電容器與電容帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

1、電容器與電容帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1.對(duì)電容器和電容的理解關(guān)于電容器及其電容的敘述，正確的是（）A.任何兩個(gè)彼此絕緣而又相互靠近的導(dǎo)體，就組成了電容器，跟這兩個(gè)導(dǎo)體是否帶電 無(wú)關(guān)B .電容器所帶的電荷量是指每個(gè)極板所帶電荷量的代數(shù)和C.電容器的電容與電容器所帶電荷量成反比D. 一個(gè)電容器的電荷量增加AQ= 1.0X 10 6 C時(shí)，兩板間電壓升高 10 V,則電容器的電容無(wú)法確定答案 A2.帶電粒子在板間的加速問(wèn)題 如圖所示，電子由靜止開(kāi)始從 極板時(shí)速度為v,保持兩板間電壓不變，則 （）A板向B板運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)竭_(dá) BA.當(dāng)增大兩板間距離時(shí), B.當(dāng)減小兩板間距離時(shí), C.當(dāng)改變兩板間距離時(shí), D.

2、當(dāng)增大兩板間距離時(shí), 答案 CDv也增大v增大v不變電子在兩板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間也增大3.帶電粒子在板間的偏轉(zhuǎn)問(wèn)題 如圖2所示，靜止的電子在加速電壓為 。經(jīng)P板的小孔射出，又垂直進(jìn)入平行金屬板間的電場(chǎng)，在偏轉(zhuǎn)電壓為 轉(zhuǎn)一段距離.現(xiàn)使 Ui加倍，要想使電子的運(yùn)動(dòng)軌跡不發(fā)生變化，應(yīng)該U i的電場(chǎng)作用下從U2的電場(chǎng)作用下偏（）A.使U2加倍B.使U2變?yōu)樵瓉?lái)的4倍C.使U2變?yōu)樵瓉?lái)的爽倍一 、，1D,使U2變?yōu)樵瓉?lái)的2答案 A占八、17一、電容器的充、放電和電容的理解1 .電容器的充、放電(1)充電：使電容器帶電的過(guò)程，充電后電容器兩極板帶上等量的異種電荷，電容器中儲(chǔ) 存電場(chǎng)能.(2)放電：使充電后的電容

3、器失去電荷的過(guò)程，放電過(guò)程中電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.2 .電容(1)定義：電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢(shì)差U的比值.一、， Q(2)定義式：C = U.(3)物理意義：表示電容器容納電荷本領(lǐng)大小的物理量.3 .平行板電容器(1)影響因素：平行板電容器的電容與正對(duì)面積成正比,與介質(zhì)的介電常數(shù)成正比，與兩 板間的距離成反比.(2)決定式：C = TT3, k為靜電力常量.4 Tkd特別提醒 C=Q(或C = 'Q)適用于任何電容器，但 C = /S僅適用于平行板電容器. UAU4 Tkd二、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1.帶電粒子在電場(chǎng)中加速若不計(jì)粒子的重力，則電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子做的

4、功等于帶電粒子動(dòng)能的增比1 o 1 O .U(1)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中： W= qEd= qU=2mv22mvo2或 F=qE=q8=ma.1 1(2)在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中：W= qU = 2mv2 2mvo22 .帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)(1)條件分析：帶電粒子垂直于電場(chǎng)線方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng).(2)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：勻變速曲線運(yùn)動(dòng).(3)處理方法：分解成相百垂直的兩個(gè)方向上的直線運(yùn)動(dòng)：類(lèi)似千平拋運(yùn)動(dòng).(4)運(yùn)動(dòng)規(guī)律：沿初速度方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)間a.能飛出電容器：t=).1 2 1qU 2 , 2mdyb.不能飛出電容器：y=2at2=2mdt2, t=y-q沿電場(chǎng)力方向，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)加速度：a=F qE

5、Uq1' ''md離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的偏移量:1 2 Uql2 y= 2at = 2mdvo2離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角:tan e=也=粵vo mdvo2特別提醒 帶電粒子在電場(chǎng)中的重力問(wèn)題(1)基本粒子：如電子、質(zhì)子、 “粒子、離子等除有說(shuō)明或有明確的暗示以外，一般都不 考慮重力(但并不忽略質(zhì)量).(2)帶電顆粒：如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有說(shuō)明或有明確的暗示以外，一般都不 能忽略重力.4 .控制變量法的應(yīng)用如圖所示，設(shè)兩極板正對(duì)面積為 S,極板間的距離為 d,靜電計(jì)指針 偏角為a實(shí)驗(yàn)中，極板所帶電荷量不變，若 ()A .保持S不變，增大d,則。變大 B.保持S不變，增大d,則

