第3讲电容器与电容带电粒子在电场中的运动

1、第第3讲讲 电容器与电容电容器与电容带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动电容器、电容电容器、电容1电容器电容器(1)组成：由两个彼此组成：由两个彼此又相互又相互的导体组的导体组成成(2)带电荷量：一个极板所带电荷量的带电荷量：一个极板所带电荷量的 绝缘绝缘靠近靠近绝对值绝对值(3)电容器的充、放电电容器的充、放电充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两板带上充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两板带上等量的等量的 ，电容器中储存，电容器中储存放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中中 转化为其他形式的能转化为其他形式的能异种电荷异

2、种电荷电场能电场能电场能电场能2电容电容(1)定义：电容器所带的定义：电容器所带的与电容器两极板与电容器两极板间的电势差间的电势差U的比值的比值(2)定义式：定义式： .(3)物理意义：表示电容器物理意义：表示电容器本领大小的物理本领大小的物理量量(4)单位：法拉单位：法拉(F)1 FF1012pF电荷量电荷量Q容纳电荷容纳电荷1063平行板电容器平行板电容器(1)影响因素：平行板电容器的电容与影响因素：平行板电容器的电容与成成正比，与介质的正比，与介质的成正比，与成正比，与成成反比反比(2)决定式：决定式：C，k为静电力常量为静电力常量正对面积正对面积介电常数介电常数两板间的距离两板间的距离

3、题组演练题组演练11如右图所示，一个平如右图所示，一个平行板电容器，板间距离为行板电容器，板间距离为d，当，当对其加上电压后，对其加上电压后，A、B两板的两板的电势分别为电势分别为和和，下述结，下述结论正确的是论正确的是()A电容器两极板间可形成匀强电场，电场强度大小电容器两极板间可形成匀强电场，电场强度大小为为E/dB电容器两极板间各点的电势，有的相同，有的不电容器两极板间各点的电势，有的相同，有的不同；有正的，有负的，有的为零同；有正的，有负的，有的为零C若只减小两极板间的距离若只减小两极板间的距离d，该电容器的电容，该电容器的电容C要要增大，极板上带的电荷量增大，极板上带的电荷量Q也会增

4、加也会增加D若有一个电子水平射入穿越两极板之间的电场，若有一个电子水平射入穿越两极板之间的电场，则电子的电势能一定会减小则电子的电势能一定会减小【答案【答案】BCD带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动1带电粒子在电场中的加速带电粒子在电场中的加速(1)运动状态分析：带电粒子沿与电场线平行的方向进运动状态分析：带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场，受到的电场力与入匀强电场，受到的电场力与在同一直线上，在同一直线上，做做 运动运动运动方向运动方向匀变速直线匀变速直线以上公式适用于一切电场以上公式适用于一切电场(包括匀强电场和非匀强电包括匀强电场和非匀强电场场)2带电粒子在匀强电场中的偏

5、转带电粒子在匀强电场中的偏转(1)运动状态分析：带电粒子以速度运动状态分析：带电粒子以速度v0垂直于电场线方垂直于电场线方向飞入匀强电场时，受到恒定的与初速度方向成向飞入匀强电场时，受到恒定的与初速度方向成90角的角的电场力作用而做电场力作用而做 运动运动(2)处理方法：类似于平抛运动的处理，应用运动的合处理方法：类似于平抛运动的处理，应用运动的合成与分解的方法成与分解的方法沿初速度方向做沿初速度方向做运动，运动时间：运动，运动时间：tl/v0.沿电场力方向做沿电场力方向做 运动运动匀变速曲线匀变速曲线匀速直线匀速直线匀加速直线匀加速直线离开电场时的偏移量：离开电场时的偏移量：y at2.离开

6、电场时的偏转角：离开电场时的偏转角：tan v/v0.题组演练题组演练21(2009年浙江卷年浙江卷)空间存在匀强电场，有一电荷量空间存在匀强电场，有一电荷量q(q0)、质量、质量m的粒子从的粒子从O点以速率点以速率v0射入电场，运动到射入电场，运动到A点时速率为点时速率为2v0.现有另一电荷量现有另一电荷量q、质量、质量m的粒子以速率的粒子以速率2v0仍从仍从O点射入该电场、运动到点射入该电场、运动到B点时速率为点时速率为3v0.若忽略若忽略重力的影响，则重力的影响，则()A在在O、A、B三点中，三点中，B点电势最高点电势最高B在在O、A、B三点中，三点中，A点电势最高点电势最高COA间的电

