场强度大小为Eo=za

B.电场强度大小为瓦=等

C.电场变化的周期可能为几=白

D.电场变化的周期可能为

[2024•广东省广州市期中考试]如图所示,水平放置的两平行金属板，板长为/=10cm,

7

两板相距d=2cm.一束电子以初速度v0=4.0X10m/s从两板中央水平射入板间，然后从板

间飞出射到距板右端乙=45cm、宽。=20cm的荧光屏上.不计电子重力，荧光屏中点在两

板间的中线上，已知电子质量为加=9.1Xl(F3ikg,电荷量为e=1.6Xl(ri9C.求：

(1)电子飞入两板前所经历的加速电场的电压5；

(2)若偏转电压为U2=72V,求电子射出偏转电场时的偏转距离；

(3)为使电子都能射中荧光屏，求偏转电压的取值范围.

考点44带电粒子在电场中的力、电综合问题

强基固本对点练

知识点1带电粒子在重力场和电场中的圆周运动

l.[2024.山西省大同市期中考试]如图所示,竖直面内有一半径为R的光滑绝缘圆轨道，

有一质量为机电荷量大小为q的带负电小球从轨道最低点出发，沿着轨道切线方向以大小

为。o的初速度水平射出，整个装置处于竖直向下的匀强电场中，已知后=笑.下列说法正

确的是（）

A.小球在最低点对轨道的压力为警

B.小球在最低点对轨道的压力为喑一竿

C.若能够不脱轨到达最高点，则初速度最小为屈

D.若能够不脱轨到达最高点，则初速度最小为亚警

2.（多选）如图所示，在竖直平面内有水平向左的匀强电场，在匀强电场中有一根长为工

的绝缘细线，细线一端固定在。点，另一端系一质量为根的带电小球.小球静止时细线与

竖直方向成e角，此时让小球获得初速度且恰能绕。点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周

运动，重力加速度为g.下列说法正确的是（）

m

A.匀强电场的电场强度E=&ae

B.小球动能的最小值为瓦=芫念

C.小球运动至圆周轨迹的最高点时机械能最小

D.小球从初始位置开始，在竖直平面内运动一周的过程中，其电势能先减小后增大

知识点2电场中的力、电综合问题

3.如图所示，倾角6=37。的粗糙绝缘斜面AB与粗糙绝缘水平地面BC在B点平滑连

接，8点右侧区域存在水平向左的匀强电场，电场强度大小E=5.OX1O3N/C.斜面顶端A点

离地高度/i=2.4m,可视为质点的带正电金属滑块质量加=1.0kg、电荷量q=L0X10-4c.

现将滑块从A点由静止释放，最后停在水平地面上的C点.已知滑块与斜面间的动摩擦因

数〃1=0.5,滑块与水平地面间的动摩擦因数〃2=0.15,重力加速度g取10m/s2,sin37。=

0.6,cos370=0.8.

(1)求滑块运动到B点时速度的大小；

(2)求滑块在水平地面上滑行的距离；

(3)要使静止在C点的滑块恰好能重新返回到斜面顶端A点，可将电场强度的大小突然

增大到某一值瓦.求电场强度Eo的大小.

培优提能模拟练

4,2024•湖北省云学新高考联盟联考］如图，整个空间存在水平向左的匀强电场，竖直面

内有一直角坐标系xOy,以y轴为对称轴的光滑圆弧形绝缘轨道ABC放置在x轴下方，轨

道与y轴交于2点，与x轴交于4(-0.4,0)、C(0.4,0)两点.现有一个可视为质点的带电

绝缘小球沿PA所在直线向A点匀加速运动，从A点沿切线方向进入轨道，一段时间后从C

点离开.若小球在轨道内运动过程中恰好不脱离轨道，己知小球质量根=0.3kg,电荷量q

=0.4C,尸点的坐标为(0,0.3),重力加速度为g=10m/s2,不考虑空气阻力的影响.求：

(1)电场强度的大小；

(2)小球对轨道压力的最大值；

(3)当小球从C点飞出后，再落到x轴上的位置坐标.