6、。變小 C.保持d不變，減小S,則。變小 D.保持d不變，減小S,則。不變 答案 A5 .用平拋運(yùn)動(dòng)的分解思想解決偏轉(zhuǎn)問(wèn)題如圖4所示，示波器的示波管可視為加速電場(chǎng)與 偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的組合，若已知加速電壓為Ui,偏轉(zhuǎn)電壓為U2,偏轉(zhuǎn)極板長(zhǎng)為L(zhǎng),極板間距為d,且電子被加速前的初速度可忽略，則關(guān)于示波器靈敏度即偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中每單位偏轉(zhuǎn)電壓所引起的偏轉(zhuǎn)量(上)與加速電場(chǎng)、偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是()A. L越大，靈敏度越高 B. d越大，靈敏度越高 C. Ui越大，靈敏度越高 D. U2越大，靈敏度越高 答案 A21解析偏轉(zhuǎn)位移丫=才6m),靈敏度*L24,故A正確，B、C、D錯(cuò)誤.考點(diǎn)一 平行板電容

7、器的動(dòng)態(tài)分析，一 Q,.1 .對(duì)公式C = 的理解,一 Q電谷C= j 不能理解為電谷 C與Q成正比、與U成反比，一個(gè)電谷器電谷的大小是由電容器本身的因素決定的，與電容器是否帶電及帶電多少無(wú)關(guān).2 .運(yùn)用電容的定義式和決定式分析電容器相關(guān)量變化的思路(1)確定不變量，分析是電壓不變還是所帶電荷量不變.(2)用決定式Cn器分析平行板電容器電容的變化.(3)用定義式C = Q分析電容器所帶電荷量或兩極板間電壓的變化.(4)用E=U分析電容器兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度的變化.3 .電容器兩類(lèi)問(wèn)題的比較分類(lèi)充電后與電池兩極相連充電后與電池兩極斷開(kāi)小艾量UQd變大C變小一 Q變小、E變小C艾小一 U艾大、E不變S

8、變大C變大一 Q變大、E小變C變大一 U變小、E變小r變大C變大一 Q變大、E小變C變大一 U變小、E變小1一平行板電容器充電后與電源斷開(kāi)，負(fù)極板接地.兩板間有一個(gè)正試探電荷固定在P點(diǎn)，如圖5所示，以C表示電容器的電容、E表示兩板間的場(chǎng)強(qiáng)、。表示P點(diǎn)的電勢(shì)，Ep表示正電荷在 P點(diǎn)的電勢(shì)能，若正極板保持不動(dòng)，將負(fù)極板緩慢向右平移一小段距離xo的過(guò)程中，各物理量與負(fù)極板移動(dòng)距離x的關(guān)系圖象中正確的是（）解析 由平行板電容器的電容 C = 7：工可知d減小時(shí)，C變大，但不是一次函數(shù)，A錯(cuò).在 4 Tkd電容器兩極板所帶電荷量一定的情況下，U=Q, E=U = WQ,與x無(wú)關(guān)，則B錯(cuò).在C d 毋負(fù)極

9、板接地的情況下，設(shè) P點(diǎn)最初的電勢(shì)為 妝，則平移后P點(diǎn)的電勢(shì)為。=較一Ex0, C項(xiàng)正確.正電荷在 P點(diǎn)的電勢(shì)能Ep=q（f）= q（8Ex。），顯然D錯(cuò).答案 C1如圖6所示，兩塊正對(duì)平行金屬板 M、N與電池相連，N板接地，在距兩板等距離的 P點(diǎn)固定一個(gè)帶負(fù)電的點(diǎn)電荷，如果 M板向上 平移一小段距離，則 ( )A .點(diǎn)電荷受到的電場(chǎng)力變小B. M板的帶電荷量增加-，C. P點(diǎn)的電勢(shì)升高t*PD.點(diǎn)電荷在P點(diǎn)具有的電勢(shì)能增加至答案 AD-考點(diǎn)二 帶電粒子(帶電體)在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)1 .帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)的條件(1)粒子所受合外力 F合=0,粒子或靜止，或做勻速直線運(yùn)動(dòng).(2)粒子