7、势差比间的电势差比BO间的电势差大间的电势差大DOA间的电势差比间的电势差比BA间的电势差小间的电势差小【答案【答案】AD22如右图所示，有一带如右图所示，有一带电粒子贴着电粒子贴着A板沿水平方向射入板沿水平方向射入匀强电场，当偏转电压为匀强电场，当偏转电压为U1时，时，带电粒子沿带电粒子沿轨迹从两板正中轨迹从两板正中间飞出；当偏转电压为间飞出；当偏转电压为U2时，时，带电粒子沿带电粒子沿轨迹落到轨迹落到B板中间；板中间；设粒子两次射入电场的水平速设粒子两次射入电场的水平速度相同，则两次偏转电压之比度相同，则两次偏转电压之比为为()AU1 U21 8BU1 U21 4CU1 U21 2 DU1

8、 U21 1【答案【答案】A示波管的原理示波管的原理1示波管的构造示波管的构造：2工作原理工作原理(如下图所示如下图所示)电子枪，电子枪，偏转电极，偏转电极，荧光屏荧光屏(1)如果在偏转电极如果在偏转电极XX和和YY之间都没有加电压，则之间都没有加电压，则电子枪射出的电子沿直线传播，打在荧光屏电子枪射出的电子沿直线传播，打在荧光屏，在那里产生一个亮斑在那里产生一个亮斑(2)YY上加的是待显示的上加的是待显示的 XX上是机上是机器自身的锯齿形电压，叫做器自身的锯齿形电压，叫做电压若所加扫描电压电压若所加扫描电压和信号电压的周期相同，就可以在荧光屏上得到待测信号和信号电压的周期相同，就可以在荧光屏

9、上得到待测信号在一个周期内变化的图象在一个周期内变化的图象中心中心信号电压信号电压扫描扫描题组演练题组演练31(2010年天星百校联盟领航卷年天星百校联盟领航卷)如下图甲所示为示如下图甲所示为示波管的构造示意图，现在波管的构造示意图，现在xx上加上上加上uxxt信号，信号，yy上加上加上上uyyt信号，信号，(如下图乙、图丙所示如下图乙、图丙所示)，则在屏幕上看到的，则在屏幕上看到的图形是图形是()【解析【解析】由起始时刻由起始时刻xx和和yy上的电压情况可将上的电压情况可将B、C排除由于在排除由于在xx上加上的上加上的uxxt信号周期为信号周期为yy上所上所加加uyyt信号周期的信号周期的2

10、倍，所以在屏幕上看到的图形是两个倍，所以在屏幕上看到的图形是两个正弦波，因此正弦波，因此D正确正确【答案【答案】D一、对电容器电容的理解一、对电容器电容的理解1物理意义：电容是反映电容器容纳电荷本领的物物理意义：电容是反映电容器容纳电荷本领的物理量理量(1)由由C 可以看出电压一定时，可以看出电压一定时，Q越大，越大，C越大，越大，容纳电荷本领越强本式是定义式，适于各种电容器，同容纳电荷本领越强本式是定义式，适于各种电容器，同时也给出了一种计算电容的方法时也给出了一种计算电容的方法(2)电容电容C的大小不随的大小不随Q变化，也不随电压变化，就像变化，也不随电压变化，就像水桶容量的大小不随是否盛

11、水、盛水多少变化一样水桶容量的大小不随是否盛水、盛水多少变化一样2决定因素：电容的大小由电介质、正对面积和板决定因素：电容的大小由电介质、正对面积和板间距离等自身因素决定间距离等自身因素决定1平行板电容器的两极平行板电容器的两极板板A、B接于电池两极，一带接于电池两极，一带正电小球悬挂在电容器内正电小球悬挂在电容器内部闭合开关部闭合开关S，电容器充电，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹这时悬线偏离竖直方向的夹角为角为，如右图所示，则，如右图所示，则()A保持开关保持开关S闭合，带正电的闭合，带正电的A板向板向B板靠近，则板靠近，则增增大大B保持开关保持开关S闭合，带正电的闭合，带正电的A板向

