电容器带电粒子在电场中的运动

1、 随堂巩固提升1根据电容器电容的定义式C错误 ! ，可知 (>A 电容器所带的电荷量Q越多，它的电容就越大，C与 Q成正比B电容器不带电时，其电容为零C电容器两极板之间的电压U越高，它的电容就越小，C与 U成反比D以上说法均不对解读：选D 电容器的电容的大小与其本身因素有关，与带电量的多少、两极板电压的大小无关，故A、 B、 C错误， D正确。 b5E2RGbCAP2如图 6 312所示，两板间距为d的平行板电容器与电源连接，电键K 闭合。电容器两板间有一质量为m、带电荷量为 q的微粒静止不动。下列各叙述中正确的是(>p1EanqFDPw图6312A 微粒带的是正电B电源电动势大小

2、为错误 !C电键 K 断开，把电容器两板距离增大，微粒将向下做加速运动D保持电键 K 闭合，把电容器两板距离增大，微粒将向下做加速运动解读：选BD 微粒静止不动，电场力与重力平衡，微粒带负电，故A 错；由于 Eqmg即错误 !qmg，所以 U错误 !，B 对； K断开，改变板间距离，由于电容带电荷量不变，板间场强E错误 !不变，微粒仍受力平衡，静止不动，C错；保持 K 闭合，板间距离增大，由E错误 !知场强变小，电场力小于重力，微粒向下加速，D正确。 DXDiTa9E3d3.(2018·新课标全国卷 >如图 6 3 13，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流

3、电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子(>RTCrpUDGiT图63131 / 4A 所受重力与电场力平衡B电势能逐渐增加C动能逐渐增加D 做匀变速直线运动解读：选BD 对带电粒子受力分析如图所示，F 合 0，则 A 错；由图可知电场力与重力的合力与v0应反向， F 合对粒子做负功，其中 mg不做功， Eq做负功，故粒子动能减少，电势能增加，故B正确， C错误； F合 恒定且 F 合 与v0 方向相反，粒子做匀减速运动，D 项正确。 5PCzVD7HxA4.三个电子从同一地点同时沿同一方向垂直进入偏转电场，出现如图6 314所示的轨迹，则可以判断(&

4、gt;jLBHrnAILg图6314A 它们在电场中运动时间相同B A、 B在电场中时间相同， C先飞离电场C C进入电场的速度最大，A最小D电场力对 C做功最小解读：选BCD 三电子在电场运动的加速度相同，在垂直于极板方向，yA yB>yC，由 y错误 !at2知在电场中运动的时间tA tB>t C，故 A 错， B 对； B、 C水平位移相同， tB>tC，故 vC>vB，而 A、B运动时间相同，但 xA<xB 故 vB >vA，故 C进入电场的速度最大， A最小， C正确；电场力做功 W Eqy而 yA yB>yC，故电场力对 C做功最小， D

5、正确。 xHAQX74J0X5.如图 63 15所示为一真空示波管的示意图，电子从灯丝K 发出 (初速度可忽略不计>，经灯丝与 A板间的电压 U1加速，从 A板中心孔沿中心线 KO 射出，然后进入两块平行金属板 M、 N形成的偏转电场中 (偏转电场可视为匀强电场 >，电子进入 M、 N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过偏转电场后打在荧光屏上的P点。已知 M、 N两板间的电压为U 2，两板间的距离为d，板长为 L ，电子的质量为m，电荷量为 e，不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力。LDAYtRyKfE图6315(1> 求电子穿过 A板时速度的大小；(2> 求电子

6、从偏转电场射出时的侧移量；2 / 4(3>若要使电子打在荧光屏上P点的上方，可采取哪些措施？解读： (1> 设电子经电压U 1 加速后的速度为v0，由动能定理有eU1错误 ! mv错误 !Zzz6ZB2Ltk解得 v0错误 ! 。(2> 电子沿极板方向做匀速直线运动，沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动。设偏转电场的电场强度为E，电子在偏转电场中运动的时间为t，加速度为a，电子离开偏转电场时的侧移量为y。由牛顿第二定律和运动学公式有dvzfvkwMI1t错误 !错误 ! a2y错误 ! at解得： y错误 ! 。(3>减小加速电压 U1，增大偏转电压 U2(答案合理即

7、可 >。答案： (1>错误 ! (2> 错误 ! (3>见解读 rqyn14ZNXI6.在方向水平的匀强电场中，一不可伸长的不导电细线一端连着一个质量为m、电荷量为 q的带电小球，另一端固定于 O点。将小球拉起直至细线与场强平行，然后无初速度释放，则小球沿圆弧做往复运动。已知小球摆到最低点的另一侧，线与竖直方向的最大夹角为 。求： EmxvxOtOco图6316(1>匀强电场的场强；(2> 小球经过最低点时细线对小球的拉力。解读： (1>设细线长为L，小球带电荷量为q，场强为E。若 q>0 ，则 E 水平向右，反之向左。从释放点到左侧最高点的过程中，重力势能的减少等于电势能的增加，有SixE2yXPq5mgLcosqEL (1 sin>解得 E错误 ! ，方向水平向右(2> 设小球运动到最低点时的速度为v。此时细线对小球拉力为 F ，由动能定理mgL qEL错误 ! mv2在最低点，由牛