10、所受合外力 F合W0,且與初速度方向在同一條直線上，帶電粒子將做勻加速直線運(yùn)動(dòng)或勻減速直線運(yùn)動(dòng).2 .用動(dòng)力學(xué)方法分析a=, E= U-; v2 vc2= 2ad.m ' d，3 .用功能觀點(diǎn)分析，12 12勻強(qiáng)電場(chǎng)中： W= Eqd= qU= 2mv22mvc2非勻強(qiáng)電場(chǎng)中： W= qU=Ek2 Eki2如圖所示，一帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的小物塊處于一傾角為 37。的光滑斜面上，當(dāng)整個(gè)裝置被置于一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中時(shí)，小物塊恰好靜止.重力加速度取g, sin 37 =0.6, cos 37 = 0.8.求：(1)水平向右電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度；(2)若將電場(chǎng)強(qiáng)度減小為原來(lái)的1/2,物塊的

11、加速度是多大；(3)電場(chǎng)強(qiáng)度變化后物塊下滑距離為L(zhǎng)時(shí)的動(dòng)能.解析(1)小物塊靜止在斜面上，受重力、電場(chǎng)力和斜面支持力，示意圖如圖所示，則有FNsin 37 = qEF ncos 37 = mg(2)若電場(chǎng)強(qiáng)度減小為原來(lái)的2,即E-3mg由可彳導(dǎo)E=3mg q由牛頓第二定律得 mgsin 37 qE' cos 37 = ma可得 a= 0.3g.(3)電場(chǎng)強(qiáng)度變化后物塊下滑距離L時(shí)，重力做正功，電場(chǎng)力做負(fù)功，由動(dòng)能定理得mgLsin 37 - qE ' Lcos 37 = Ek0 可得 Ek = 0.3mgL.答案(1)34mg (2)0.3g (3)0.3mgL f q甲2如圖

12、甲所示，在真空中足夠大的絕緣水平地面上，一個(gè)質(zhì)量為 m= 0.2 kg、帶電荷量為q=+ 2.0X10 6 C的小物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，小物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)科=0.1.從t=0時(shí)刻開(kāi)始，空間上加一個(gè)如圖乙所示的電場(chǎng).(取水平向右的方向?yàn)檎较?，g取10 m/s2)求：(1)4秒內(nèi)小物塊的位移大小；(2)4秒內(nèi)電場(chǎng)力對(duì)小物塊所做的功.答案(1)8 m (2)1.6 JEq mg解析 (1)02 s內(nèi)小物塊加速度a =2 m/s2m-10位移 xi= 2a1t2= 4 m2 s末的速度為 v2=a1t1=4 m/sE2q jmg2 s4 s內(nèi)小物塊加速度 a2=m= 2 m/s2“12位移 X2

13、= v2t2 + 2a2t22= 4 m4秒內(nèi)的位移x= xi + x2=8 m.(2)V4 = V2 + a2t2= 0,即4 s末小物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)設(shè)電場(chǎng)力對(duì)小物塊所做的功為W,由動(dòng)能定理有：W mgx0 解得W= 1.6 J考點(diǎn)三帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)1.粒子的偏轉(zhuǎn)角(1)以初速度vo進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)：如圖所示，設(shè)帶電粒子質(zhì)量為 m,帶電荷量為q,以速度vo垂直于電場(chǎng)線方向射入勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，偏轉(zhuǎn)電壓為U1,若粒子飛出電場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)角為0則由動(dòng)能定理則 tan 0= vy,式中 vy=at = qmd1 v, vx=vo,代入得qU 1ltan e= mv2d結(jié)論：動(dòng)能一定時(shí)tan。與q成正比，電