12、板向B板靠近，则板靠近，则不不变变C开关开关S断开，带正电的断开，带正电的A板向板向B板靠近，则板靠近，则增大增大D开关开关S断开，带正电的断开，带正电的A板向板向B板靠近，则板靠近，则不变不变【解析【解析】悬线偏离竖直方向的夹角悬线偏离竖直方向的夹角的大小由带电的大小由带电小球受的电场力和重力两因素决定因重力不变，故电场小球受的电场力和重力两因素决定因重力不变，故电场力增大时力增大时就增大在保持开关就增大在保持开关S闭合，即保持电容器两极闭合，即保持电容器两极板间电压板间电压U不变不变 【答案【答案】AD二、带电粒子在电场中的偏转问题二、带电粒子在电场中的偏转问题分析分析1粒子的偏转角问题粒

13、子的偏转角问题(1)已知电荷情况及初速度已知电荷情况及初速度如右图所示，设带电粒子质量为如右图所示，设带电粒子质量为m，带电荷量为带电荷量为q，以速度，以速度v0垂直于电场线方垂直于电场线方向射入匀强偏转电场，偏转电压为向射入匀强偏转电场，偏转电压为U1.若若粒子飞出电场时偏转角为粒子飞出电场时偏转角为， 结论：动能一定时结论：动能一定时tan 与与q成正比，成正比， 电荷量相同时电荷量相同时tan 与动能成反比与动能成反比(2)已知加速电压已知加速电压U0若不同的带电粒子是从静止经过同一加速电压若不同的带电粒子是从静止经过同一加速电压U0加速加速后进入偏转电场的，则由动能定理有：后进入偏转电

14、场的，则由动能定理有：结论：粒子的偏转角与粒子的结论：粒子的偏转角与粒子的q、m无关，仅取决于无关，仅取决于加速电场和偏转电场，即不同的带电粒子从静止经过同一加速电场和偏转电场，即不同的带电粒子从静止经过同一电场加速后进入同一偏转电场，它们在电场中的偏转角度电场加速后进入同一偏转电场，它们在电场中的偏转角度总是相同的总是相同的2粒子的偏转量问题粒子的偏转量问题结论：粒子从偏转电场中射出时，就像是从极板间的结论：粒子从偏转电场中射出时，就像是从极板间的处沿直线射出处沿直线射出(2)若不同的带电粒子是从静止经同一加速电压若不同的带电粒子是从静止经同一加速电压U0加速加速后进入偏转电场的，则由后进入

15、偏转电场的，则由和和，得：，得：结论：粒子的偏转角和偏转距离与粒子的结论：粒子的偏转角和偏转距离与粒子的q、m无关，无关，仅取决于加速电场和偏转电场即不同的带电粒子从静止仅取决于加速电场和偏转电场即不同的带电粒子从静止经过同一电场加速后进入同一偏转电场，它们在电场中的经过同一电场加速后进入同一偏转电场，它们在电场中的偏转角度和偏转距离总是相同的偏转角度和偏转距离总是相同的2如右图所示，静止的电子如右图所示，静止的电子在加速电压在加速电压U1的作用下从的作用下从O经经P板板的小孔射出，又垂直进入平行金的小孔射出，又垂直进入平行金属板间的电场，在偏转电压属板间的电场，在偏转电压U2的的作用下偏转一

16、段距离现使作用下偏转一段距离现使U1加加倍，要想使电子的运动轨迹不发倍，要想使电子的运动轨迹不发生变化，应该生变化，应该()A使使U2加倍加倍B使使U2变为原来的变为原来的4倍倍C使使U2变为原来的变为原来的倍倍D使使U2变为原来的变为原来的1/2倍倍【解析【解析】要使电子轨迹不变，则应使电子进入偏转要使电子轨迹不变，则应使电子进入偏转电场后任一水平位移电场后任一水平位移x所对应的偏距所对应的偏距y保持不变由保持不变由【答案【答案】A 如右图所示，用电池如右图所示，用电池对电容器充电，电路对电容器充电，电路a、b之间之间接有一灵敏电流表，两极板间接有一灵敏电流表，两极板间有一个电荷有一个电荷q

