专题三 电场和磁场
一、电场
1.库仑定律:F=
k
Q1Q2 r2
(真空中的点电荷)。
2.电场强度的表达式:(1)定义式:E=
F q
;(2)点电荷:E=
kQ r2
;(3)匀强电场E=
U d
。
3.几种典型电场的电场线(如图所示)
4.电势差和电势的关系:UAB=φA-φB或UBA=φB-φA。 5.电场力做功的计算:(1)普遍适用:W=qU; (2)匀强电场:W=Edq。
解析 断开开关,因电容器静止,故A项错误;极板间距增大,由E=U ,可知场强减小,电场
d
力减小,则粒子向下运动,故B项正确;将电容器的上极板水平向右平移少许, 极板正对面积减小,但极板间距不变,则场强和电场力均不改变,故C项错误; 因电容器与电源串联,则电容器两端电压与电源电动势相等,改变电阻箱阻 值,并不会改变电容器电压,所以粒子仍静止,故D项错误。
d
典例2 (2020江苏如皋中学、徐州一中、宿迁中学三校联考)如图所示,平行 板电容器C通过电阻箱R与恒压电源E连接,开关S闭合时一带电粒子刚好静 止在水平放置的两板中央,若使粒子向下运动,以下说法正确的是 ( B ) A.断开开关 B.将板间距增大 C.将电容器的上极板水平向右平移少许 D.增大电阻箱R的阻值
解析 由粒子运动轨迹可知,M受到的是吸引力,N受到的是排斥力,由于 O点的电荷带正电,所以M带负电荷,N带正电荷,选项A正确;M从a点运动到b 点,库仑力做负功,根据动能定理可知,M的动能减小,所以M在b点的动能小于 它在a点的动能,选项B正确;d点和e点处在同一等势面上,则N在d点的电势能 等于它在e点的电势能,选项C正确;N受到排斥力,在从c点运动到d点的过程中 库仑斥力做正功,选项D错误。