14、荷量一定時(shí) tan。與動(dòng)能成反比.(2)經(jīng)加速電場(chǎng)加速再進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)若不同的帶電粒子都是從靜止經(jīng)同一加速電壓U 0加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的,12有：qU0= 2mv02，一一U1l由式得：tan 9=77-2U0d結(jié)論：粒子的偏轉(zhuǎn)角與粒子的 q、m無(wú)關(guān)，僅取決于加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng).2 .粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)時(shí)的兩個(gè)結(jié)論(1)以初速度vo進(jìn)入偏車(chē)t電場(chǎng)：y=1at2=2qmd1 (vv0)2作粒子速度的反向延長(zhǎng)線，設(shè)交于。點(diǎn)，。點(diǎn)與電場(chǎng)右邊緣的距離為x,則qU1l2 mv02d l_x=yc0t 9= 2dmv02 封=2結(jié)論：粒子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中射出時(shí)，就像是從極板間的2處沿直線射出.Uo(2)經(jīng)加速

15、電場(chǎng)加速再進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)：若不同的帶電粒子都是從靜止經(jīng)同一加速電壓U1l2加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的，則由 和得：偏移重y= 4U0d上面式偏轉(zhuǎn)角正切為:結(jié)論：無(wú)論帶電粒子的電場(chǎng)，它們飛出的偏移量U1ltan 0= 2Udm、q如何，只要經(jīng)過(guò)同一加速電場(chǎng)加速，再垂直進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)y和偏轉(zhuǎn)角。都是相同的，也就是運(yùn)動(dòng)軌跡完全重合.3 如圖所示，在兩條平行的虛線內(nèi)存在著寬度為L(zhǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在與右側(cè)虛線相距也為 L處有一與電場(chǎng)平行的屏.現(xiàn)有一電荷量為+ q、質(zhì)量為m的帶電粒子(重力不計(jì)),以垂直于電場(chǎng)線方向的初速度vo射入電場(chǎng)中，V0方向的延長(zhǎng)線與屏的交點(diǎn)為O.試求：(1)粒子從射入到打到屏上所用

16、的時(shí)間.(2)粒子剛射出電場(chǎng)時(shí)的速度方向與初速度方向間夾角的正切值(3)粒子打在屏上的點(diǎn) P到。點(diǎn)的距離x.解析(1)根據(jù)題意，粒子在垂直于電場(chǎng)線的方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以粒子從射入到, 一,、 2L打到屏上所用的時(shí)間t=一.vo(2)設(shè)粒子射出電場(chǎng)時(shí)沿平行電場(chǎng)線方向的速度為vy,根據(jù)牛頓第二定律，粒子在電場(chǎng)中的加速度為： a=Eq所以vy=a-=-qELmvo mvovy qEL所以粒子剛射出電場(chǎng)時(shí)的速度萬(wàn)向與初速度萬(wàn)向間夾角的正切值為tan “= v0=mv2.L 2 1 qEL(v0) 2 mvo21(3)解法一設(shè)粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)距離為y,則y=a3qEL2解法解法三答案L3qEL2

17、x= vy =+ y=2.vo2mvoL,x L+23qEL2由 一=；得：x= 3y = T.yL2mv02(1)2L (2)吟 (3)3qEL22vo mvo2 2mv02計(jì)算粒子打到屏上的位置離屏中心的距離Y的三種方法:(1)Y= y+dtan 0(d為屏到偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的水平距離)(2)Y=(2+ d)tan限為電場(chǎng)寬度)d(3)Y= y+vy V0(4)根據(jù)三角開(kāi)相似：Y=2又*=丫+112門(mén) a, 解得：X= 2mv(23如圖所示為一真空示波管的示意圖，電子從燈絲K發(fā)出(初速度可忽略不計(jì))，經(jīng)燈絲與A板間的電壓Ui加速，從A板中心孔沿中 心線KO射出，然后進(jìn)入兩塊平行金屬板 M、N形成的

18、偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中(偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電 場(chǎng))，電子進(jìn)入 M、N間電場(chǎng)時(shí)的速度與電場(chǎng)方向垂直，電子經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后打在熒光屏上的P點(diǎn).已知M、N兩板間的電壓為 U2,兩板間的距離為 d,板長(zhǎng)為L(zhǎng),電子的質(zhì)量為 m, 電荷量為e,不計(jì)電子受到的重力及它們之間的相互作用力.求電子穿過(guò)A板時(shí)速度的大??；(2)求電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)的偏移量;(3)若要使電子打在熒光屏上P點(diǎn)的上方，可采取哪些措施?答案 °)- ''eU1(2)U2L24Uid(3)減小加速電壓Ui或增大偏轉(zhuǎn)電壓U2解析(1)設(shè)電子經(jīng)電壓Ui加速后的速度為vo,由動(dòng)能定理有eUi = 2mvo2-0,解得 vo=(2)電

