適用于老高考舊教材廣西專版2023屆高考物理二輪總復(fù)習(xí)第二部分專題三第8講電場(chǎng)性質(zhì)及帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課件

第8講電場(chǎng)性質(zhì)及帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)專題三內(nèi)容索引010203考情分析?備考定向核心梳理?規(guī)律導(dǎo)引高頻考點(diǎn)?探究突破04新題演練?能力遷移05怎樣得高分考情分析?備考定向命題熱點(diǎn)考題統(tǒng)計(jì)第8講

電場(chǎng)性質(zhì)及帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)熱點(diǎn)一

電場(chǎng)性質(zhì)的理解與應(yīng)用2018卷Ⅰ,16;2019卷Ⅰ,15;2019卷Ⅲ,21;2020卷Ⅱ,20;2020卷Ⅲ,21;2021卷Ⅱ,19;2021卷Ⅰ,15;2022乙卷,19熱點(diǎn)二

平行板電容器問題2018卷Ⅲ,21;2020卷Ⅰ,17熱點(diǎn)三

帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)2018卷Ⅰ,21;2018卷Ⅱ,21;2019卷Ⅱ,20;2019卷Ⅱ,24;2019卷Ⅲ,24;2020卷Ⅰ,25;2021卷Ⅰ,20;2022甲卷,21命題熱點(diǎn)考題統(tǒng)計(jì)第9講

磁場(chǎng)性質(zhì)及帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)熱點(diǎn)一

對(duì)磁場(chǎng)性質(zhì)和磁場(chǎng)力的理解2018卷Ⅰ,19;2018卷Ⅱ,20;2019卷Ⅰ,17;2021卷Ⅱ,16;2022乙卷,18;2022甲卷,25熱點(diǎn)二

帶電粒子在磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)2019卷Ⅱ,17;2019卷Ⅲ,18;2021卷Ⅰ,16熱點(diǎn)三

帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的臨界和極值問題2020卷Ⅰ,18;2020卷Ⅱ24;2020卷Ⅲ,18命題熱點(diǎn)考題統(tǒng)計(jì)第10講

帶電粒子在組合場(chǎng)、復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)熱點(diǎn)一

帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)2018卷Ⅰ,25;2018卷Ⅲ,24;2019卷Ⅰ,24;2020卷Ⅱ,17;2021卷Ⅱ,25;2022甲卷,18熱點(diǎn)二

帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)2018卷Ⅱ,25熱點(diǎn)三

涉及復(fù)合場(chǎng)技術(shù)的應(yīng)用2022乙卷,21命題規(guī)律

近幾年高考命題點(diǎn)主要集中在:點(diǎn)電荷、等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)、電勢(shì)能;庫(kù)侖定律的應(yīng)用;平行板電容器中電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)能和電勢(shì)差的變化;帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng);安培力和左手定則;帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)以及帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。其中質(zhì)譜儀和回旋加速器是考查的熱點(diǎn)內(nèi)容?？疾榉绞缴婕斑x擇題和計(jì)算題,以計(jì)算題為主,計(jì)算題還常常成為壓軸題。這部分內(nèi)容命題有可能以科學(xué)技術(shù)的具體問題為背景,考查帶電粒子的運(yùn)動(dòng),因此從實(shí)際問題中獲取并處理信息、把實(shí)際問題轉(zhuǎn)化成物理模型、提高分析解決實(shí)際問題的能力是復(fù)習(xí)的重點(diǎn)。核心梳理?規(guī)律導(dǎo)引【知識(shí)脈絡(luò)梳理】

【規(guī)律方法導(dǎo)引】

1.知識(shí)規(guī)律(1)靜電力的性質(zhì)。2.思想方法(1)物理思想:分解的思想、等效的思想。(2)物理方法:類比法、對(duì)稱法、矢量三角形法。高頻考點(diǎn)?探究突破命題熱點(diǎn)一電場(chǎng)性質(zhì)的理解與應(yīng)用主要以選擇題的形式考查點(diǎn)電荷周圍的電場(chǎng)。例1(多選)(2020·山東卷)真空中有兩個(gè)固定的帶正電的點(diǎn)電荷,電荷量不相等。一個(gè)帶負(fù)電的試探電荷置于二者連線上的O點(diǎn)時(shí),僅在電場(chǎng)力的作用下恰好保持靜止?fàn)顟B(tài)。過O點(diǎn)作兩正電荷連線的垂線,以O(shè)點(diǎn)為圓心的圓與連線和垂線分別交于a、c和b、d,如圖所示。以下說法正確的是(

