2018版高考物理一轮复习第六章静电场第3节带电粒子在电场中的运动

第六章《静电场》测试卷一、单选题(共15小题)1.如图所示，在绝缘的光滑水平面上，相隔一定距离有两个带同号电荷的小球，从静止同时释放，则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是 ( )A ． 速度变大，加速度变大B ． 速度变小，加速度变小C ． 速度变大，加速度变小D ． 速度变小，加速度变大2.如图所示，在真空中的A 、B 两点分别放置等量异种点电荷，在A 、B 两点间取一正五角星形路径abcdefghija ，五角星的中心与A 、B 的中点重合，其中af 连线与AB 连线垂直．现将一电子沿该路径逆时针移动一周，下列判断正确的是（ ）A ．e 点和g 点的电场强度相同B ．a 点和f 点的电势相等C ． 电子从g 点到f 点再到e 点过程中，电势能先减小再增大D ． 电子从f 点到e 点再到d 点过程中，电场力先做正功后做负功3.关于电场下列说法正确的是( )A ． 根据E =F /q ，可知电场中某点的场强与电场力成正比B ． 根据E = k Q /r 2，可知点电荷电场中某点的场强与该点电荷的电量Q 成正比C ． 根据场强叠加原理，可知合电场的场强一定大于分电场的场强D ． 电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹4.如图所示，一圆环上均匀分布着正电荷，x 轴垂直于环面且过圆心O .下列关于x 轴上的电场强度和电势的说法中正确的是( )A．O点的电场强度为零，电势最低B．O点的电场强度为零，电势最高C．从O点沿x轴正方向，电场强度减小，电势升高D．从O点沿x轴正方向，电场强度增大，电势降低5.空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示，a、b、c、d为电场中的4个点，则()A．P、Q两点处的电荷等量同种B．a点和b点的电场强度相同C．c点的电势低于d点的电势D．负电荷从a到c，电势能减少6.如图所示，一圆环上均匀分布着负电荷，x轴垂直于环面且过圆心O。