19、子以速度vo進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后，垂直于電場(chǎng)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，沿電場(chǎng)方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有F = maE力F = eE, 1 2 y=2at2,U2L2解得偏移重y=4U1dU1或增大U2均可使y增大，從而使電子打在P點(diǎn)上方.上U2L2(3)由y=4U1d可知，減小 31.用等效法處理帶電粒子在電場(chǎng)、重力場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)方法提煉等效思維方法就是將一個(gè)復(fù)雜的物理問(wèn)題，等效為一個(gè)熟知的物理模型或問(wèn)題的方法.例如我們學(xué)習(xí)過(guò)的等效電阻、分力與合力、合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)等都體現(xiàn)了等效思維方法.常見(jiàn)的等效法有“分解”、“合成”、“等效類(lèi)比”、“等效替換”、“等效變換”、“等 效簡(jiǎn)化

20、”等，從而化繁為簡(jiǎn)，化難為易.模型轉(zhuǎn)換與構(gòu)建帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)和重力場(chǎng)組成的復(fù)合場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，是高中物理教學(xué)中一類(lèi)重要而典型的題型.對(duì)于這類(lèi)問(wèn)題，若采用常規(guī)方法求解，過(guò)程復(fù)雜，運(yùn)算量大.若采用“等效法”求解，則能避開(kāi)復(fù)雜的運(yùn)算，過(guò)程比較簡(jiǎn)捷.先求出重力與電場(chǎng)力的合F力，將這個(gè)合力視為一個(gè)“等效重力"，將a = "m視為"等效重力加速度” .再將物體在重力場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律遷移到等效重力場(chǎng)中分析求解即可.如圖所示，絕緣光滑軌道 AB部分為傾角為30。的斜面，AC部分為豎直平面上半徑為 R的圓軌道，斜面與圓軌道相切.整個(gè)裝置處于場(chǎng)強(qiáng)為E、方向水平向右的勻強(qiáng)電

21、場(chǎng)中.現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m的小球，帶正電荷量為 q =3E,要使小球能安全通過(guò)圓軌道，在O點(diǎn)的初速度應(yīng)滿足什么條件?解析 小球先在斜面上運(yùn)動(dòng)，受重力、電場(chǎng)力、支持力，然后在 圓軌道上運(yùn)動(dòng)，受重力、電場(chǎng)力、軌道作用力，如圖所示，類(lèi)比重力場(chǎng)，將電場(chǎng)力與重力的合力視為等效重力mg',大小為mg' =4qE 2+ mg 2 = 2 mg, tan 0= qE =坐,得0= 30 °,等效重力的方向與斜面垂 3Illg 3直指向右下方，小球在斜面上勻速運(yùn)動(dòng).因要使小球能安全通過(guò)圓軌道，在圓軌道的等效“最高點(diǎn)”（D點(diǎn)）滿足等效重力剛好提供向心力，即有：mg' =mvD,因0=

22、 30與斜面的傾角相等，由幾何關(guān)系可知"AD =2R, R令小球以最小初速度 V0運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理知：,19 192mg R=2mvD2 2mv02解得vo= y10,gR因此要使小球安全通過(guò)圓軌道，初速度應(yīng)滿足v> y1筲gR答案v>寸譬gR突 破 訓(xùn) 練4一個(gè)帶負(fù)電荷量為q,質(zhì)量為m的小球,從光滑絕緣的斜面軌道的 A點(diǎn)由靜止下滑，小球恰能通過(guò)半徑為R的豎直圓形軌道的最高點(diǎn)B而做圓周運(yùn)動(dòng).現(xiàn)在豎直方向上加如圖所示的勻強(qiáng)電場(chǎng)，若仍從 A點(diǎn)由靜止釋放該小 球，則（）A.小球不能過(guò)B點(diǎn)B.小球仍恰好能過(guò) B點(diǎn)C.小球通過(guò)B點(diǎn)，且在B點(diǎn)與軌道之間的壓力不為 0D.以上說(shuō)法都不對(duì)

