高考物理一轮复习 第6章 静电场 第3讲 电容器 带电粒子在电场中的运动模拟 新人教版选修

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1、我们在这里，召开私营企业家联谊会，借此机会，我代表成都市渝中工商局、渝中区私营企业协会，祝各位领导新年快乐、工作愉快、身体健康，祝各位企业家事业兴旺电容器带电粒子在电场中的运动1．(2016·全国卷Ⅰ)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(　D　)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[解析]　平行板电容器接在电压恒定的直流电源上，电容器两极板之间的电压U不变。若将云

2、母介质移出，电容C减小，由C＝Q/U可知，电容器所带电荷量Q减小，即电容器极板上的电荷量减小。由于U不变，d不变，由E＝U/d可知，极板间电场强度E不变，选项D正确，A、B、C错误。2．(2016·天津卷)如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两板间的电场强度，EP表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则(　D　)A．θ增大，E增大　B．θ增大，EP不变C．θ减小，EP增大D．θ

3、减小，E不变[解析]　平行板电容器带有等量异号电荷，当极板正对面积不变时，两极板之间的电场强度E不变。保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至题图中虚线位置，由U＝Ed可知，两极板之间的电势差减小，静电计指针的偏角θ减小，由于下极板接地(电势为零)，两极板之间的电场强度不变，所以点电荷在P点的电势能Ep不变。综上所述，选项D正确。3．(2016·山东泰安一模)带等量异种电荷的金属板M、N平行正对水平放置，间距为d，M板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)。一带电微粒从距离M板上方高d处的P点由静止开始下落，穿过M板的小孔后刚好到达N

4、板处的Q点(但未触及N板)而返回。不计空气阻力，忽略金属板正对部分之外的电场。现将M板向上平移的距离，再让原带电微粒从P点由静止开始下落。则微粒的运动情况为(　B　)认真组织会员学习，及时将党的路线、方针、政策，及时将新的法律和规章，传达到会员，协会编印了《会员之家》宣传资料共四期我们在这里，召开私营企业家联谊会，借此机会，我代表成都市渝中工商局、渝中区私营企业协会，祝各位领导新年快乐、工作愉快、身体健康，祝各位企业家事业兴旺A．落到N板上B．到达与N板相距d就返回C．到达与N板相距就返回D．仍刚好到达Q点而返回[解析]　平行板电容器电容C＝

5、，由U＝及E＝可知，E＝，当两板间距离变化时，电场强度不变。M板移动前，对带电粒子下落过程应用动能定理mg·2d－Eq·d＝0，M板移动后，设粒子在板间运动的距离为x时，速度为零，则有mg(＋x)－Eqx＝0，两式联立解得x＝，可知该点与N板的距离为d，B正确。4．(2016·北京)如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电子质量为m，电荷量为e，加速电场电压为U0。偏转电场可看作匀强电场，极板间电压为U，极板长度为L，板间距为d。(1)忽略电子所受重力，求电子射入偏转电场时的初速度v0和

6、从电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离Δy；(2)分析物理量的数量级，是解决物理问题的常用方法。在解决(1)问时忽略了电子所受重力，请利用下列数据分析说明其原因。已知U＝2.0×102V，d＝4.0×10－2m，m＝9.1×10－31kg，e＝1.6×10－19C，g＝10m/s2。(3)极板间既有电场也有重力场。电势反映了静电场各点的能的性质，请写出电势φ的定义式。类比电势的定义方法，在重力场中建立“重力势”的φG概念，并简要说明电势和“重力势”的共同特点。[答案]　(1)　　(2)(3)见解析[解析]　(1)根据功能关系，有eU0＝mv电子

7、射入偏转电场的初速度v0＝在偏转电场中，电子的运动时间Δt＝＝L认真组织会员学习，及时将党的路线、方针、政策，及时将新的法律和规章，传达到会员，协会编印了《会员之家》宣传资料共四期我们在这里，召开私营企业家联谊会，借此机会，我代表成都市渝中工商局、渝中区私营企业协会，祝各位领导新年快乐、工作愉快、身体健康，祝各位企业家事业兴旺偏转距离Δy＝a(Δt)2＝·(Δt)2＝(2)考虑电子所受重力和电场力的数量级，有重力G＝mg～10－29N电场力F＝～10－15N由于F≫G，因此不需要考虑电子所受重力。(3)电场中某点电势φ定义为电荷在该点的电势能

8、Ep与其电荷量q的比值，即φ＝由于重力做功与路径无关，可以类比静电场电势的定义，将重力场中物体在某点的重力势能EG与其质量m的比值，叫做“重力势”，即φG＝电势φ和