第六章静电场电势能与电势差第1节电场力性质的描述班级姓名成绩(时间：45分钟满分：100分)一、选择题（本题共10小题，每小题7分，每题只有一个答案正确，共70分）1. 在静电场中a 、b 、c 、d 四点分别放一检验电荷，其电量可变，但很小，结果测出检验电荷所受电场力与电荷电量的关系如图所示，由图线可知 ( ) A. a 、b 、c 、d 四点不可能在同一电场线上 B. 四点场强关系是E c ＞E a ＞E b ＞E d C. 四点场强方向可能不相同 D. 以上答案都不对2. 电场强度E 的定义式为E =qF,根据此式，下列说法中正确的是( )①上式说明电场中某点的场强E 与F 成正比，与q 成反比，拿走q ，则E =0②式中q 是放入电场中的点电荷的电量，F 是该点电荷在电场中某点受到的电场力，E 是该点的电场强度 ③式中q 是产生电场的点电荷的电量，F 是放在电场中的点电荷受到的电场力，E 是电场强度 ④在库仑定律的表达式F =221r q kq 中，可以把22r kq 看做是点电荷q 2产生的电场在点电荷q 1处的场强大小，也可以把21r kq 看做是点电荷q 1产生的电场在点电荷q 2处的场强大小A. 只有①②B.只有①③C. 只有②④D.只有③④3. 在x 轴上有两个点电荷，一个带电量Q 1，另一个带电量Q 2，且Q 1=2Q 2.用E 1和E 2分别表示两个点电荷产生的场强的大小，则在x 轴上 ( ) A. E 1=E 2的点只有一处，该处的合场强为0B. E 1=E 2的点共有两处，一处的合场强为0，另一处的合场强为2E 2C. E 1=E 2的点共有三处，其中两处的合场强为0，另一处的合场强为2E 2D. E 1=E 2的点共有三处，其中一处的合场强为0，另两处的合场强为2E 2 4. A 、B 两个点电荷在真空中所产生电场的电场线（方向未标出）如图所示.图中C 点为两点电荷连线的中点，MN 为两点电荷连线的中垂线，D 为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN 左右对称.则下列说法中错误的是 ( ) A. 这两个点电荷一定是等量异种电荷 B. 这两个电荷一定是等量同种电荷 C. C 、D 两点的电势一定相等D. C 点的电场强度比D 点的电场强度大5. （改编题）下面各图中A 球系在绝缘细线的下端，B 球固定在绝缘平面上，它们带电的种类以及位置已在图中标出，则A 球能保持静止的是（）6. 如图所示，中子内有一个电荷量为+32e 的上夸克和两个电荷量为-31e 的下夸克，3个夸克都分布在半径为r 的同一圆周上，则3个夸克在其圆心处产生的电场强度为 ( ) A.2r ke B. 23r ke C. 29r ke D. 232r ke7. （改编题）如图所示，两等量异号的点电荷相距为2a .M 与两点电荷共线，N位于两点电荷连线的中垂线上，两点电荷连线中点到M 和N 的距离都为L ，且L >>a.忽略(La )n(n ≥2)项的影响，则两点电荷的合电场在M 和N 点的强度( )A. 大小之比为4，方向相反B. 大小之比为1，方向相反C. 大小均与a 成正比，方向相反D. 大小均与L 的平方成反比，方向相互垂直8. 如图所示，光滑绝缘水平面上带异号电荷的小球A 、B ，它们一起在水平向右的匀强电场中向右做匀加速运动，且保持相对静止.设小球A 的带电量大小为Q A ，小球B 的带电量大小为Q B ，下列判断正确的是 ( )A. 小球A 带正电，小球B 带负电，且Q A >Q BB. 小球A 带正电，小球B 带负电，且Q A <Q BC. 小球A 带负电，小球B 带正电，且Q A >Q BD. 小球A 带负电，小球B 带正电，且Q A <Q B9. 如图所示，质量分别为m 1和m 2的两小球，分别带电荷量q 1和q 2，用同等长度的绝缘线悬于同一点，由于静电斥力使两悬线与竖直方向张开相同的角度，则( )A. q 1必等于q 2B. m 1必等于m 2C.11m q 必等于22m q D. 必须同时满足q 1=q 2和m 1=m 210.（改编题）如图所示,图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a,b是轨迹上的两点.若粒子在运动中只受电场力作用.根据此图做出的下列判断中错误的是( )A. 带电粒子所带电荷的符号B. 粒子在a、b两点的受力方向C. 粒子在a、b两点何处速度大D. a、b两点何处电场强度大二、计算题（本题共2小题，共30分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）11. （14分）在真空中同一条直线上的A、B两点固定有电荷量分别为+4Q和-Q的点电荷.（1）将另一个点电荷放在该直线上的哪个位置，可以使它在电场力作用下保持静止？（2）若要求这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止，那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷？电荷量是多大？12. （16分）有三根长度皆为l=0.30 m的不可伸长的绝缘轻线，其中两根的一端固定在天花板的O点，另一端分别拴有质量皆为m=1.0×10-2kg的带电小球A和B，它们的电荷量分别为-q 和+q,q=1.0×10-6C. A、B之间用第三根线连接起来，空间中存在大小为E= 2.0×105 N/C的匀强电场，电场强度的方向水平向右.平衡时A、B球的位置如图所示.已知静电力常量k=9×109N·m2/C2, 重力加速度g=10 m/s2.（1）求连接A、B 的轻线的拉力大小.（2）若将O、B 间的线烧断，由于有空气阻力，A、B 球最后会达到新的平衡状态，请定性画出此时A、B 两球所在的位置和其余两根线所处的方向（不要求写出计算过程）.第2节电场能性质的描述班级姓名成绩(时间：45分钟满分：100分)一、选择题（本题共10小题，每小题7分，每题只有一个答案正确，共70分）1. 关于电场强度、电势和电势能的说法中正确的是 ( ) A. 在电场中，电势高的地方，电荷在该点具有的电势能就大B. 在电场中，电势高的地方，放在该点的电荷的电荷量越大，它所具有的电势能也越大C. 在电场中电势高的点，电场强度一定大D. 在负的点电荷所产生的电场中的任何一点上，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能 2.（2008·天津）带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用，能分别完成以下两种运动： ①在电场线上运动，②在等势面上做匀速圆周运动.该电场可能由 ( ) A. 一个带正电的点电荷形成 B. 一个带负电的点电荷形成C. 两个分立的带等量负电的点电荷形成D. 一带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成3. 如图所示，xOy 坐标系中，将一负检验电荷Q 由y 轴上a 点移至x 轴上b 点，需克服电场力做功W ；若从a 点移至x 轴上c 点，也需克服电场力做功W .那么此空间存在的静电场不可能是 ( ) A. 电场强度方向沿y 轴负方向的匀强电场 B. 电场强度方向沿x 轴正方向的匀强电场C. 处于第Ⅰ象限某一位置的正点电荷形成的电场D. 处于第Ⅳ象限某一位置的负点电荷形成的电场4. 如图所示，P 、Q 是两个电荷量相等的异种电荷，在其电场中有a 、b 、c 三点在一ab =bc ，下列说法正确的条直线上，平行于P 、Q 的连线，在P 、Q 连线的中垂线上，是()A. φa >φb >φcB. φa >φc >φbC. E a >E b >E cD. E b >E a >E c5. 如图所示，P 、Q 是两个电量相等的正的点电荷，它们连线的中点是O ，A 、B 是中垂线上的两点，OA <OB ，用E A 、E B 、A ϕ、B ϕ分别表示A 、B 两点的场强和电势，则( ) A. E A 一定大于E B ，A ϕ一定大于B ϕ B. E A 不一定大于E B ，A ϕ一定大于B ϕ C. E A 不一定大于E B ，A ϕ不一定大于B ϕ D. E A 一定大于E B ，A ϕ不一定大于B ϕ分别为A ϕ=50 V ，C ϕ =20 V6. (改编题)某电场的电场线如图所示，过A 、C 两点的电势那么AC 连线中点B 的电势B ϕ为 ( )A. 等于35 VB. 大于35 VC. 小于35 VD. 无法确定7. （2008·广东理科基础）空间存在竖直向上的匀强电场，质量为m 的带正电的微粒水平射入电场中，微粒的运动轨迹如图所示，在相等的时间间隔内 ( ) A. 重力做的功相等 B. 电场力做的功相等C. 电场力做的功大于重力做的功D. 电场力做的功小于重力做的功电势分别为A ϕ、B ϕ和C ϕ，8. 如图所示，虚线a 、b 和c 是某静电场中的三个等势面，它们的A ϕ＞B ϕ＞C ϕ，一带正电的粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN 所示，由图可知( )A. 粒子从K 到L 的过程中，电场力做负功B. 粒子从L 到M 的过程中，电场力做负功C. 粒子从K 到L 的过程中，电势能减少D. 粒子从L 到M 的过程中，动能减少9. （改编题）如图所示，在x 轴上关于原点O 对称的两点固定放置等量异种点电荷+Q 和-Q ，x 轴上的P 点位于-Q 的右侧.下列判断正确的是 ( )①在x 轴上还有一点与P 点电场强度相同 ②在x 轴上还有两点与P 点电场强度相同③若将一试探电荷+q 从P 点移至O 点，电势能增大 ④若将一试探电荷+q 从P 点移至O 点，电势能减小A. ①③B. ①④C. ②③D. ②④ 10. （改编题）图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线.两粒子M 、N 质量相等，所带电荷的绝对值也相等.现将M 、N 从虚线上的O 点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示.点a 、b 、c 为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c 点.若不计重力，则下列说法错误的是( ) A. M 带负电荷，N 带正电荷B. N 在a 点的速度与M 在c 点的速度大小相同C. N 从O 点运动至a 点的过程中电场力做正功D. M 在从O 点运动至b 点的过程中，电场力对它做的功等于零二、计算题（本题共2小题，共30分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）11. (12分)将电荷量为6×10-6C 的负电荷从电场中A 点移到B 点，克服电场力做了3×10-5 J 的功，再将该电荷从B 点移到C 点，电场力做了1.2×10-5J 的功，则该电荷从A 点移到B 点，再从B 点移到C 点的过程中，电势能变化了多少？12. （18分）如图所示，在绝缘水平面上，相距为L 的A 、B 两点分别固定着等量正点电荷.O 为AB 连线的中点，C 、D 是AB 连线上两点，其中AC =CO =OD =DB =41L .一质量为m 电量为+q 的小滑块（可视为质点）以初动能E 0从C 点出发，沿直线AB 向D 运动，滑块第一次经过O 点时的动能为nE 0（n ＞1），到达D 点时动能恰好为零，小滑块最终停在O 点，求：（1）小滑块与水平面之间的动摩擦因数μ. （2）OD 两点间的电势差U OD . （3）小滑块运动的总路程s .第3节电容器带电粒子在电场中的运动班级姓名成绩(时间：45分钟满分：100分)一、选择题（本题共10小题，每小题7分，每题只有一个答案正确，共70分）1. 电容器是一种常用的电子元件，对电容器认识正确的是 ( ) A. 电容器的电容表示其储存电荷的能力 B. 电容器的电容与它所带的电荷量成正比C. 电容器的电容与它两极板间的电压成正比D. 电容的常用单位有μF 和pF,且有1μF=103pF2. （2009·海南）一平行板电容器两极板间距为d 、极板面积为S ，电容为dS0 ，其中ε0是常量.对此电容器充电后断开电源.当增加两板间距时，电容器极板间 ( )A. 电场强度不变，电势差变大B. 电场强度不变，电势差不变C. 电场强度减小，电势差不变D. 电场强度减小，电势差减小3. 给平行板电容器充电，断开电源后A 极板带正电，B 极板带负电.板间一带电小球C 用绝缘细线悬挂，如图所示.小球静止时与竖直方向的夹角为θ，则下列说法错误的有 ( ) A. 若将B 极板向右平移稍许，电容器的电容将减小B. 若将B 极板向下平移稍许，A 、B 两板间电势差将增大C. 若将B 板向上平移稍许，夹角θ将变大D. 轻轻将细线剪断，小球将做斜抛运动4.（2010·济南模拟）如图所示，质子（11H ）和α粒子（42He ），以相同的初动能垂直射入偏转电场（粒子不计重力），则这两个粒子射出电场时的侧位移y 之比为 ( )A. 1∶1B. 1∶2C. 2∶1D. 1∶45. （改编题）如图所示的电路可将声音信号转化为电信号，该电路中右侧固定不动的金属板b ，与能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的振动膜a 通过导线与恒定电源两极相接，若声源S 沿水平方向做有规律的振动，则 ( ) A. a 振动过程中，ab 板间的电场强度不变 B. a 振动过程中，ab 板所带电量不变C. a 振动过程中，灵敏电流计中始终有方向不变的电流D. a 向右的位移最大时，ab 两板所构成的电容器的电容量最大6. 如图所示，a 、b 、c 是静电场中的三个等势面，其电势分别是 5 V 、0和－5 V .一个电子从O 点以初速度v 0进入电场，电子进入电场后的运动情况是() A. 如果v 0的方向向上，则电子的速度大小不变，方向不变 B. 如果v 0的方向向上，则电子的速度大小改变，方向不变 C. 如果v 0的方向向左，则电子的速度大小改变，方向改变 D. 