23、答案 B解析小球從光滑絕緣白斜面軌道的A點(diǎn)由靜止下滑，恰能通過(guò)半徑為 R的豎直圓形軌道的最高點(diǎn) B而做圓周運(yùn)動(dòng)，則 mg=mv1, mg（h 2R） = ；mvi2;加勻強(qiáng)電場(chǎng)后仍從 A點(diǎn)R2由靜止釋放該小球，則（mgqE）（h 2R） = gmv22,聯(lián)立解得 mg-qE= mv2,滿足小球恰 2R好能過(guò)B點(diǎn)的臨界條件，選項(xiàng) B正確.課外練習(xí)?題組1電容器、電容及動(dòng)態(tài)分析1 . （2011天津5）板間距為d的平行板電容器所帶電荷量為Q時(shí)，兩極板間電勢(shì)差為 Ui,板1同場(chǎng)強(qiáng)為E1.現(xiàn)將電容器所帶電荷量變?yōu)?Q,板間距變?yōu)槿f(wàn)d,其他條件不變，這時(shí)兩極板間電勢(shì)差為 U2,板間場(chǎng)強(qiáng)為 E2,下列說(shuō)法

24、正確的是（）A. U2=U1, E2= E1B. U2=2U1, E2=4E1C. U2=U1, E2=2E1D. U2=2U1, E2=2E1答案 C2 . 一平行板電容器兩極板間距為d、極板面積為S,電容為 亨，其中©是常量，對(duì)此電容器充電后斷開(kāi)電源.當(dāng)增大兩極板間距時(shí)，電容器極板間（）A .電場(chǎng)強(qiáng)度不變，電勢(shì)差變大B.電場(chǎng)強(qiáng)度不變，電勢(shì)差不變C.電場(chǎng)強(qiáng)度減小，電勢(shì)差不變D.電場(chǎng)強(qiáng)度減小，電勢(shì)差減小答案 A?題組2帶電粒子在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)3 .如圖所示，在等勢(shì)面沿豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一帶負(fù)電的微粒以一定初速度射入電場(chǎng)，并沿直線 AB運(yùn)動(dòng)，由此可知（）A .電場(chǎng)中A點(diǎn)的電勢(shì)低于

25、 B點(diǎn)的電勢(shì)B.微粒在A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能大于在 B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能，在 A點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能小于在 點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能C.微粒在A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能小于在 B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能，在 A點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能大于在 點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能D.微粒在A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與電勢(shì)能之和等于在B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能與電勢(shì)能之和答案 B解析一帶負(fù)電的微粒以一定初速度射入電場(chǎng)，并沿直線AB運(yùn)動(dòng)，對(duì)其受力分析知其受到的電場(chǎng)力F只能垂直等勢(shì)面水平向左，電場(chǎng)強(qiáng)度則水平向右，如圖所示.所以電場(chǎng)中A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì)，A錯(cuò)；微粒從A向B運(yùn)動(dòng)，則合外力做負(fù)功,動(dòng)能減小，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加， B對(duì)，C錯(cuò)；微粒的動(dòng)能、重力勢(shì)能、電勢(shì)能三種能量的總和保持不變，所以D錯(cuò).4 .如圖所示，一質(zhì)量

26、為 m、電荷量為q的小球在電場(chǎng)強(qiáng)度為 E、區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)中， 以初速度vo沿ON在豎直面內(nèi)做勻變速直線運(yùn)動(dòng).ON與水平面的夾角為 30 °,重力加速度為g,且mg= Eq,貝UA .電場(chǎng)方向豎直向上B.小球運(yùn)動(dòng)的加速度大小為C.小球上升的最大高度為g2V0()J"里2g18一 2mv02 u甲答案解析解得:代入數(shù)據(jù)得m= 8X 10 8 kg+管所以v = m.3212 12qU =2mv22mv02v =()D.若小球在初始位置的電勢(shì)能為零，則小球電勢(shì)能的最大值為答案 BD5 .如圖甲所示，三個(gè)相同的金屬板共軸排列，它們的距離與寬度均相同，軸線上開(kāi)有小孔，在左邊和右