)A.a點(diǎn)電勢(shì)低于O點(diǎn)B.b點(diǎn)電勢(shì)低于c點(diǎn)C.該試探電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能D.該試探電荷在c點(diǎn)的電勢(shì)能小于在d點(diǎn)的電勢(shì)能思維導(dǎo)引

答案:BD解析:

試探電荷在O點(diǎn)僅在電場(chǎng)力作用下保持靜止,則其所受合力為零。若將試探電荷向左移動(dòng)少許,則其將在靜電力作用下向左運(yùn)動(dòng),靜電力做正功,電勢(shì)能減少,試探電荷帶負(fù)電,故由O向a運(yùn)動(dòng)過程中電勢(shì)升高,同理由O向c運(yùn)動(dòng)過程中電勢(shì)升高,所以ac連線上O點(diǎn)電勢(shì)最低。bd連線上按上述判斷方法可知,O點(diǎn)電勢(shì)最高,所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確。因?yàn)棣誥>φb,φc>φd,試探電荷帶負(fù)電,所以Epa<Epb,Epc<Epd,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確。規(guī)律方法

三個(gè)物理量的判斷方法

電場(chǎng)強(qiáng)度強(qiáng)弱的判斷①根據(jù)電場(chǎng)線或等勢(shì)面的疏密判斷②根據(jù)公式E=k和電場(chǎng)強(qiáng)度疊加原理判斷電勢(shì)高低的判斷①根據(jù)電場(chǎng)線的方向判斷②由UAB=和UAB=φA-φB判斷③根據(jù)電場(chǎng)力做功(或電勢(shì)能)判斷電勢(shì)能大小的判斷①根據(jù)Ep=qφ判斷②根據(jù)ΔEp=-W電,由電場(chǎng)力做功判斷拓展訓(xùn)練1(2021·浙江高三二模)硒鼓是激光打印機(jī)的核心部件,主要由感光鼓、充電輥、顯影裝置、粉倉(cāng)和清潔裝置構(gòu)成,工作中充電輥表面的導(dǎo)電橡膠給感光鼓表面均勻地布上一層負(fù)電荷。我們可以用下面的模型模擬上述過程:電荷量均為-q的點(diǎn)電荷,對(duì)稱均勻地分布在半徑為R的圓周上,若某時(shí)刻圓周上P點(diǎn)處的一個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量突變成+2q,則圓心O點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為(

)答案:D

解析:

根據(jù)對(duì)稱性和電場(chǎng)的疊加原理,知原來O點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度為零,說明P點(diǎn)處的點(diǎn)電荷在O點(diǎn)處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度與其余點(diǎn)電荷在O點(diǎn)處產(chǎn)生的合電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相反,則其余點(diǎn)電荷在O點(diǎn)處產(chǎn)生的合電場(chǎng)強(qiáng)度大小拓展訓(xùn)練2(多選)(2020·全國(guó)卷Ⅱ)如圖所示,豎直面內(nèi)一絕緣細(xì)圓環(huán)的上、下半圓分別均勻分布著等量異種電荷。a、b為圓環(huán)水平直徑上的兩個(gè)點(diǎn),c、d為豎直直徑上的兩個(gè)點(diǎn),它們與圓心的距離均相等。則(

)A.a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相等B.a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等C.c、d兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相等D.c、d兩點(diǎn)的電勢(shì)相等ABC解析:

采用微元法,在等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中,以兩點(diǎn)電荷連線與中垂線交點(diǎn)為圓心,以小于兩點(diǎn)電荷之間連線的任一距離為直徑作圓,則此圓直徑兩端點(diǎn)處的合電場(chǎng)強(qiáng)度是相同的。在此圓環(huán)直徑端點(diǎn)取等量異種點(diǎn)電荷,在兩點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中,根據(jù)前面的分析可知,a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相等,c、d兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相等。故在圓環(huán)中所有電荷形成的電場(chǎng)中,a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相等,c、d兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相等,A、C正確。在圓環(huán)豎直方向取等量異種電荷,a、b位于中垂線上,兩點(diǎn)電勢(shì)都為0,B正確。c位置靠近正電荷,電勢(shì)大于0;d位置靠近負(fù)電荷,電勢(shì)小于0,D錯(cuò)誤。命題熱點(diǎn)二平行板電容器問題常以選擇題的形式考查平行板電容器的各物理量的變化情況及電容器內(nèi)帶電物體的運(yùn)動(dòng)情況。例2(2021·廣西桂林期末)如圖所示,兩塊較大的金屬板A、B平行水平放置并與一電源相連,S閉合后,兩板間有一質(zhì)量為m、電荷量為q的油滴恰好在P點(diǎn)處于靜止?fàn)顟B(tài)。則下列說法正確的是(

)A.在S仍閉合的情況下,若將A板向下平移一小段位移,則油滴向下加速運(yùn)動(dòng),G中有b→a的電流B.在S仍閉合的情況下,若將A板向右平移一小段位移,則油滴向上加速運(yùn)動(dòng),G中有b→a的電流C.若將S斷開,且將A板向左平移一小段位移,P點(diǎn)電勢(shì)降低D.若將S斷開,再將A板向下平移一小段位移,P點(diǎn)電勢(shì)變大思維導(dǎo)引

答案:C

知,U增大;根據(jù)U=Ed可知,E增大,靜電力增大,油滴向上運(yùn)動(dòng);但由于電荷量不變,電場(chǎng)強(qiáng)度E變大,因此PB電勢(shì)差增大,而B板接地,因此P點(diǎn)電勢(shì)降低,故C正確。若將S斷開,Q不變,再將A板向下平移一小段位移,根據(jù)規(guī)律方法

關(guān)于平行板電容器的動(dòng)態(tài)問題分析

2.明確兩種類型:(1)電容器始終與直流電源相連→電壓U不變,改變?chǔ)舝、S、d中某一個(gè)量,判定C、E、Q等物理量的變化。(2)電容器充電后與電源斷開→電荷量Q不變,改變?chǔ)舝、S、d中某一個(gè)量,判定C、E、U等物理量的變化。拓展訓(xùn)練3(多選)(2022·廣西河池八校聯(lián)考)如圖所示,電容式麥克風(fēng)的振動(dòng)膜是利用超薄金屬或鍍金的塑料薄膜制成的,它與基板構(gòu)成電容器,并與電阻、電池構(gòu)成閉合回路。麥克風(fēng)正常工作時(shí),振動(dòng)膜隨聲波左右振動(dòng)。下列說法正確的是(

)A.振動(dòng)膜向右運(yùn)動(dòng)時(shí),電容器極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變B.振動(dòng)膜向右運(yùn)動(dòng)時(shí),a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的電勢(shì)高C.振動(dòng)膜向左運(yùn)動(dòng)時(shí),電阻上有從a到b的電流D.振動(dòng)膜向左運(yùn)動(dòng)時(shí),振動(dòng)膜所帶的電荷量減小BD命題熱點(diǎn)三帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)主要以計(jì)算題的形式考查帶電粒子在電場(chǎng)中的受力和運(yùn)動(dòng)情況。例3(2022·天津?yàn)I海新區(qū)高考模擬)目前我國(guó)正在運(yùn)轉(zhuǎn)的空間站天和核心艙,搭載了一種全新的推進(jìn)裝置——霍爾推力器。其工作原理簡(jiǎn)化如下:由陰極逸出(初速度極小)的一部分電子進(jìn)入放電室后,在靜電力與磁場(chǎng)力的共同作用下被束縛在一定的區(qū)域內(nèi),與推進(jìn)劑工質(zhì)(氙原子)發(fā)生碰撞使其電離;電離后的氙離子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)角度很小,其運(yùn)動(dòng)可視為在軸向靜電力作用下的直線運(yùn)動(dòng),并最終被高速噴出,霍爾推力器由于反沖獲得推進(jìn)動(dòng)力。設(shè)某次核心艙進(jìn)行姿態(tài)調(diào)整,開啟霍爾推力器,電離后的氙離子初速度為0,經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速后高速噴出,單位時(shí)間內(nèi)噴出氙離子的數(shù)目為N。已知一個(gè)氙離子的質(zhì)量為m,電荷量為q,忽略離子間的相互作用力和電子能量的影響。(1)求氙離子噴出加速電場(chǎng)的速度v及其所形成的等效電流I。(2)求霍爾推力器獲得的平均推力F的大小。(3)可以用霍爾推力器工作過程中產(chǎn)生的推力與電壓為U的電場(chǎng)對(duì)氙離子做功的功率的比值S來反映霍爾推力器的工作情況。通過計(jì)算說明,如果要增大S可以采取哪些措施。思維導(dǎo)引