如果v 0的方向向左，则电子的速度大小改变，方向不变7. （改编题）如图所示，示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如果在荧光屏上P 点出现亮斑那么示波管中的 ( )①极板X 应带正电②极板X ′应带正电③极板Y 应带正电④极板Y ′应带正电 A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④8. （创新题）如图所示，示波器的示波管可以视为加速电场与偏转电场的组合，若已知加速电压为U 1，偏转电压为U 2，偏转极板长为L ，极板间距为d ，且电子被加速前的初速度可忽略，则关于示波器的灵敏度（即偏转电场中每单位偏转电压所引起的偏转量2U h）与加速电场、偏转电场的关系，下列说法中正确的是( ) A. L 越大，灵敏度越高B. d 越大，灵敏度越高C. U 1越大，灵敏度越高D. U 2越大，灵敏度越高 9. (2007·广东)平行板间有如图所示的周期性变化的电压.重力不计的带电粒子静止在平行板中央，从t =0时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况.则能正确定性描述粒子运动的速度图象的是( )10. （2010·天津）如图所示，带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置，M 、N 为板间同一电场线上的两点，一带电粒子（不计重力）以速度v M 经过M 点在电场线上向下运动，且未与下板接触，一段时间后，粒子以速度v N 返回N 点,则 ( )A. 粒子受电场力的方向一定由M 指向NB. 粒子在M 点的速度一定比在N 点的大C. 粒子在M 点的电势能一定比在N 点的大D. 电场中M 点的电势一定高于N 点的电势二、计算题（本题共2小题，共30分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）11. （2010·莱芜模拟）（14分）一质量为m 、带电荷量为+q 的小球以水平初速度v 0进入竖直向上的匀强电场中，如图甲所示.今测得小球进入电场后在竖直方向下降的高度y 与水平方向的位移x 之间的关系如图乙所示.根据图乙给出的信息（重力加速度为g ）.求： （1）匀强电场场强的大小.（2）小球从进入匀强电场到下降h 高度的过程中，电场力做的功. （3）小球在h 高度处的动能.12. （16分）如图甲所示，热电子由阴极飞出时的初速度忽略不计，电子发射装置的加速电压为U 0.电容器板长和板间距离均为L =10 cm ，下极板接地.电容器右端到荧光屏的距离也是L =10 cm.在电容器两极板间接一交变电压，上极板的电势随时间变化的图象如图乙所示.（每个电子穿过平行板的时间极短，可以认为电压是不变的）求：（1）在t =0.06 s 时刻，电子打在荧光屏上的何处？ （2）荧光屏上有电子打到的区间有多长？ （3）屏上的亮点如何移动？参考答案第六章第1节电场力性质的描述1. 解析：根据F =Eq 知，在F -q 图象中，E 为图线斜率，由此可得E c ＞E a ＞E b ＞E d ，选项B 正确. 答案：B2. 解析：E =qF为电场强度的定义式，适用于各种电场，其中q 为检验电荷的电量，F 为其在电场中所受的电场力，电场强度E 由电场决定，与检验电荷及其受力无关，故①、③错误，②对.由E =q F和库仑定律F =k 221r q q 知，k 21rq 为q 1在q2处产生电场的场强，k22rq为q2在q1处产生电场的场强，故④正确，选项C正确.答案:C3.解析:设Q1、Q2相距l，在它们的连线上距Q1x处有一点A，在该处两点电荷所产生电场的场强大小相等，则有k21xQ=k22)(xlQ-，即x2-4lx+2l2=0,解得x=llll)22(2816422±=-±,即x1=(2+2)l,x2=(2-2)l,说明在Q2两侧各有一点，在该点Q1、Q2产生电场的场强大小相等，在这两点中，有一点两点电荷产生电场的场强大小，方向都相同（若Q1、Q2为异种电荷，该点在Q1、Q2之间，若Q1、Q2为同种电荷，该点在Q1、Q2的外侧），在另一点，两点电荷产生电场的场强大小相等，方向相反（若Q1、Q2为异种电荷，该点在Q1、Q2外侧，若Q1、Q2为同种电荷，该点在Q1、Q2之间）.故B正确.答案:B4. 解析：由点电荷的电场线分布特点可知，A正确，B错误；等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线，因此C、D 电势相等，C正确；由C到无穷远处场强减小，D正确.答案：B5. 解析：图A中库仑力和绳的拉力的合力有可能等于球的重力大小，A球有可能保持静止；图B中库仑力和A球的重力均竖直向下，不可能和绳对A的拉力平衡；图C中库仑力和绳对A的拉力在一条直线上，其合力不可能竖直向上与重力平衡；图D中库仑力与绳对A的拉力的合力方向向左上，不可能和球A的重力平衡.答案：A6. 解析：两个-31e的下夸克在O处的合场强方向竖直向下，大小为22331rkerek=，而32e的上夸克在O处的场强方向也竖直向下，大小为223232rkerek=，故O处的合电场强度为222323rkerkerke=+,故A正确.答案：A7. 解析：题图所示合电场在M和N点的强度分别为E1=22)()(aLkqaLkq+--，E2＝22222aLaaLkq+⨯+，因（La）n可忽略，故E1∶E2=2；又N点处强场方向由＋q指向－q，在M点的场强表现＋q的点电荷、由－q指向＋q.答案：C8. 解析：如果小球A带正电，小球B带负电，则对B球来说，A对它的库仑力和匀强电场对它的电场力均水平向左，不可能向右匀加速，故A、B均错误，对A受力分析得EQ A<2rQkQBA，对B受力分析得EQB>2rQkQBA，比较可得2r kQ B >E >2rkQ A,Q B >Q A ,故D 正确. 答案：D9. 解析：依据题意对两个带电小球受力分析如图，据平衡条件得：F =m 1g tan θ，F =m 2g tan θ，所以有m 1=m 2. 答案：B10. 解析：由电场线的形状可判定产生电场的源电荷在电场线左侧,因做曲线运动的物体受到的合外力指向运动轨道的凹处,可知粒子在a 、b 点受力沿电场线向左，无论从a 向b ，还是从b 向a ，粒子在a 点速度大于b 点速度,由电场线的分布情况可得E a >E b .答案为A. 答案：A11. 解析：（1）先判定第三个点电荷所在的位置，只能在B 点的右侧；再由F =2rkQq,F 、k 、q 相同时r ∝Q ,所以r A ∶r B =2∶1，即C 在AB 延长线上，且AB =BC .（2）C 处的点电荷肯定在电场力作用下平衡；只要A 、B 两个点电荷中的一个处于平衡，另一个必然也平衡.由F =2r kQq，F 、k 、Q A 相同，Q ∝r 2，所以Q C ∶Q B =4∶1，而且要保证B 处的点电荷平衡，C 处点电荷必须是正电荷. 所以C 点处引入的点电荷Q C = +4Q . 12. 解析：（1）以B 球为研究对象，B 球受到重力mg ，电场力qE 、静电力F 、AB 间绳子的拉力T 1和OB 间绳子的拉力T 2共5个力的作用，处于平衡状态.受力情况如图.A 、B 间的静电力F =22lkq =0.1 N ，在竖直方向上:T 2sin 60°=mg ，在水平方向上：qE =F +T 1+T 2cos 60°， 代入数据解得T 1=0.042 N.（2）将O 、B 间的线烧断后，A 、B 球最后的平衡状态如图示:第六章第2节电场能性质的描述1. 解析：电势能由电荷和电场中的电势共同决定，它们均有正、负，而且正大于负，故A 、B 均错误.电场强度和电势没有必然联系，故C 错误.负电荷形成的电场中无限远处为零势能点，正电荷的电势能为负值，负电荷的电势能为正值，故D 正确. 答案：D2. 解析：仅受电场力的作用在电场线上运动，只要电场线是直线的就可能实现，但是在等势面上做匀速圆周运动，就需要带负电的粒子在电场中所受的电场力提供向心力，根据题目中给出的四个电场，同时符合两个条件的是A 选项. 答案：A3. 解析:由题意知，b 、c 在同一等势面上，且a 点电势高于b 、c 点电势.此空间的电场不可能是沿x 轴正方向的匀强电场. 答案:B4. 解析：根据电场力做功判断：若从a 到b 到c 移动一正的试探电荷，电场力做正功，电势降低，所以A 正确，由于点a 和点c 关于P 、Q 连线的中垂线对称，故a 、c 两点的场强大小相等，但方向不同，所以C 、D 错误. 答案：A5. 解析: P 、Q 在O 点的合场强为0，沿OAB 线到无穷远处P 、Q 的合场强也为0，可见沿OAB 线远离O 点时，合场强先增大再减小，故E A 不一定大于E B ，而电势离电荷越远越小，必有A ϕ>B ϕ，故选B 项正确. 答案:B6. 解析：因为电场线越密场强越大，所以AB 段的场强要比BC 段的场强大，因而U AB =E 1·AB ，U BC =E 2·BC ，U AB >U BC ，这里的E 1、E 2分别指AB 段、BC 段场强的平均值. 因此A ϕ-B ϕ>B ϕ-C ϕ，故2B ϕ<A ϕ+C ϕ.代入数值得小于35 V ，所以选项C 正确.答案：C7. 解析：根据微粒的运动轨迹可知电场力大于重力，故选项C 正确. 由于微粒做曲线运动，故在相等的时间间隔内，微粒的位移不相等，故选项A 、B 错误. 答案：C8. 解析:由图可知，等势线为一系列的同心圆，再结合电势关系可判断出场源电荷应为一带正电的点电荷，带正电的粒子在正的点电荷电场中受斥力作用，运动轨迹发生偏转，粒子从K 到L 的过程中轨迹靠近场源电荷，电场力做负功，由能量守恒定律可知，动能减少，电势能增加；粒子从L 到M 的过程中，轨迹远离场源电荷，电场力做正功，故电势能减少，动能增加，只有选项A 正确. 答案：A9. 解析：根据等量正负点电荷的电场分布可知，在x 轴上还有一点与P 点电场强度相同，即和P 点关于O 点对称，①正确.若将一试探电荷+q 从P 点移至O 点，电场力先做正功后做负功，所以电势能先减小后增大.一般规定无穷远电势为零，过O 点的中垂线电势也为零，所以试探电荷+q 在P 点时电势能为负值，移至O 点时电势能为零，所以电势能增大，③正确. 答案为A. 答案：A10. 解析：本题考查带电粒子在电场中的运动.图中的虚线为等势线,所以M 从O 点到b 点的过程中电场力对粒子做功等于零,D 正确.根据M 、N 粒子的运动轨迹可知N 受到的电场力向上M 受到的电场力向下,电荷的正负不清楚但为异种电荷.A 错误.a 到O 到的电势差等于O 到c 的电势差,而且电荷和质量大小相等,电场力都做正功，根据动能定理得N 在a 与M 在c 两点的速度大小相同,但方向不同,B 正确，C 正确. 答案：A11. 解析：A 、C 两点的电势差为：UAC =655106102.1103---⨯-⨯+⨯-=+q W W BC AB V=3 V ， 所以电势能的变化量为：ΔE =W AC =qU AC =-6×10-6×3 J=-1.8×10-5 J ，负号表示电荷的电势能增加.12. 解析：（1）因O 为AB 连线的中点，C 、D 是AB 连线上两点，其中AC =CO =OD =41L.知C 、D 关于O 点对称，则U CD =0.设滑块与水平面间的摩擦力大小为f ，对滑块从C 到D 的过程中，由动能定理得： qU CD -f ·2L=0-E 0，且f =μmg .得μ=m gLE 02. （2）对于滑块从O 到D 的过程中，由动能定理得qU OD -f ·4L=0-nE 0,则U OD =qE n 2)21(0-. （3）对于小滑块从C 开始运动最终在O 点停下的整个过程，由动能定理得：qU CO -fs=0-E 0， 而U CO =-U OD =qE n 2)12(0-，得s =412+n L.第六章第3节电容器带电粒子在电场中的运动1. 解析：C =UQ是电容的定义式，不是决定式，故C 与Q 、U 无关，B 、C 错误.1 μF=106 pF ，D 错误.电容是表示电容器储存电荷的能力的物理量，A 正确. 答案：A2. 解析：平行板所带电荷量Q 、两板间电压U ，有C ＝U Q 、C ＝d S 0ε、两板间匀强电场的场强E =d U ，可得E ＝S Q0ε.电容器充电后断开，电容器电荷量Q 不变，则E 不变.根据C =dS 0ε可知d 增大、C 减小，又根据C ＝U Q可知U 变大.答案：A3. 解析：电容器充电后与外电路断开，两极板电量不变，根据电容C的定义式C=UQ和决定式C=kdSπε4可知A、B正确.B板上移后，板间电势差增大，由dqU=mgtanθ,可知θ变大，C正确.绳子剪断后，小球做匀加速直线运动，D错误. 答案：D4. 解析：由y=2221vLmEq和E ko=221mv,得y=koEqEL42可知，y与q成正比，B正确.答案：B5. 解析：电容器始终与电源相连，U不变，a振动过程中，极板距离d变化，由E=dU可知，E变化，由Q=UC可知Q 变化，产生交变电流，故D正确.答案：D6. 解析：电子在O点所受电场力水平向左，AB中电子做匀变速曲线运动，CD中电子做匀加速直线运动，故D正确. 答案：D7. 解析：由荧光屏上亮斑的位置可知，电子在XX′偏转电场中向X极板方向偏转，故极板X带正电，①正确，②错误；电子在YY′偏转电场中向Y极板方向偏转，故极板Y带正电，③正确，④错误.答案为A.答案：A8. 解析：偏转位移h=221at=22)(21vLdmqU=1224dULU，灵敏度2Uh=124dUL，故A正确.B、C、D错误.答案:A9. 解析：0~2T时间内粒子做初速度为零的匀加速直线运动.2T~T时间内做加速度恒定的匀减速直线运动，由对称性可知，在T时速度减为零.此后周期性重复，故A正确.答案：A10. 解析：由于带电粒子未与下板接触，可知粒子向下做的是减速运动，故电场力向上，A错误；粒子由M到N电场力做负功电势能增加，动能减少，速度减小，故B正确、C错误；由于粒子和两极板所带电荷的电性未知，故不能判断M、N点电势的高低，D错误.答案：B11. 解析：（1）小球进入电场后，水平方向做匀速直线运动，设经过时间t，水平方向：v0t=L，竖直方向：mtqEmg2)(2-=h，所以E=222qLhmvqmg-.(2)电场力做功为W=-qEh=22222LmghLmvh-.(3)根据动能定理E k=mgh-qEh+22m v=222222m vLm vh+.。