27、邊兩個(gè)金屬板上加電壓U后，金屬板間就形成勻強(qiáng)電場(chǎng)；有一個(gè)比荷9 =m1.0X 10 2 C/kg的帶正電的粒子從左邊金屬板小孔軸線A處由靜止釋放，在電場(chǎng)力作用下沿小孔軸線射出（不計(jì)粒子重力），其v t圖象如圖乙所示，則下列說(shuō)法正確的是（）A.右側(cè)金屬板接電源的正極B.所加電壓U = 100 VC.乙圖中的v2= 2 m/sD.通過(guò)極板間隙所用時(shí)間之比為1 ： （也一1）答案 BD解析帶正電的粒子在電場(chǎng)力作用下由左極板向右運(yùn)動(dòng),可判斷右側(cè)金屬板接電源負(fù)極，A選項(xiàng)錯(cuò)誤.由v t圖象可知，00.5 s帶電粒子的加速度 a = 2 m/s2,兩板間距離 d =1 S2at2=0.25 m,由 Eq=m

28、a 得 E=200 V/m , U=2Ed = 100 V, B 選項(xiàng)正確.可將粒子在兩個(gè)極板間隙間的運(yùn)動(dòng)看成是初速度為零的連續(xù)的勻加速運(yùn)動(dòng)，兩間隙距離相等，則有t1 : t2= 1 ：（點(diǎn)一1）, D 選項(xiàng)正確.V1 : V2= 1 ：表,將 V1 = 1.0 m/s 代入，得 V2= V2 m/s,C選項(xiàng)錯(cuò)誤.6.如圖所示，板長(zhǎng)L=4 cm的平行板電容器，板間距離 d=3 cm,板與水平線夾角 ”=37。, 兩板所加電壓為 U= 100 V .有一帶負(fù)電液滴，帶電荷量為 q=3X10 10 C,以v0 = 1 m/s的水平速度自A板邊緣水平進(jìn)入電場(chǎng)，在電場(chǎng)中仍沿水平方向并恰好從g= 10

29、m/s2, sin a= 0.6, cos a= 0.8）.求：（1）液滴的質(zhì)量；（2）液滴飛出時(shí)的速度.（1）8 X 10 8 kg （2）1.32 m/s（1）根據(jù)題意畫(huà)出帶電液滴的受力圖如圖所示，由圖可得:qUcos a m=.dg（2）對(duì)液滴由動(dòng)能定理得: m/s.?題組3帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)7 .如圖所示，一價(jià)氫離子（1H）和二價(jià)氨離子（4He）的混合體，經(jīng)同一加速電場(chǎng)加速后，垂直射入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，偏轉(zhuǎn)后，打在同一熒光屏上，則它們A .同時(shí)到達(dá)屏上同一點(diǎn)B.先后到達(dá)屏上同一點(diǎn)C.同時(shí)到達(dá)屏上不同點(diǎn)D .先后到達(dá)屏上不同點(diǎn)答案 B解析 一價(jià)氫離子（1H）和二價(jià)氨離子（4He）的比荷

30、不同，經(jīng)過(guò)加速電場(chǎng)的末速度不同，因此在加速電場(chǎng)及偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的時(shí)間均不同，但在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)距離相同，所以會(huì)先后打在屏上同一點(diǎn)，選B.8 . （2012廣東理綜20）圖是某種靜電礦料分選器的原理示意圖，帶電礦粉經(jīng)漏斗落入水平勻強(qiáng)電場(chǎng)后，分落在收集板中央的兩側(cè).對(duì)礦粉分離的過(guò)程，16卜列表述正確的有A.帶正電的礦粉落在右側(cè)B.電場(chǎng)力對(duì)礦粉做正功C.帶負(fù)電的礦粉電勢(shì)能變大D.帶正電的礦粉電勢(shì)能變小答案 BD9.如圖7所示，從熾熱的金屬絲漂出的電子 (速度可視為零)，經(jīng)加速電場(chǎng)加速后從兩極板 中間垂直射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng). 電子的重力不計(jì).在滿足電子能射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的條件下，下述四種情況中，一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角變大的是()A.僅將偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)極性對(duì)調(diào)B.僅增大偏轉(zhuǎn)電極間的距離C.僅增大偏轉(zhuǎn)電極間的電壓D.僅減小偏轉(zhuǎn)電極間的電壓 答案 C10 .如圖8所示，一電荷量為 q的帶電粒子以一定的初速度由 P點(diǎn)射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，入射方 向與電場(chǎng)線垂直.粒子從 Q點(diǎn)射出電場(chǎng)時(shí)，其速度方向與電場(chǎng)線成 30°角.已知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)的寬度為d, P、Q兩點(diǎn)的電勢(shì)差為 U,不計(jì)重力作用，設(shè)確的是()P點(diǎn)的電