規(guī)律方法

帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問題的分析思路(1)首先分析粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,區(qū)分是在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)還是偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)問題。(2)對(duì)于直線運(yùn)動(dòng)問題,可根據(jù)對(duì)粒子的受力分析與運(yùn)動(dòng)分析,從以下兩種途徑進(jìn)行處理:①如果是帶電粒子受恒定靜電力作用下的直線運(yùn)動(dòng)問題,應(yīng)用牛頓第二定律找出加速度,結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式確定帶電粒子的速度、位移等。②如果是非勻強(qiáng)電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng),一般利用動(dòng)能定理研究全過程中能的轉(zhuǎn)化,研究帶電粒子的速度變化、運(yùn)動(dòng)的位移等。(3)對(duì)于曲線運(yùn)動(dòng)問題,一般是類平拋運(yùn)動(dòng)模型,通常采用運(yùn)動(dòng)的合成與分解方法處理。通過對(duì)帶電粒子的受力分析和運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析,借助運(yùn)動(dòng)的合成與分解,尋找兩個(gè)分運(yùn)動(dòng),再應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律或運(yùn)動(dòng)學(xué)方程求解。(4)當(dāng)帶電粒子從一個(gè)電場(chǎng)區(qū)域進(jìn)入另一個(gè)電場(chǎng)區(qū)域時(shí),要注意分析帶電粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的變化及兩區(qū)域電場(chǎng)交界處的有關(guān)聯(lián)的物理量,這些關(guān)聯(lián)量往往是解決問題的突破口。拓展訓(xùn)練4(2022·廣西南寧期中)三塊相同的金屬平板A、B、D自上而下水平放置,間距分別為h和d,如圖所示。A、B兩板中心開孔,在A板的開孔上擱有一金屬容器P,與A板接觸良好,其內(nèi)盛有導(dǎo)電液體。A板通過閉合的開關(guān)S與電動(dòng)勢(shì)為U0的電池正極相連,B板與電池負(fù)極相連并接地。容器P內(nèi)液體在底部小孔O處形成質(zhì)量為m,電荷量為q的液滴后自由下落,穿過B板的開孔O'落到D板上,其電荷被D板吸附,液體隨即蒸發(fā)。接著容器底部又形成相同的液滴自由下落,如此繼續(xù)。設(shè)整個(gè)裝置放在真空中。(1)第一個(gè)液滴到達(dá)D板時(shí)的速度為多少?(2)D板最終可達(dá)到多高的電勢(shì)?(3)設(shè)液滴的電荷量是A板所帶電荷量的a倍(a=0.02),A板與B板構(gòu)成的電容器的電容為C0=5×10-12F,U0=1000V,m=0.02g,h=d=5cm,g取10m/s2。試計(jì)算D板最終的電勢(shì)值。解析:

(1)液滴下落過程中重力和靜電力都做正功,由動(dòng)能定理,得

(2)B板與電池負(fù)極相連并接地,D板處的電勢(shì)大小可以表示為DB的電勢(shì)差,由動(dòng)能定理研究整個(gè)過程,得mg(h+d)+U0q-Uq=0Q=C0U0q=aQ聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得φ=U=2.01×105