17、处于静止状态现处于静止状态现将两极板的间距变大，则将两极板的间距变大，则()A电荷将向上加速运动电荷将向上加速运动B电荷将向下加速运动电荷将向下加速运动C电流表中将有从电流表中将有从a到到b的电流的电流D电流表中将有从电流表中将有从b到到a的电流的电流【解析【解析】充电后电容器的上极板充电后电容器的上极板A带正电不断开带正电不断开电源，增大两板间距，电源，增大两板间距，U不变、不变、d增大由增大由E 知两极板知两极板间场强减小场强减小会使电荷间场强减小场强减小会使电荷q受到的电场力减小，电受到的电场力减小，电场力小于重力，合力向下，电荷场力小于重力，合力向下，电荷q向下加速运动由向下加速运动由

18、C 知电容知电容C减小由减小由QCU知极板所带电荷量减知极板所带电荷量减少会有一部分电荷返回电源，形成逆时针方向的电少会有一部分电荷返回电源，形成逆时针方向的电流电流表中将会有由流电流表中将会有由b到到a的电流，选项的电流，选项BD正确正确【答案【答案】BD(1)解决电容器动态问题的思路解决电容器动态问题的思路确定不变量确定不变量(分析电压不变或电荷量不变分析电压不变或电荷量不变)(2)电容器在充、放电过程中电路中有充电、放电电电容器在充、放电过程中电路中有充电、放电电流流11：如右图所示，：如右图所示，A、B为两块竖直放置的平行金为两块竖直放置的平行金属板，属板，G是静电计，开关是静电计，开

19、关S合上后，静电计指针张开一个合上后，静电计指针张开一个角度下述做法可使指针张角增大的是角度下述做法可使指针张角增大的是()A使使A、B两板靠近些两板靠近些B使使A、B两板正对面积两板正对面积错开些错开些C断开断开S后，使后，使B板向左板向左平移减小板间距平移减小板间距D断开断开S后，使后，使A、B板板错位正对面积减小错位正对面积减小【解析【解析】由于静电计的金属球与由于静电计的金属球与A板等势，外壳与板等势，外壳与B板等势板等势(电势都为零电势都为零)，因此静电计测量的是电容器两板，因此静电计测量的是电容器两板间的电压，如果间的电压，如果S一直闭合，则两板间的电压始终等于电一直闭合，则两板间

20、的电压始终等于电源的电动势，静电计的张角不会改变，源的电动势，静电计的张角不会改变，AB项错误；如果项错误；如果使开关使开关S断开，电容器上带电荷量一定，由断开，电容器上带电荷量一定，由U可知，当两板间的距离减小时，可知，当两板间的距离减小时，U变小，静电计的张变小，静电计的张角变小，角变小，C项错误；当两板间的正对面积减小，则两板间项错误；当两板间的正对面积减小，则两板间的电压增大，静电计的张角增大，的电压增大，静电计的张角增大，D项正确本题难度中项正确本题难度中等等【答案【答案】D 如右图所示，真空室中速度如右图所示，真空室中速度v01.6107 m/s的电子束，连续地沿两水平金的电子束，

21、连续地沿两水平金属板中心线属板中心线OO射入，已知极板长射入，已知极板长l4 cm，板间距离板间距离d1 cm，板右端距离荧光屏，板右端距离荧光屏PQ为为L18 cm.电子电荷量电子电荷量q1.61019 C，质量质量m0.911030 kg.若在电极若在电极ab上加上加u220 sin 100 t V的交变电压，在荧光屏的的交变电压，在荧光屏的竖直坐标轴竖直坐标轴y上能观测到多长的线段？上能观测到多长的线段？(设设极板间的电场是均匀的，两板外无电场、极板间的电场是均匀的，两板外无电场、荧光屏足够大荧光屏足够大)偏转问题的分析处理方法偏转问题的分析处理方法(1)类似于平抛运动的分析处理，应用运