第3讲 电容器 带电粒子在电场中的运动知识排查电容器 电容器的电压、电荷量和电容的关系1.电容器(1)组成：由两个彼此绝缘又相互靠近的导体组成。

(2)带电荷量：一个极板所带电荷量的绝对值。

(3)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等量的异种电荷，电容器中储存电场能。

放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中电场能转化为其他形式的能。

2.电容(1)定义：电容器所带的电荷量Q 与电容器两极板间的电势差U 的比值。

(2)定义式：C ＝Q U。

(3)物理意义：表示电容器容纳电荷本领大小的物理量。

(4)单位：法拉(F) 1 F ＝106μF ＝1012pF 3.平行板电容器的电容(1)影响因素：平行板电容器的电容与极板的正对面积成正比，与电介质的相对介电常数成正比，与极板间距离成反比。

(2)决定式：C ＝εr S 4πkd，k 为静电力常量。

带电粒子在匀强电场中的运动1.带电粒子在电场中的加速(1)动力学观点分析：若电场为匀强电场，则有a ＝qE m ，E ＝U d，v 2－v 20＝2ad 。

(2)功能观点分析：粒子只受电场力作用，满足qU ＝12mv 2－12mv 20。

2.带电粒子在匀强电场中的偏转(1)条件：以速度v 0垂直于电场线方向飞入匀强电场，仅受电场力。

(2)运动性质：类平抛运动。

(3)处理方法：运动的合成与分解。

①沿初速度方向：做匀速直线运动。

②沿电场方向：做初速度为零的匀加速直线运动。

小题速练1.思考判断(1)电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和。

( ) (2)电容器的电容与电容器所带电荷量成正比。

( ) (3)放电后的电容器电荷量为零，电容也为零。

( ) (4)带电粒子在匀强电场中只能做类平抛运动。

( )(5)带电粒子在电场中，只受电场力时，也可以做匀速圆周运动。

( ) (6)公式C ＝εr S4πkd 可用来计算任何电容器的电容。

高考试题精编版分项解析专题08 静电场1．如图所示，水平金属板A、B分别与电源两极相连，带电油滴处于静止状态．现将B板右端向下移动一小段距离，两金属板表面仍均为等势面，则该油滴（）A. 仍然保持静止B. 竖直向下运动C. 向左下方运动D. 向右下方运动【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷）【答案】 D点睛：本题以带电粒子在平行板电容器电场中的平衡问题为背景考查平行板电容器的电场及电荷受力运动的问题，解答本题的关键是根据电场线与导体表面相垂直的特点，B板右端向下，所以电场线发生弯曲，电场力方向改变。

2．研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是A. 实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电B. 实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小C. 实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大D. 实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（北京卷）【答案】 AD电量Q增大，则电压U也会增大，则电容C不变，故选项D错误。

点睛：本题是电容器动态变化分析问题，关键抓住两点：一是电容器的电量不变；二是电容与哪些因素有什么关系。

3．如图所示，实线表示某电场的电场线（方向未标出），虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N M和N【来源】2018年全国普通高等学校招生同一考试理科综合物理试题（天津卷）【答案】 D若粒子从N运动到M，则根据带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，可知在某点的电场力方向和速度方综上所述，D正确；【点睛】考查了带电粒子在非匀强电场中的运动；本题的突破口是根据粒子做曲线运动时受到的合力指向轨迹的内侧，从而判断出电场力方向与速度方向的夹角关系，进而判断出电场力做功情况．4．如图，三个固定的带电小球a、b和c，相互间的距离分别为ab=5 cm，bc=3 cm，ca=4 cm。

一、电场1．电场的概念19世纪30年代，法拉第提出一种观点，认为电荷间的作用不是超距的，而是通过场来传递。

电场是存在于电荷周围，传递电荷之间相互作用的特殊媒介物质。

电荷间的作用总是通过电场进行的。

虽然看不见摸不着也无法称量，但电场是客观存在的，只要电荷存在它周围就存在电场。

2．电场具有能量和动量。

3．电场力电场对放入其中的电荷（不管是运动的还是静止的）有力的作用，称为电场力。

4．静电场静止的电荷周围存在的电场称为静电场（运动的电荷或变化的磁场产生的电场称为涡旋电场）。

二、电场强度1．定义：放入电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值叫做该点的电场强度，简称场强。

单位：N/C或V/m2．公式：E=Fq，这是电场强度的定义式，适用于一切电场3．方向：规定正电荷所受电场力的方向为该点的场强方向，负电荷所受电场力的方向与该点的场强方向相反。

第三部分电场强度4．物理意义：描述该处电场的强弱和方向，是描述电场力的性质的物理量，场强是矢量。

★特别提示：电场强度是电场本身的属性，与放在电场中的电荷无关，不能根据定义式就说E与F成正比、与q成反比。

三、常见电场的电场强度1．点电荷电场E=Fq，F=2kQqr，故E=2kQr，与场源点电荷距离越大，电场强度越小，正点电荷形成的电场方向从场源点电荷指向外，负点电荷形成的电场方向指向场源点电荷。

2．匀强电场电场强度处处大小相等、方向相同四、电场线1．概念：为了直观形象地描述电场中各点的强弱及方向，在电场中画出一系列曲线，曲线上各点的切线方向表示该点的场强方向，曲线的疏密表示电场的强弱。

2．电场线特点（1）电场线是人们为了研究电场而假想出来的，实际电场中并不存在。

（2）静电场的电场线总是从正电荷（或无穷远处）出发，到负电荷（或无穷远处）终止，不是闭合曲线。

这一点要与涡旋电场的电场线以及磁感线区别。

（3）电场中的电场线永不相交。

（4）电场线不是带电粒子在电场中的运动轨迹，也不能确定电荷的速度方向。

2019高考物理带电粒子在匀强电场中的运动学问点匀强电场的电场线，是疏密相同的平行的直线，相互之间距离相等。

以下是带电粒子在匀强电场中的运动学问点，请考生仔细学习。

(1)带电粒子在电场中的运动，综合了静电场和力学的学问，分析方法和力学的分析方法基本相同：先分析受力状况，再分析运动状态和运动过程(平衡、加速或减速，是直线还是曲线)，然后选用恰当的规律解题。

(2)在对带电粒子进行受力分析时，要留意两点：
a 要驾驭电场力的特点。

如电场力的大小和方向不仅跟场强的大小和方向有关，还与带电粒子的电量和电性有关;在匀强电场中，带电粒子所受电场力到处是恒力;在非匀强电场中，同一带电粒子在不同位置所受电场力的大小和方向都可能不同。

b 是否考虑重力要依据详细状况而定：基本粒子：如电子、质子、粒子、离子等除有要说明或明确的示意以外，一般都不考虑重力(但并不忽视质量)。

带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或明确的示意以外，一般都不能忽视重力。

(3)、带电粒子的加速(含偏转过程中速度大小的改变)过程是其他形式的能和功能之间的转化过程。

解决这类问题，可以用动能定理，也可以用能量守恒定律。

带电粒子在匀强电场中的运动学问点的全部内容就是这些，查字典物理网预祝考生可以取得优异的成果。

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高中静电场知识点总结高中静电场知识点总结在高中物理中，电方面的知识是十分的重要，学好这部分需要不断地去总结归纳，下面是高中静电场知识点总结，希望帮助大家更好的进行高中物理的学习，一起来看看吧！1．电荷电荷守恒定律点电荷自然界中只存在正、负两中电荷，电荷在它的同围空间形成电场，电荷间的相互作用力就是通过电场发生的。

电荷的多少叫电量。

基本电荷e = 1.6*10^(-19)C。

带电体电荷量等于元电荷的整数倍（Q=ne）使物体带电也叫起电。

使物体带电的方法有三种：①摩擦起电②接触带电③感应起电。

电荷既不能创造，也不能被消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或从的体的这一部分转移到另一个部分，这叫做电荷守恒定律。

带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时，这样的带电体就可以看做带电的点，叫做点电荷。

2．库仑定律公式F = KQ1Q2/r^2（真空中静止的两个点电荷）在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比，跟它们间的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上，其中比例常数K叫静电力常量，K = 9.0*10^9Nm^2/C^2。

（F：点电荷间的作用力(N)，Q1、Q2：两点电荷的电量(C)，r：两点电荷间的距离(m)，方向在它们的连线上，作用力与反作用力，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引）库仑定律的适用条件是(1)真空，(2)点电荷。