5.[2024•重庆市七中期中考试]如图所示，在绝缘水平面上的两物块A、8用劲度系数

为k的水平绝缘轻质弹簧连接，物块B、C用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接,A靠在竖直墙边，

C在倾角为8=30。的长斜面上，滑轮两侧的轻绳分别与水平面和斜面平行.A、B、C的质

量分别是机、2机、2m,A所带电荷量为+/q,8所带电荷量均为+分C不带电，滑轮左

侧存在着水平向左的匀强电场，整个系统不计一切摩擦，8与滑轮足够远.匀强电场的电场

力大小为E=警，开始时系统静止.现让C在沿斜面向下的拉力尸作用下做加速度大小

为g的匀加速直线运动，弹簧始终未超过弹性限度，重力加速度大小为&

(1)求初始状态下弹簧的形变量An；

(2)求A刚要离开墙壁时C的速度大小。1；

(3)接(2)此过程中拉力厂所做的功.

考点45实验十观察电容器的充、放电现象

强基固本对点练

1.[2024•安徽省黄山市“八校联盟”联考]电容器作为一种重要的电学元件，在电工、电

子技术中应用广泛.某科技兴趣小组探究“观察电容器的充、放电现象”实验，具体操作如

下：

//A

RS1

乙

（1）按照图甲接好电路，学生电源调节到直流电压4V位置，先把开关S与1端相连，

电源向电容器充电，然后把开关S与2端相连，电容器通过电阻R放电，充电和放电时流

经电阻R的电流方向（填“相同”或“相反”）；传感器将电容器放电时的电流信息通

过计算机显示出电流随时间变化的I-t图像如图乙，根据该图像估算科技兴趣小组选用的电

容器电容约是叶（结果保留两位有效数字）.

（2）如果不改变电路其他参数，仅增大电阻R,放电时电流/随时间f曲线与横轴所围成

的面积将（填“增大”“变小”或“不变”）.

2.[2023•浙江绍兴统考二模]小姚利用图甲电路观察电容器在充电和放电过程中电流表

和电压表示数的变化.实验中电源输出的电压为8V,图乙实物电路中已完成部分连接.

（1）用笔画线代替导线，完成剩余部分的电路连接.

（2）当S连接1时，电流表示数,电压表示数（选填“逐渐增大”“逐

渐减小”或“保持不变”）；S接1足够长时间后，电流表示数（选填“为0”或“不

为0"）.

当S从1断开后，电流表示数（选填“逐渐增大”“逐渐减小”或“为0”），

电压表示数（选填“逐渐增大”“逐渐减小”“为0”或“保持不变”）.

（3）图丙所示的电路中，K与工间接一智能电源，用以控制电容器C两端的电压Uc，如

果Uc随时间f的变化如图丁所示，则下列描述电阻R两端电压UR随时间变化的图像中，正

确的是.

5

3.如图为“观察电容器的充、放电现象”实验.

实验器材：电源E（电动势9.50V,内阻可忽略）、电容器C（标称电容值为470叶,击穿

电压为10V）、电阻箱R、微安表G、单刀双掷开关S和导线若干.完成下列实验的相关内

容：

（1）按照图甲的电路图，把图乙中的器材连接成完整的实验电路.

（2）实验步骤：

步骤①将开关S打到1，给电容器C充电，观察微安表G的示数变化直到读数稳定；

步骤②先打开手机视频录制软件，再将开关S打到2位置，观察并用视频记录电容器C

的放电过程中微安表G的示数变化情况；

步骤③断开开关S,查阅视频，记录0〜160s内，微安表G的读数随时间变化的数据；

步骤④在坐标纸上以时间f为横轴，微安表G的读数/为纵轴，描点作出“图像，如

图丙.

（3）分析图丙可知：

①电容器放电过程电流的变化规律为：放电电流逐渐（选填“增大”“减小”

或“不变”），放电电流随时间的变化率逐渐（选填“增大”“减小”或“不变”）；

②丙图中，图像与横轴所包围的面积为86格，则可求得该电容器的电容值为

（保留2位有效数字）

（4）步骤①中，微安表G的读数稳定时，并不为0,始终保持在12nA,出现这种现象的

原因是电容器（选填“短路”或“漏电”）.

培优提能模拟练

4.[2024•福建省泉州市期中考试]某实验小组测量电容器的电容的实验器材有：直流稳压

电源、待测电容器、定值电阻4