22、动的合成和分类似于平抛运动的分析处理，应用运动的合成和分解的知识解的知识(2)从力学的观点和能量的观点着手，按力学问题的分从力学的观点和能量的观点着手，按力学问题的分析法加以分析，分析带电粒子在运动过程中其他形式的能析法加以分析，分析带电粒子在运动过程中其他形式的能和动能之间的转化过程时，可应用动能定理，也可以用能和动能之间的转化过程时，可应用动能定理，也可以用能量守恒定律量守恒定律21：如右图所示，水平放置的：如右图所示，水平放置的平行金属板平行金属板A、B连接一恒定电压，连接一恒定电压，两个质量相等的电荷两个质量相等的电荷M和和N同时分别同时分别从极板从极板A的边缘和两极板的正中间沿的边缘

23、和两极板的正中间沿水平方向进入板间电场，两电荷恰好水平方向进入板间电场，两电荷恰好在板间某点相遇若不考虑电荷的重在板间某点相遇若不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用，则下列说力和它们之间的相互作用，则下列说法正确的是法正确的是()A电荷电荷M的比荷大于电荷的比荷大于电荷N的比荷的比荷B两电荷在电场中运动的加速度相等两电荷在电场中运动的加速度相等C从两电荷进入电场到两电荷相遇，电场力对电荷从两电荷进入电场到两电荷相遇，电场力对电荷M做的功大于电场力对电荷做的功大于电场力对电荷N做的功做的功D电荷电荷M进入电场的初速度大小与电荷进入电场的初速度大小与电荷N进入电场进入电场的初速度大小一定相同的初速

24、度大小一定相同【解析【解析】电荷做类平抛运动，在竖直方向有电荷做类平抛运动，在竖直方向有y ，因时间、电压、板间距相等，所以电荷，因时间、电压、板间距相等，所以电荷M的比荷的比荷大，电荷量也大，大，电荷量也大，A正确；加速度是正确；加速度是M的大，的大，B错误；错误；电场力做功利用公式电场力做功利用公式WEqy判断判断C正确；初速度根据正确；初速度根据xv0t判断判断D错误错误【答案【答案】AC 如下图所示，水平绝缘光滑轨道如下图所示，水平绝缘光滑轨道AB的的B端与处端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC平滑连平滑连接，圆弧的半径接，圆弧的半

25、径R0.40 m在轨道所在空间存在水平向在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度右的匀强电场，电场强度E1.0104 N/C.现有一质量现有一质量m0.10 kg的带电体的带电体(可视为质点可视为质点)放在水平轨道上与放在水平轨道上与B端距离端距离x1.0 m的位置，由于受到电场力的作用带电体由静止开的位置，由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动，当运动到圆弧形轨道的始运动，当运动到圆弧形轨道的C端时，速度恰好为端时，速度恰好为零已知带电体所带电荷零已知带电体所带电荷q8.0105 C，取，取g10 m/s2，求：求：(1)带电体在水平轨道上运动的加速度大小及运动到带电体在水平轨道上运

26、动的加速度大小及运动到B端时的速度大小；端时的速度大小；(2)带电体运动到圆弧形轨道的带电体运动到圆弧形轨道的B端时对圆弧轨道的压端时对圆弧轨道的压力大小；力大小；(3)带电体沿圆弧形轨道运动过程中，电场力和摩擦力带电体沿圆弧形轨道运动过程中，电场力和摩擦力对带电体所做的功各是多少对带电体所做的功各是多少【解析【解析】(1)设带电体在水平轨道上运动的加速度大设带电体在水平轨道上运动的加速度大小为小为a，根据牛顿第二定律有，根据牛顿第二定律有qEma解得解得aqE/m8.0 m/s2设带电体运动到设带电体运动到B端时的速度大小为端时的速度大小为vB，则，则v2ax解得解得vB4.0 m/s.(2

27、)设带电体运动到圆弧形轨道设带电体运动到圆弧形轨道B端时受轨道的支持力端时受轨道的支持力为为FN，根据牛顿第二定律有，根据牛顿第二定律有FNmgmv/R解得解得FNmgmv/R5.0 N根据牛顿第三定律可知，带电体对圆弧形轨道根据牛顿第三定律可知，带电体对圆弧形轨道B端的端的压力大小压力大小FN5.0 N.(3)因电场力做功与路径无关，所以带电体沿圆弧形轨因电场力做功与路径无关，所以带电体沿圆弧形轨道运动过程中，电场力所做的功道运动过程中，电场力所做的功W电电qER0.32 J设带电体沿圆弧形轨道运动过程中摩擦力所做的功为设带电体沿圆弧形轨道运动过程中摩擦力所做的功为W摩摩，对此过程根据动能定