点电荷是物理中的理想模型。

当带电体间的距离远远大于带电体的线度时，可以使用库仑定律，否则不能使用。

3．静电场电场线为了直观形象地描述电场中各点的强弱及方向，在电场中画出一系列曲线，曲线上各点的切线方向表示该点的场强方向，曲线的疏密表示电场的弱度。

电场线的特点：(1)始于正电荷（或无穷远），终止负电荷（或无穷远）；(2)任意两条电场线都不相交。

电场线只能描述电场的方向及定性地描述电场的强弱，并不是带电粒子在电场中的运动轨迹。

带电粒子的运动轨迹是由带电粒子受到的合外力情况和初速度共同决定。

考点3 电容器及带电粒子在电场中的运动考向1 平行板电容器相关问题1.[2018高考,19,6分]研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示.下列说法正确的是( )A.实验前,只用带电玻璃棒与电容器a 板接触,能使电容器带电B.实验中,只将电容器b 板向上平移,静电计指针的X 角变小C.实验中,只在极板间插入有机玻璃板,静电计指针的X 角变大D.实验中,只增加极板带电量,静电计指针的X 角变大,表明电容增大必备知识:静电起电方法、静电计原理、平板电容器电容的决定因素、实验探究现象及方法等. 关键能力:分析推理能力.解题指导:通过带电玻璃棒与a 板接触,使电容器两板带等量异号电荷,且电容器带电量Q 不变;根据C=εrε4πεε及C=εε分析求解.考向2 带电粒子在电场中的运动问题2.[2019全国Ⅲ,24,12分]空间存在一方向竖直向下的匀强电场,O 、P 是电场中的两点.从O 点沿水平方向以不同速度先后发射两个质量均为m 的小球A 、B.A 不带电,B 的电荷量为q (q>0).A 从O 点发射时的速度大小为v 0,到达P 点所用时间为t ;B 从O 点到达P 点所用时间为ε2.重力加速度为g ,求: (1)电场强度的大小; (2)B 运动到P 点时的动能.必备知识:电场力、电场力做功、牛顿第二定律、动能定理、平抛运动、运动的分解等. 关键能力:运动模型的构建能力;牛顿第二定律、动能定理等的综合运用能力.解题指导:本题中不带电小球做平抛运动,带电小球做类平抛运动.两种运动均属于匀变速曲线运动,处理方法均为分解法,均可分解为沿初速度方向的匀速直线运动和沿合外力方向且初速度为零的匀加速直线运动.考法1平行板电容器的动态变化问题1[2016某某高考,4,6分]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,E p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A.θ增大,E增大B.θ增大,E p不变C.θ减小,E p增大D.θ减小,E不变由题意及分析可知,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E p不变.综上所述,选项D正确.D1.[2016全国Ⅰ,14,6分]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()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考法2 带电粒子在点电荷电场中的运动2[2017某某高考,7,6分,多选]如图所示,在点电荷Q产生的电场中,实线MN是一条方向未标出的电场线,虚线AB是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹.设电子在A、B两点的加速度大小分别为a A、a B,电势能分别为E p A、E p B.下列说法正确的是A.电子一定从A向B运动B.若a A>a B,则Q靠近M端且为正电荷C.无论Q为正电荷还是负电荷一定有E p A<E p BD.B点电势可能高于A点电势由已知条件不能确定电子的运动方向,故A错误;若a A>a B,则A点场强大于B点场强,则Q 应靠近M端,由运动轨迹可知,电子受力方向向左,因此场强方向由M指向N,可知Q为正点电荷,故B正确;无论Q带正电荷还是负电荷,若电子从A运动到B,电场力做负功,电势能增加,若电子从B运动到A,电场力做正功,电势能减少,故E p A<E p B,A点电势一定高于B点电势,故C正确,D 错误.BC2.[2016某某高考,10,5分,多选]如图,一带正电的点电荷固定于O点,两虚线圆均以O为圆心,两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹,a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点.不计重力.下列说法正确的是( )A.M 带负电荷,N 带正电荷B.M 在b 点的动能小于它在a 点的动能C.N 在d 点的电势能等于它在e 点的电势能D.N 在从c 点运动到d 点的过程中克服电场力做功 考法 3 电容器与力学知识的综合应用3[2018全国Ⅲ,21,6分,多选]如图,一平行板电容器连接在直流电源上,电容器的极板水平;两微粒a 、b 所带电荷量大小相等、符号相反,使它们分别静止于电容器的上、下极板附近,与极板距离相等.现同时释放a 、b ,它们由静止开始运动.在随后的某时刻t ,a 、b 经过电容器两极板间下半区域的同一水平面.a 、b 间的相互作用和重力可忽略.下列说法正确的是 A .a 的质量比b 的大B .在t 时刻,a 的动能比b 的大C .在t 时刻,a 和b 的电势能相等D .在t 时刻,a 和b 的动量大小相等根据题述可知,微粒a 向下加速运动,微粒b 向上加速运动,根据a 、b 某时刻经过电容器两极板间下半区域的同一水平面,可知a 的加速度大小大于b 的加速度大小,即a a >a b .对微粒a ,由牛顿第二定律,有qE=m a a a ,对微粒b ,由牛顿第二定律,有qE=m b a b ,联立解得εεεε>εεεε,由此式可以得出a 的质量比b 的小,A 错误;在a 、b 两微粒运动过程中,a 微粒所受电场力等于b 微粒所受的电场力,t 时刻a 微粒的位移大于b 微粒的位移,根据动能定理,可知在t 时刻,a 的动能比b 的大,B 正确;由于在t 时刻两微粒经过同一水平面,电势相等,电荷量大小相等,符号相反,所以在t 时刻,a 和b 的电势能不等,C 错误;由于a 微粒受到的电场力(合外力)与b 微粒受到的电场力(合外力)大小相等,根据动量定理,可知在t 时刻,a 微粒的动量大小等于b 微粒的动量大小,D 正确.BD3.[2016某某高考,6,3分]如图所示,平行板电容器两极板的间距为d ,极板与水平面成45°角.上极板带正电.一电荷量为q (q>0)的粒子在电容器中靠近下极板处,以初动能E k0竖直向上射出.不计重力,极板尺寸足够大.若粒子能打到上极板,则两极板间电场强度的最大值为()A.εk04εεB.εk02εεC.√2εk02εεD.√2εk0εε考法4 带电粒子在匀强电场中的运动4[2016高考,23,18分]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U 0.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v 0和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=4.0×10-2 m,m=9.1×10-31kg,e=1.6×10-19C,g=10 m/s 2.(3)极板间既有静电场也有重力场.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”φG 的概念,并简要说明电势和“重力势”的共同特点.(1)根据功和能的关系,有eU 0=12m ε02电子射入偏转电场的初速度v 0=√2εε0ε在偏转电场中,电子的运动时间Δt=εε0=L √ε2εε0偏转距离Δy=12a (Δt )2=12·εεεε(Δt )2=εε24ε0ε. (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=εεε~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E p 与其电荷量q 的比值,即φ=εpε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E G与其质量m 的比值,叫做“重力势”,即φG =εεε电势φ和重力势φG 都是反映场的能的性质的物理量,仅由场自身的因素决定.(1)√2εε0εεε24ε0ε(2)(3)见解析4.[2015某某高考,7,6分,多选]如图所示,氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速度地飘入电场线水平向右的加速电场E 1,之后进入电场线竖直向下的匀强电场E 2发生偏转,最后打在屏上.整个装置处于真空中,不计粒子重力及其相互作用,那么()A .偏转电场E 2对三种粒子做功一样多B .三种粒子打到屏上时的速度一样大C .三种粒子运动到屏上所用时间相同D .三种粒子一定打到屏上的同一位置考法5 带电粒子在变化电场中的运动5[2019某某高三适应性测试]如图甲所示,M、N为正对竖直放置的平行金属板,A、B为两板间中线上的两点.当M、N板间不加电压时,一带电小球从A点由静止释放经时间T到达B点,此时速度为v.若两板间加上如图乙所示的交变电压,t=0时,将带电小球仍从A点由静止释放,小球运动过程中始终未接触极板,则t=T时,小球A.在B点上方B.恰好到达B点C.速度大于vD.速度小于v在M、N两板间加上如图乙所示的交变电压,小球受到重力和电场力的作用,电场力的方向(水平方向)随交变电压周期性变化,其大小不变,所以小球在竖直方向做自由落体运动,在水时速度减为零,接着平方向上,小球先做匀加速直线运动,后沿原方向做匀减速直线运动,t=ε2反向做匀加速直线运动,后继续做匀减速直线运动,t=T时速度减为零.根据对称性可知在t=T 时小球的水平位移为零,所以t=T时,小球恰好到达B点,选项A错误,B正确.在0~T时间内,电场力做的功为零,重力做的功与不加电压时相同,所以t=T时,小球速度为v,选项C、D错误.B5.[2015某某高考,20,6分,多选]如图甲,两水平金属板间距为d,板间电场强度的变化规律如图乙所示.t=0时刻,质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间,0~ε时间3内微粒匀速运动,T时刻微粒恰好经金属板边缘飞出.微粒运动过程中未与金属板接触.重力加速度的大小为g.关于微粒在0~T时间内运动的描述,正确的是()A.末速度大小为√2v0B.末速度沿水平方向mgd D.克服电场力做功为mgdC.重力势能减少了12考法6带电粒子在“等效场”中的运动6[2019某某4月选考,13,3分]用长为1.4 m 的轻质柔软绝缘细线,拴一质量为1.0×10-2 kg 、电荷量为2.0×10-8C 的小球,细线的上端固定于O 点.现加一水平向右的匀强电场,平衡时细线与铅垂线成37°角,如图所示.现向左拉小球使细线水平且拉直,静止释放,则(sin 37°=0.6) A.该匀强电场的场强为3.75×107N/C B.平衡时细线的拉力为0.17 NC.经过0.5 s,小球的速度大小为6.25 m/sD.小球第一次通过O 点正下方时,速度大小为7 m/s小球处于平衡状态时,受力分析如图所示,则可知qE=mg tan 37°,则该匀强电场的电场强度E=εεtan37°ε=3.75×106N/C,A 错误;细线的拉力F=εεcos37°=0.125 N,故B 错误;在外力作用下,小球拉至细线水平时,由静止释放,如图所示,小球在电场力和重力组成的等效“重力场”的作用下,从A 点由静止开始做匀加速直线运动至B 点,∠OAB=∠OBA=53°,OA=OB=l=1.4 m,在此过程中,细线处于松弛状态,无拉力作用,小球运动至B 点时,细线绷紧,匀加速直线运动结束.根据牛顿第二定律可知小球匀加速直线运动时的加速度a=ε合ε=εε=0.1250.01m/s 2=12.5 m/s 2,假设经过0.5 s 后,小球仍在沿AB 方向做匀加速直线运动,则小球的速度v=at=6.25 m/s,经过的距离x=12at 2=12×12.5×0.52m =1.562 5 m,A 、B间的距离|AB|=2×l×cos 53°=1.68 m,x<|AB|,假设成立,故0.5 s 时,小球的速度大小为6.25 m/s,故C 正确;小球运动至B 点时,细线绷紧,小球沿细线方向的分速度减为零,动能减小,假设细线绷紧过程小球机械能损失ΔE ,此后在电场力、重力和细线拉力作用下沿圆弧运动至O 点正下方,根据能量守恒定律,可知(qE+mg )·l-ΔE=12mv 2,可得v<7 m/s,故D 错误.C6.