V。新題演練?能力遷移1.(2021·云南期末)如圖所示,在一個(gè)半徑為R的均勻金屬球殼左側(cè)M點(diǎn)放置一個(gè)電荷量為-q的點(diǎn)電荷,O點(diǎn)為球殼的球心,已知M、O、N三點(diǎn)在一條直A解析:

根據(jù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度公式,點(diǎn)電荷在N處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度EM=k,方向由N指向O;由于靜電平衡,球殼為等勢(shì)體,球殼內(nèi)部N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零,M處點(diǎn)電荷在N點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度與球殼上感應(yīng)電荷在N點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相反,所以球殼上感應(yīng)電荷在N點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E感=EM=,方向由O指向N,故A正確,B、C、D錯(cuò)誤。2.避雷針上方有雷雨云時(shí),避雷針附近的電場(chǎng)線分布如圖所示,圖中中央的豎直黑線AB代表了避雷針,CD為水平地面,M、N是電場(chǎng)線中兩個(gè)點(diǎn)。下列說法正確的是(

)A.M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的電勢(shì)高B.M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大C.在試探電荷從M點(diǎn)到N點(diǎn)的多條路徑中,沿直線MN走靜電力做功最少D.CD的電勢(shì)為零,但其表面附近的電場(chǎng)線有些位置和地面不垂直A解析:

沿電場(chǎng)線電勢(shì)逐漸降低,可知M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的電勢(shì)高,故A正確;N點(diǎn)處的電場(chǎng)線比M點(diǎn)密集,可知M點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小,故B錯(cuò)誤;由于M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)差一定,可知無論試探電荷沿什么路徑從M點(diǎn)到N點(diǎn),靜電力做功都是相同的,故C錯(cuò)誤;CD的電勢(shì)為零,地面為等勢(shì)面,則CD表面附近的電場(chǎng)線與地面都是垂直的,故D錯(cuò)誤。3.(多選)(2021·遼寧鞍山模擬)如圖所示,Q是真空中固定的點(diǎn)電荷,a、b、c是以Q所在位置為圓心、半徑分別為r和2r的球面上的三點(diǎn)。將電荷量為q1、q2的正試探電荷分別從a、c兩點(diǎn)移至無窮遠(yuǎn)處,兩電荷的電勢(shì)能均增大且增量相同。已知取無窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零時(shí),點(diǎn)電荷在周圍某點(diǎn)的電勢(shì)φ=k,其中R為該點(diǎn)到點(diǎn)電荷的距離。不計(jì)q1、q2的相互作用,下列判斷正確的是(

)A.Q帶負(fù)電B.b、c兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相同C.a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小之比為1∶4D.q1<q2AD解析:

將正試探電荷q1、q2分別從a、c移至無窮遠(yuǎn)電勢(shì)能增大,靜電力做負(fù)功,靜電力的方向指向Q,電場(chǎng)強(qiáng)度方向指向Q,則Q帶負(fù)電,故A正確。根據(jù)4∶1,故C錯(cuò)誤。將電荷量為q1、q2的正試探電荷分別從a、c兩點(diǎn)移至無窮遠(yuǎn)處,兩電荷的電勢(shì)能增量相同,說明靜電力做負(fù)功相同,通過靜電力做功與電勢(shì)差關(guān)系知q1<q2,故D正確。4.(多選)(2020·全國(guó)卷Ⅲ)如圖所示,∠M是銳角三角形PMN最大的內(nèi)角,電荷量為q(q>0)的點(diǎn)電荷固定在P點(diǎn)。下列說法正確的是(

)A.沿MN邊,從M點(diǎn)到N點(diǎn),電場(chǎng)強(qiáng)度的大小逐漸增大B.沿MN邊,從M點(diǎn)到N點(diǎn),電勢(shì)先增大后減小C.正電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能比其在N點(diǎn)的電勢(shì)能大D.將正電荷從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn),靜電力所做的總功為負(fù)BC解析:

本題以點(diǎn)電荷的電場(chǎng)為背景,意在考查靜電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度分布規(guī)律和電勢(shì)、電勢(shì)能、靜電力做功的關(guān)系。沿MN邊,從M點(diǎn)到N點(diǎn),距P點(diǎn)的距離先變小后變大,P點(diǎn)的點(diǎn)電荷帶正電,電場(chǎng)強(qiáng)度E=k,越靠近P點(diǎn),電場(chǎng)強(qiáng)度越大,電勢(shì)越大,所以電場(chǎng)強(qiáng)度先變大后變小,電勢(shì)先變大后變小,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;正電荷在電勢(shì)高的位置電勢(shì)能也大,所以正電荷在M點(diǎn)的電勢(shì)能大于其在N點(diǎn)的電勢(shì)能,選項(xiàng)C正確;將正電荷由電勢(shì)能大的M點(diǎn)移到電勢(shì)能小的N點(diǎn),靜電力做正功,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。5.(2022·河北邢臺(tái)開學(xué)卷)電容式加速度傳感器在安全氣囊、手機(jī)移動(dòng)設(shè)備等方面應(yīng)用廣泛,其工作原理簡(jiǎn)化為如圖所示的示意圖。質(zhì)量塊左側(cè)連接輕質(zhì)彈簧,右側(cè)連接電介質(zhì)。彈簧與電容器固定在外框上,質(zhì)量塊可帶動(dòng)電介質(zhì)移動(dòng)以改變電容器的電容,則下列說法正確的是(

)A.電介質(zhì)插入極板間越深,電容器的電容越小B.若傳感器運(yùn)動(dòng)時(shí)向右的加速度逐漸增大,則電路中有由b向a的電流C.若傳感器以恒定加速度向左運(yùn)動(dòng),則電路中有由a向b的電流D.若傳感器以恒定加速度向右運(yùn)動(dòng),則電路中有由a向b的電流B解析:

由公式C=可知,電介質(zhì)插入極板間越深,電容器電容越大,選項(xiàng)A錯(cuò)誤。當(dāng)傳感器運(yùn)動(dòng)時(shí)向右的加速度逐漸增大,質(zhì)量塊要向左運(yùn)動(dòng),導(dǎo)致插入極板間電介質(zhì)變淺,因此電容會(huì)減小,由于電壓不變,根據(jù)Q=CU可知,極板間的電荷量減小,電容器處于放電狀態(tài),因此電路中有由b向a的電流,選項(xiàng)B正確。若傳感器以恒定加速度向右運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧長(zhǎng)度保持不變,電容器極板間的電介質(zhì)的長(zhǎng)度不變,電容器電容不變,電路中無電流,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。6.(2022·廣東卷)密立根通過觀測(cè)油滴的運(yùn)動(dòng)規(guī)律證明了電荷的量子性,因此獲得了1923年的諾貝爾獎(jiǎng)。下圖是密立根油滴實(shí)驗(yàn)的原理示意圖,兩個(gè)水平放置、相距為d的足夠大金屬極板,上極板中央有一小孔。通過小孔噴入一些小油滴,由于碰撞或摩擦,部分油滴帶上了電荷。有兩個(gè)質(zhì)量均為m0、位于同一豎直線上的球形小油滴A和B,在時(shí)間t內(nèi)都勻速下落了距離h1。此時(shí)給兩極板加上電壓U(上極板接正極),A繼續(xù)以原速度下落,B經(jīng)過一段時(shí)間后向上勻速運(yùn)動(dòng)。B在勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間t內(nèi)上升了距離h2(h2≠h1),隨后與A合并,形成一個(gè)球形新油滴,繼續(xù)在兩極板間運(yùn)動(dòng)直至勻速。已知球形油滴受到的空氣阻力大小為,其中k為比例系數(shù),m為油滴質(zhì)量,v為油滴運(yùn)動(dòng)速率。不計(jì)空氣浮力,重力加速度為g。求:(1)比例系數(shù)k;(2)油滴A、B的電性和電荷量,B上升距離h2電勢(shì)能的變化量;(3)新油滴勻速運(yùn)動(dòng)速度的大小和方向。(2)兩極板加上電壓U后,A繼續(xù)以原速度下落,因此A不帶電。B要向下減速,因此所受電場(chǎng)力豎直向上