28、理有，对此过程根据动能定理有W电电W摩摩mgR0解得解得W摩摩0.72 J.【答案【答案】(1)8.0 m/s24.0 m/s(2)5.0 N(3)0.32 J0.72 J(1)由于带电微粒在匀强电场中所受电场力与由于带电微粒在匀强电场中所受电场力与重力都是恒力，因此其处理方法可用正交分解法重力都是恒力，因此其处理方法可用正交分解法先将复杂的运动分解为两个互相正交的简单的直线运先将复杂的运动分解为两个互相正交的简单的直线运动，而这两个直线运动的规律我们可以掌握，然后再按运动，而这两个直线运动的规律我们可以掌握，然后再按运动合成的观点，去求出复杂运动的相关物理量动合成的观点，去求出复杂运动的相关

29、物理量(2)用能量观点处理带电粒子在复合场中的运动用能量观点处理带电粒子在复合场中的运动从功能观点出发分析带电粒子的运动问题时：在对带从功能观点出发分析带电粒子的运动问题时：在对带电粒子受力情况和运动情况进行分析的基础上，再考虑应电粒子受力情况和运动情况进行分析的基础上，再考虑应用恰当的规律用恰当的规律(动能定理、能量转化守恒定律等动能定理、能量转化守恒定律等)解题解题31：如下图所示，光滑的水平轨道：如下图所示，光滑的水平轨道AB，与半径为，与半径为R的光滑的半圆形轨道的光滑的半圆形轨道BCD相切于相切于B点，点，AB水平轨道部分存水平轨道部分存在水平向右的匀强电场，半圆形轨道在竖直平面内，

30、在水平向右的匀强电场，半圆形轨道在竖直平面内，B为为最低点，最低点，D为最高点一质量为为最高点一质量为m带正电的小球从距带正电的小球从距B点点x的位置在电场力的作用下由静止开始沿的位置在电场力的作用下由静止开始沿AB向右运动，恰向右运动，恰能通过最高点，则能通过最高点，则()AR越大，越大，x越大越大BR越大，小球经过越大，小球经过B点后瞬间对轨道的压力越大点后瞬间对轨道的压力越大Cm越大，越大，x越大越大Dm与与R同时增大，电场力做功增大同时增大，电场力做功增大【答案【答案】ACD1某电容器上标有某电容器上标有“25 F450 V”字样，下列对该字样，下列对该电容器的说法正确的是电容器的说法

31、正确的是()A要使该电容器两极板之间电压增加要使该电容器两极板之间电压增加1 V，所需电荷，所需电荷量为量为2.5105 CB要使该电容器带电荷量要使该电容器带电荷量1 C，两极板之间需加电压，两极板之间需加电压2.5105 VC该电容器能够容纳的电荷量最多为该电容器能够容纳的电荷量最多为2.5105 CD该电容器能够承受的最大电压为该电容器能够承受的最大电压为450 V【解析【解析】由电容器电容的定义由电容器电容的定义CQ/U可得，可得，CQ/U，QCU，要使该电容器两极板之间电压增加，要使该电容器两极板之间电压增加U1 V，所需电荷量为，所需电荷量为Q2.5105 C，A正确，正确，B错错

32、误；该电容器能够容纳的电荷量最多为误；该电容器能够容纳的电荷量最多为QCU2.51054501.125102 C，C错误；电容器上所标的错误；电容器上所标的450 V是是电容器的额定电压，是电容器长期工作时所能承受的电压，电容器的额定电压，是电容器长期工作时所能承受的电压，低于击穿电压，该电容器能够承受的最大电压大于低于击穿电压，该电容器能够承受的最大电压大于450 V，D错误错误【答案【答案】A2(2009年福建卷年福建卷)如右图所示，平如右图所示，平行板电容器与电动势为行板电容器与电动势为E的直流电源的直流电源(内内阻不计阻不计)连接，下极板接地一带电油滴连接，下极板接地一带电油滴位于电容