[2019某某南开中学二诊,多选]如图所示,竖直平面内一半径为R 的光滑圆环处在与水平方向夹角为θ=45°的斜向上的匀强电场中,现一电荷量为q 、质量为m 的带正电小球在圆环内侧A 点静止(A 点未画出),已知场强E=√2εεε,现给静止在A 处的小球一沿圆环切线方向的冲量I ,使小球不脱离轨道,I 的取值可能是() A.m √εεB.m √3εε C.2m √εε D.m √6εε重难突破带电粒子的力电综合问题题型1 带电粒子做类平抛运动问题分析7[2017全国Ⅱ,25,20分]如图,两水平面(虚线)之间的距离为H ,其间的区域存在方向水平向右的匀强电场.自该区域上方的A 点将质量均为m 、电荷量分别为q 和-q (q>0)的带电小球M 、N 先后以相同的初速度沿平行于电场的方向射出.小球在重力作用下进入电场区域,并从该区域的下边界离开.已知N 离开电场时的速度方向竖直向下;M 在电场中做直线运动,刚离开电场时的动能为N 刚离开电场时动能的1.5倍.不计空气阻力,重力加速度大小为g.求:(1)M 与N 在电场中沿水平方向的位移之比; (2)A 点距电场上边界的高度; (3)该电场的电场强度大小.(1)设小球M 、N 在A 点水平射出时的初速度大小为v 0,则它们进入电场时的水平速度仍然为v 0.M 、N 在电场中运动的时间t 相等,电场力作用下产生的加速度沿水平方向,大小均为a ,在电场中沿水平方向的位移分别为s 1和s 2.由题给条件和运动学公式得v 0-at=0①s 1=v 0t+12at 2② s 2=v 0t-12at 2③联立①②③式得s 1:s 2=3:1④.(2)设A 点距电场上边界的高度为h ,小球下落h 时在竖直方向的分速度为v y ,由运动学公式得εε2=2gh ⑤ H=v y t+12gt 2⑥M 进入电场后做直线运动,由几何关系知ε0εε=ε1ε⑦联立①②⑤⑥⑦式可得h=13H ⑧.(3)设电场强度的大小为E ,小球M 进入电场后做直线运动,则ε0εε=εεεε⑨ 设M 、N 离开电场时的动能分别为E k1、E k2,由动能定理得E k1=12m (ε02+εε2)+mgH+qEs 1⑩ E k2=12m (ε02+εε2)+mgH-qEs 2由已知条件得E k1=1.5E k2 联立④⑤⑦⑧⑨⑩式得E=εε√2ε.(1)3:1(2)13H (3)εε√2ε7.[2019全国Ⅱ,24,12分]如图,两金属板P 、Q 水平放置,间距为d.两金属板正中间有一水平放置的金属网G ,P 、Q 、G 的尺寸相同.G 接地,P 、Q 的电势均为φ(φ>0).质量为m 、电荷量为q (q>0)的粒子自G 的左端上方距离G 为h 的位置,以速度v 0平行于纸面水平射入电场,重力忽略不计.(1)求粒子第一次穿过G 时的动能,以及它从射入电场至此时在水平方向上的位移大小; (2)若粒子恰好从G 的下方距离G 也为h 的位置离开电场,则金属板的长度最短应为多少?题型2 带电粒子做多过程运动问题分析8[2017全国Ⅰ,25,20分]真空中存在电场强度大小为E 1的匀强电场,一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动,速度大小为v 0.在油滴处于位置A 时,将电场强度的大小突然增大到某值,但保持其方向不变.持续一段时间t 1后,又突然将电场反向,但保持其大小不变;再持续同样一段时间后,油滴运动到B 点.重力加速度大小为g . (1)求油滴运动到B 点时的速度.(2)求增大后的电场强度的大小;为保证后来的电场强度比原来的大,试给出相应的t 1和v 0应满足的条件.已知不存在电场时,油滴以初速度v 0做竖直上抛运动的最大高度恰好等于B 、A 两点间距离的两倍.(1)设油滴质量和电荷量分别为m 和q ,油滴速度方向向上为正.油滴在电场强度大小为E 1的匀强电场中做匀速直线运动,故此时油滴所受电场力方向竖直向上.油滴处于位置A (t=0)时,电场强度突然从E 1增大至E 2,油滴做竖直向上的匀加速运动,加速度a 1方向竖直向上,大小满足qE 2-mg=ma 1①油滴在t 1时刻的速度为v 1=v 0+a 1t 1②电场强度在t 1时刻突然反向,油滴做匀变速运动,加速度a 2方向竖直向下,大小满足qE 2+mg=ma 2③则油滴运动到B 点时的速度为v 2=v 1-a 2t 1④ 由①②③④式得v 2=v 0-2gt 1⑤. (2)由题意,在t=0时刻前有qE 1=mg ⑥ 油滴从t=0到t 1时刻的位移为s 1=v 0t 1+12a 1ε12⑦ 油滴在从t 1到t 2=2t 1时刻的时间内的位移为s 2=v 1t 1-12a 2ε12⑧由题给条件有ε02=2g (2h )⑨ 式中h 是B 、A 两点之间的距离 若B 点在A 点之上,依题意有s 1+s 2=h由①②③⑥⑦⑧⑨式得E 2=[2-2ε0εε1+14(ε0εε1)2]E 1为使E 2>E 1,应有2-2ε0εε1+14(εεε1)2>1即当0<t 1<(1-√32)ε0ε 或t 1>(1+√32)ε0ε才是可能的;条件式和式分别对应于v 2>0和v 2<0两种情形若B 点在A 点之下,依题意有s 1+s 2=-h由①②③⑥⑦⑧⑨式得E 2=[2-2ε0εε1-14(εεε1)2]E 1为使E 2>E 1,应有2-2ε0εε1-14(ε0εε1)2>1即t 1>(√52+1)ε0ε另一解为负,不合题意,已舍去.(1)v 0-2gt 1(2)见解析8.[2019某某七市州3月联考]如图所示,在坐标系xOy 中,x 轴水平向右,y轴竖直向下,在x ≥2L 的区域内存在与x 轴平行的匀强电场(未画出),一带正电小球,电荷量为q ,从原点O 水平抛出,再从A 点进入电场区域,并从C 点离开,其运动的轨迹如图所示,B 点是小球在电场中向右运动的最远点,B 点的横坐标x B =3L.已知小球抛出时的动能为E k0,在B 点的动能为43E k0,重力加速度为g ,不计空气阻力.求:(1)小球在OA 段运动的时间与在AB 段运动的时间之比; (2)匀强电场的场强和小球的质量; (3)小球在电场中运动的最小动能.考点3电容器及带电粒子在电场中的运动1.A 实验前,只用带电玻璃棒与电容器a 板接触,则a 板带电,由静电感应可知,在b 板上感应出与a 板电性相反的电荷,故选项A 正确;实验中,只将电容器b 板向上平移,正对面积S 变小,由C=εrε4πεε,可知电容C 变小,由C=εε,Q 不变可知,U 变大,因此静电计指针的X 角变大,选项B 错误;实验中,只将极板间插入有机玻璃板,相对介电常数εr 变大,由C=εr ε4πεε,可知电容C 变大,由C=εε,Q 不变可知,U 变小,静电计指针的X 角变小,选项C 错误;实验中,只增加极板带电量,电容C 不变,由C=εε,可知静电计指针的X 角变大,故选项D 错误.2.(1)3εεε(2)2m (ε02+g 2t 2)解析:(1)设电场强度的大小为E ,小球B 运动的加速度为a.根据牛顿第二定律、运动学公式和题给条件,有mg+qE=ma ①12a (ε2)2=12gt 2② 解得E=3εεε③.(2)设B 从O 点发射时的速度为v 1,到达P 点时的动能为E k ,O 、P 两点的高度差为h ,根据动能定理有E k -12m ε12=mgh+qEh ④且有v 1ε2=v 0t ⑤h=12gt 2⑥联立③④⑤⑥式得E k =2m (ε02+g 2t 2).1.D 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.若将云母介质移出,电容C 变小,由Q=UC 可知,电容器所带电荷量Q 变小,即电容器极板上的电荷量变小.由于U 不变,d 不变,由E=εε可知,极板间电场强度E 不变,选项D 正确,A 、B 、C 错误.2.ABC 由粒子受到的电场力指向轨迹的凹侧,可知M 受到了引力作用,N 受到了斥力作用,故M 带负电荷,N 带正电荷,选项A 正确;由于虚线是等势面,故M 从a 点到b 点电场力对其做负功,动能减少,选项B 正确;d 点和e 点在同一等势面上,N 在d 点的电势能等于它在e 点的电势能,选项C 正确;N 从c 点运动到d 点的过程中,电场力做正功,选项D 错误.3.B如图所示,粒子在垂直极板方向上做匀减速运动,在平行极板方向上做匀速运动,轨迹呈曲线,全过程电场力做负功.若粒子刚好能打到上极板,则打到极板上时,粒子垂直于极板的速度刚好减为0,因极板与水平面夹角为45°,所以粒子的末速度为初速度的√22,故粒子的末动能为12E k0,根据动能定理有-Edq=12E k0-E k0,可得E=εk02εε,选项B 正确.4.AD 由动能定理得qE 1d 1=12mv 2,解得粒子离开电场E 1时速度v=√2εε1ε1ε,在电场E 2中y=12at2,E 2q=ma ,L=vt ,tan φ=a εε,联立以上方程得y=ε2ε24ε1ε1,tan φ=ε2ε2ε1ε1.所以,在电场E 2中电场力做功W=E 2qy=ε22ε2ε4ε1ε1,三种粒子电荷量相等,做功相等,A 项正确.因为在电场E 2中y 、tan φ均与q 、m 无关,故它们通过同一轨迹打到屏上同一点,D 项正确.对全程应用动能定理,有qE 1d 1+qE 2y=12mv'2-0,解得打到屏上的速度的平方v'2=2εε(E 1d 1+ε22ε24ε1ε1),所以氕核打到屏上的速度最大,故B 项错误.在加速电场中所用时间t 1=√2ε1εε1ε,通过偏转电场到达屏所用时间t 2=ε+ε'ε=(L+L')·√ε2εε1ε1,总时间t=t 1+t 2,故氚核运动时间最长,C 项错误.5.BC0~ε3时间内微粒做匀速直线运动,则E 0q=mg.ε3~2ε3时间内没有电场作用,微粒做平抛运动,竖直方向上a=g.2ε3~T 时间内,由于电场作用,F 合=2E 0q-mg=mg ,方向竖直向上.分析可知,微粒到达金属板边缘时,速度为v 0,方向水平,选项A 错误,B 正确;从微粒进入两板间到离开,重力做功ε2mg ,重力势能减少12mgd ,选项C 正确;由动能定理知W G +W 电=0,W 电=-12mgd ,则克服电场力做功为12mgd ,选项D 错误.6.AD 小球受电场力与重力,两力的合力方向水平向右,大小为mg ,即等效重力场的效果相当于将重力场逆时针转90°.当小球恰好能到达等效重力场中与圆心“等高”处时,有mgR=12m ε12,解得v 1=√2εε,若小球不脱离轨道,此时速度0<v ≤√2εε,冲量0<I ≤m √2εε.当小球恰好能通过等效重力场的“最高点”时,由动能定理有mg ·2R=12m ε22-12m ε02,等效重力提供向心力,有mg=m ε02ε,解得v 0=√εε,v 2=√5εε,若小球不脱离轨道,此时速度v ≥√5εε,冲量I ≥m √5εε,选项A 、D 正确.7.(1)12m ε02+2εεqh v 0√εεεεε(2)2v 0√εεεεε解析:(1)P 、G 与Q 、G 间场强大小相等,均为E.粒子在P 、G 间所受电场力F 的方向竖直向下,设粒子的加速度大小为a ,有E=2εε① F=qE=ma ②设粒子第一次到达G 时动能为E k ,由动能定理有qEh=E k -12m ε02③设粒子第一次到达G 时所用的时间为t ,粒子在水平方向的位移大小为l ,则有h=12at 2④ l=v 0t ⑤联立①②③④⑤式解得E k =12m ε02+2εεqh ⑥ l=v 0√εεεεε⑦. (2)若粒子穿过G 一次就从电场的右侧飞出,则金属板的长度最短.由对称性知,此时金属板的长度为L=2l=2v 0√εεεεε.8.(1)1:1(2)εk0εε,方向水平向左√3εk03εε(3)E k0解析:(1)从O 点运动到A 点,小球在水平方向做匀速直线运动 有2L=v 0t OA ①小球从A 点运动到B 点,在水平方向做匀减速直线运动,依据题意,小球在B 点水平方向的速度为0,由运动学公式得L=ε02t AB ②联立①②解得t OA =t AB ,即εεεεεε=11.(2)小球在B 点时有43E k0=12m εεε2③ 其中E k0=12m ε02④由于小球在竖直方向做自由落体运动,而且t OA =t AB ,则可知v By =2v Ay ⑤ 联立③④⑤解得v Ay =√33v 0⑥小球从A 点运动到B 点,在水平方向做匀减速直线运动,由牛顿第二定律和运动学公式得ε02=2εεεL ⑦联立④⑦解得E=εk0εε⑧分析知场强方向水平向左 由运动学公式得v Ay =gt OA ⑨v 0=εεεt AB ⑩ 联立⑥⑧⑨⑩及t OA =t AB 解得m=√3εk03εε.(3)由以上所得结果可知在电场区域F 合与水平方向夹角为30°,v A 与水平方向夹角为30°,建立如图所示坐标系,将v A 分解到x'、y'轴上,小球在x'方向上做匀速运动,在y'方向上做的运动类似于竖直上抛运动,所以小球在电场中运动的最小动能为E kmin =12m εεε'2,而v Ax'=v A cos 30°=v 0解得E kmin =E k0.。