33、器中的位于电容器中的P点且恰好处于平衡状点且恰好处于平衡状态现将平行板电容器的上极板竖直向态现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离上移动一小段距离()A带电油滴将沿竖直方向向上运动带电油滴将沿竖直方向向上运动BP点的电势将降低点的电势将降低C带电油滴的电势能将减小带电油滴的电势能将减小D若电容器的电容减小，则极板带若电容器的电容减小，则极板带电荷量将增大电荷量将增大【解析【解析】当平行板电容器的上极板竖直向上移动一当平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离时，两极板之间的距离小段距离时，两极板之间的距离d增大由增大由C可可知，电容知，电容C减小，由于移动过程中两极板与电源相连，两减小

34、，由于移动过程中两极板与电源相连，两极板间的电压极板间的电压U不变，等于电源的电动势不变，等于电源的电动势E，极板间的场，极板间的场强强E场场 将变小，带电油滴原来在重力和电场力的作用将变小，带电油滴原来在重力和电场力的作用下平衡，带电油滴所受的电场力竖直向上，极板移动后，下平衡，带电油滴所受的电场力竖直向上，极板移动后，电场力电场力FqE场场会变小，油滴所受合力变为竖直向下，油会变小，油滴所受合力变为竖直向下，油滴将沿竖直方向向下运动，故滴将沿竖直方向向下运动，故A项错误；项错误； 场强场强E场场减小时，减小时，P点到电势为零的负极板的距离点到电势为零的负极板的距离dP没没变，由变，由PE场

35、场dP，P点的电势将降低，故选项点的电势将降低，故选项B正确；由正确；由油滴所受电场力方向可知，油滴带负电，油滴在油滴所受电场力方向可知，油滴带负电，油滴在P点的电点的电势能势能PqP, 降低降低P，qP的绝对值减小，则油滴的电的绝对值减小，则油滴的电势能增大，故选项势能增大，故选项C错误；由电容的定义式错误；由电容的定义式C，U不变不变C 减小时，减小时，Q要减小，故选项要减小，故选项D错误错误【答案【答案】B3在地面附近，存在着一有界电场，边界在地面附近，存在着一有界电场，边界MN将某空将某空间分成上下两个区域间分成上下两个区域、，在区域，在区域中有竖直向上的匀中有竖直向上的匀强电场，在区

36、域强电场，在区域中离边界某一高度由静止释放一质量为中离边界某一高度由静止释放一质量为m的带电小球的带电小球A，如图甲所示，小球运动的，如图甲所示，小球运动的vt图象如图乙图象如图乙所示，已知重力加速度为所示，已知重力加速度为g，不计空气阻力，则，不计空气阻力，则()A在在t2.5 s时，小球经过边界时，小球经过边界MNB小球受到的重力与电场力之比为小球受到的重力与电场力之比为3 5C在小球向下运动的整个过程中，重力做的功与电在小球向下运动的整个过程中，重力做的功与电场力做的功大小相等场力做的功大小相等D在小球运动的整个过程中，小球的机械能与电势在小球运动的整个过程中，小球的机械能与电势能总和先

37、变大再变小能总和先变大再变小【解析【解析】由速度图象可知，带电小球在区域由速度图象可知，带电小球在区域与区与区域域中的加速度之比为中的加速度之比为3 2，由牛顿第二定律可知：，由牛顿第二定律可知：所以小球所受的重力与电场力之比为所以小球所受的重力与电场力之比为3 5，B正正确小球在确小球在t2.5 s时速度为零，此时下落到最低点，由动时速度为零，此时下落到最低点，由动能定理可知，重力与电场力的总功为零，故能定理可知，重力与电场力的总功为零，故C正确因小正确因小球只受重力与电场力作用，所以小球的机械能与电势能总球只受重力与电场力作用，所以小球的机械能与电势能总和保持不变，和保持不变，D错错【答案【答案】BC4如右图所示，两平行金属板如右图所示，两平行金属板间有一匀强电场，板长为间有一匀强电场，板长为L，板间距，板间距离为离为d，在板右端，在板右端L处有一竖直放置处有一竖直放置的光屏的光屏M，一带电荷量为，一带电荷量为q，质量为