高考物理第一轮专题复习针对训练电场一、选择题在电场中，下列说法正确的是（ ） A ．某点的电场强度大，该点的电势一定高 B ．某点的电势高，试探电荷在该点的电势能一定大 C ．某点的场强为零，试探电荷在该点的电势能一定为零 D ．某点的电势为零，试探电荷在该点的电势能一定为零如图所示，空间有两个等量的正点电荷，a 、b 两点在其连线的中垂线上，则下列说法一定正确的是（ ）A ．场强 a b E E >B ． 场强 abE E <C ． 电势 a b ϕϕ>D ． 电势 a b ϕϕ<如图所示，三块平行放置的带电金属薄板 A 、 B 、 C 中央各有一小孔，小孔分别位于 O 、 M 、 P 点.由 O 点静止释放的电子恰好能运动到 P 点.现将 C 板向右平移到 P'点，则由 O点静止释放的电子(A)运动到 P 点返回(B)运动到 P 和 P'点之间返回(C)运动到P'点返回(D)穿过P'点一个正点电荷Q静止在正方形的一个顶点上，另一个带电质点q射入该区域时，仅受电场力的作用，恰好能依次经过正方形的另外三个顶点a、b、c，如图所示，则有（）A．质点由a到c电势能先减小后增大B．质点在a、b、c三处的加速度大小之比是1：2：1C．a、b、c三点电势高低及电场强度大小的关系是φa=φc＞φb，E a=E c=2E bD．若改变带电质点q在a处的速度大小和方向，则质点q可能做类平抛运动a、b两个带电小球的质量均为m，所带电荷量分别为＋3q和－q，两球间用绝缘细线连接，a球又用长度相同的绝缘细线悬挂在天花板上，在两球所在的空间有方向向左的匀强电场，电场强度为E，平衡时细线都被拉紧，则平衡时可能位置是( )套有三个带电小球的圆环放在水平面桌面上（不计一切摩擦），小球的电荷量保持不变，整个装置平衡后，三个小球的一种可能位置如图所示．三个小球构成一个锐角三角形，三角形的边长大小关系是AB>AC>BC，可以判断图中（）A．三个小球电荷量的代数和可能为0B．三个小球一定带同种电荷C．三个小球所受环的弹力大小为F A>F C>F BD．三个小球带电荷量的大小为Q A>Q C>Q B一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10 V、17 V、26 V。

高频考点强化(六)电场及带电粒子在电场中的运动问题(45分钟100分)一、选择题(本题共12小题,每小题6分,共72分。

1～8题为单选题,9～12题为多选题)1.关于静电场下列说法中正确的是( )A.将负电荷由电势低的地方移到电势高的地方,电势能一定增加B.无论是正电荷还是负电荷,从电场中某点移到无穷远处时,静电力做的正功越多,电荷在该点的电势能越大C.在同一个等势面上的各点,场强的大小必然是相等的D.电势下降的方向就是电场强度的方向【解析】选B。

根据E p=qφ,将负电荷由电势低的地方移到电势高的地方,电势能减小,故A错误;无论是正电荷还是负电荷,从电场中某点移到无穷远处时,静电力做的正功越多,因无穷远处电势能为零,因此电荷在该点的电势能越大,故B正确;在等势面上,电势处处相等,场强不一定相等,故C错误;电势下降最快的方向才是电场强度的方向,故D错误。

2.(2018·宜春模拟)两个固定的等量异种电荷,在它们连线的垂直平分线上有a、b、c三点,如图所示,下列说法正确的是( )A.a点电势比b点电势高B.a、b两点场强方向相同,a点场强比b点小C.一带电粒子(不计重力),在a点无初速度释放,则它将在a、b线上运动D.正负电荷连线上c点场强最大【解析】选B。

等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线, a点电势与b点电势相等,故A错误;根据电场线与等势面垂直可知,a、b、c三点电场强度方向都与两电荷连线平行,方向相同,根据电场强度矢量合成可知,a点场强比b点小,故B正确;a点场强方向向右,一带电粒子(不计重力)在a点受电场力向左或向右,无初速度释放将向左或向右运动,不可能在a、b线上运动,故C错误;正负电荷连线上c点场强最小,故D错误。

3.(2016·江苏高考)一金属容器置于绝缘板上,带电小球用绝缘细线悬挂于容器中,容器内的电场线分布如图所示。

容器内表面为等势面,A、B为容器内表面上的两点,下列说法正确的是( )A.A点的电场强度比B点的大B.小球表面的电势比容器内表面的低C.B点的电场强度方向与该处内表面垂直D.将检验电荷从A点沿不同路径移到B点,电场力所做的功不同【解题指导】解答本题应注意以下四点:(1)电场线的疏密反映电场强度的大小。

第3讲电容器带电粒子在电场中的运动知识点一电容器及电容1．电容器(1)组成：由两个彼此________又相互靠近的导体组成．(2)带电荷量：一个极板所带电荷量的________．(3)电容器的充、放电：①充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两极板带上等量的________，电容器中储存电场能．②放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中________转化为其他形式的能．2．电容(1)定义：电容器所带的________与两个极板间的________的比值．(2)定义式：________.(3)单位：法拉(F)、微法(μF)、皮法(pF)．1 F＝________ μF＝________ pF.(4)意义：表示电容器________本领的高低．(5)决定因素：由电容器本身物理条件(大小、形状、相对位置及电介质)决定，与电容器是否________及________无关．3．平行板电容器的电容(1)决定因素：正对面积，相对介电常数，两板间的距离．(2)决定式：____________.知识点二带电粒子在电场中的运动1．带电粒子在电场中的加速(1)在匀强电场中，W＝________＝qU＝mv2－m.(2)在非匀强电场中，W＝________＝mv2－m.2．带电粒子在匀强电场中的偏转(1)条件：以速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场，仅受电场力．(2)运动性质：________运动．(3)处理方法：运动的分解． ①沿初速度方向：做________运动．②沿电场方向：做初速度为零的____________运动． (4)基本规律设粒子带电荷量为q ，质量为m ，两平行金属板间的电压为U ，板长为l ，板间距离为d ，如图所示，(忽略重力影响)，则有①加速度：a ＝＝＝.②在电场中的运动时间：t ＝③速度⎩⎪⎨⎪⎧v x ＝v 0v y ＝at ＝qUlmv 0d ，v ＝v 2x ＋v 2y ，tan θ＝v y v x ＝qUl mv 20d.④位移⎩⎪⎨⎪⎧l ＝v 0t y ＝12at 2＝qUl 22mv 20d知识点三 示波管 1．示波管的构造①电子枪，②________，③荧光屏(如图所示)2．示波管的工作原理(1)YY ′上加的是待显示的________，XX ′上是仪器自身产生的锯齿形电压，叫做________． (2)观察到的现象①如果在偏转电极XX ′和YY ′之间都没有加电压，则电子枪射出的电子沿直线运动，打在荧光屏________，在那里产生一个亮斑．②若所加扫描电压和________的周期相等，就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内变化的稳定图象．思考辨析(1)电容器所带的电荷量是指每个极板所带的电荷量的代数和．( )(2)电容表示电容器容纳电荷的多少．( )(3)电容器的电容与电容器所带的电荷量成反比．( )(4)放电后的电容器所带的电荷量为零，电容也为零．( )(5)公式C＝可用来计算任何电容器的电容．( )(6)带电粒子在匀强电场中只能做类平抛运动．( )(7)带电粒子在电场中只受电场力时，也可以做匀速圆周运动．( )教材改编[人教版选修3－1·P32·T1改编](多选)如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U，电容器已带电，则下列判断正确的是( )A．增大两极板间的距离，指针张角变大B．将A板稍微上移，静电计指针张角变大C．若将玻璃板插入两板之间，则静电计指针张角变大D．若减小两板间的距离，则静电计指针张角变小考点一电容器及电容器的动态分析自主演练1．两种类型—2．电容器动态的分析思路：(1)U不变①根据C＝＝先分析电容的变化，再分析Q的变化．②根据E＝分析场强的变化．③根据U AB＝E·d分析某点电势变化．(2)Q不变①根据C＝＝先分析电容的变化，再分析U的变化．②根据E＝＝分析场强变化．[多维练透]1．a、b两个电容器如图甲所示，图乙是它们的部分参数．由此可知，下列关于a、b两个电容器的说法正确的是( )A．a、b两个电容器的电容之比为8:1B．a、b两个电容器的电容之比为4:5C．b电容器正常工作时最多可容纳的电荷量为0.1 CD．a电容器正常工作时最多可容纳的电荷量为1 C2．某位移式传感器的原理示意图如图所示，E为电源，R为电阻，平行金属板A、B和介质P构成电容器，当可移动介质P向左匀速移出的过程中( )A．电容器的电容变大B．电容器的电荷量保持不变C．M点的电势比N点的电势低D．流过电阻R的电流方向从M到N3．[2021·江西上饶六校一联](多选)一位同学用底面半径为r的圆桶形塑料瓶制作了一种电容式传感器，用来测定瓶内溶液深度的变化，如图所示，瓶的外壁涂有一层导电涂层和瓶内导电溶液构成电容器的两极，它们通过探针和导线与电源、电流计、开关相连，中间的一层塑料为绝缘介质，其厚度为d.相对介电常数为εr.若发现在某段时间t内有大小为I的电流从下向上流过电流计，设电源提供电压恒定为U，则下列说法中正确的是( )A．瓶内液面升高了B．瓶内液面降低了C．电容器在这段时间内放电D．瓶内液面高度在t时间内变化了4．[2021·安徽皖江名校联盟联考](多选)如图所示是探究平行板电容器与哪些因素有关的实验装置．用导线将充了电的平行板电容器的带正电且固定的A板与静电计的金属小球相连，将带负电的B板与静电计的金属外壳同时接地，两板间P点固定一带负电且电荷量很小的点电荷．下列说法中正确的是( )A．若将极板B稍向上移动一点，极板上的电荷量几乎不变，静电计指针张角变大B．若将极板B稍向上移动一点，两极板间的电压不变，极板上的电荷量变大C．若将B板向左平移一小段距离，静电计指针张角变大D．若将B板向左平移一小段距离，P点处的负点电荷的电势能增大考点二带电粒子在电场中的直线运动师生共研1．解题方法(1)动力学方法：根据带电粒子受到的电场力，用牛顿第二定律结合运动学公式求解．(2)能量方法：根据电场力对带电粒子所做的功，用动能定理求解．2．注意粒子的重力(1)基本粒子：如电子、质子、α粒子、离子等，除特殊说明外，一般不考虑重力，但不能忽略质量．(2)带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除特殊说明外，一般不能忽略重力．例1 [2020·四川乐山三调]如图所示，在竖直面(纸面)内有匀强电场，电荷量为q(q>0)、质量为m 的小球受水平向右、大小为mg的恒力F，从M匀速运动到N，已知MN长为d，与力F的夹角为60°，重力加速度为g，则( )A．场强大小为B．M、N间的电势差为0C．从M到N，电场力做功为－mgdD．若仅将力F方向顺时针转30°，小球将从M向N做匀变速直线运动[教你解决问题]“题眼”是小球做匀速运动→小球受电场力、重力和恒力F平衡→根据平衡条件求解场强E；“变化”是将力F方向顺时针转30°→找到合力的方向→判断小球的运动情况．练1 如图所示，三块平行放置的带电金属薄板A、B、C中央各有一小孔，小孔分别位于O、M、P点．由O点静止释放的电子恰好能运动到P点．现将C板向右平移到P′点，则由O点静止释放的电子( )A．运动到P点返回B．运动到P和P′点之间返回C．运动到P′点返回D．穿过P′点练2 (多选)在绝缘水平桌面(桌面足够大)上方充满平行桌面的电场，其电场强度E随时间t的变化关系如图所示，小物块电荷量为q＝＋1×10－4C，将其放在该水平桌面上并由静止释放，小物块速度v与时间t的关系如图所示，重力加速度g取10 m/s2，则下列说法正确的是( )A．物块在4 s内位移是6 mB．物块的质量是2 kgC．物块与水平桌面间动摩擦因数是0.2D．物块在4 s内电势能减少了18 J考点三带电粒子在电场中的偏转多维探究1．两个结论(1)不同的带电粒子从静止开始经过同一电场加速后再从同一偏转电场射出时的偏转角度总是相同的．证明：由qU0＝m及tan φ＝得tan φ＝(2)粒子经电场偏转后，合速度的反向延长线与初速度延长线的交点O为粒子水平位移的中点，即O到电场边缘的距离为.2．带电粒子在匀强电场中偏转的功能关系讨论带电粒子的末速度v时也可以从能量的角度进行求解：qU y＝mv2－m，其中U y＝y，指初、末位置间的电势差．题型1带电粒子在匀强电场中的偏转(类比分析，化曲为直)例2 [2020·浙江卷，6]如图所示，一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子以速度v0从MN连线上的P 点水平向右射入大小为E、方向竖直向下的匀强电场中．已知MN与水平方向成45°角，粒子的重力可以忽略，则粒子到达MN连线上的某点时( )A．所用时间为B．速度大小为3v0C．与P点的距离为D．速度方向与竖直方向的夹角为30°题型2|带电体在匀强电场中的偏转例3 [2021·河北衡水中学模拟]如图所示，虚线1、2、3是竖直方向匀强电场中间距相等的等势线．将重力不可忽略、带等量异种电荷的小球a、b同时以相等的速率分别沿1、3等势线抛出，t时刻两小球经过等势线2.不计两小球间的相互作用．下列说法正确的是( )A．a的质量比b的小B．在t时刻，a的动能比b的大C．在t时刻，a和b的电势能相等D．在t时刻，a和b的动量大小相等题型3|带电粒子在匀强电场中的加速和偏转例4 [2020·天津十二区县重点学校二联](多选)如图所示，在竖直放置的平行金属板A、B之间加有恒定电压U，A、B两板的中央留有小孔O1、O2，在B板的右侧有平行于极板的匀强电场E，电场范围足够大，感光板MN垂直于电场方向固定放置．第一次从小孔O1处由静止释放一个质子，第二次从小孔O1处由静止释放一个α粒子，不计粒子的重力，关于这两个粒子的运动，下列判断正确的是( )A．质子和α粒子在O2处的速度大小之比为1：2B．质子和α粒子在整个过程中运动的时间相等C．质子和α粒子打到感光板上时的动能之比为1：2D．质子和α粒子打到感光板上的位置相同练3 [2019·江苏卷，5]一匀强电场的方向竖直向上．t＝0时刻，一带电粒子以一定初速度水平射入该电场，电场力对粒子做功的功率为P，不计粒子重力，则P ­ t关系图象是( )练4 [2020·天津三模]如图所示，平面直角坐标系xOy在竖直平面内，第三象限内有水平向左的匀强电场，第四象限内y轴与x＝2R虚线之间有竖直向下的匀强电场，两电场的电场强度大小均为E，x＝3R 处有一竖直固定的光屏．现在第三象限内固定一个半径为R的四分之一光滑圆弧轨道AB，圆弧圆心在坐标原点O，A端点在x轴上，B端点在y轴上．一个带电小球(可视为质点)从A点上方高2R处的P点由静止释放，小球从A点进入圆弧轨道运动，从B点离开时速度的大小为2，重力加速度为g，求：(1)小球的电荷量及其电性；(2)小球最终打在光屏上的位置距x轴的距离．思维拓展现代生活、科技中的静电场问题(STSE)类型1 电容器在科技生活中的应用例1(多选)目前智能手机普遍采用了电容触摸屏，因为工作面上接有高频信号，当用户手指触摸电容触摸屏时，手指和工作面形成一个电容器，控制器精密确定手指位置．对于电容触摸屏，下列说法正确的是( )A．电容触摸屏只需要触摸，不需要压力即能产生位置信号B．使用绝缘笔在电容触摸屏上也能进行触控操作C．手指压力变大时，由于手指与屏的夹层工作面距离变小，电容变小D．手指与屏的接触面积变大时，电容变大[教你解决问题]类型2 医学中的静电场问题例2 [2019·浙江卷，10]当今医学上对某些肿瘤采用质子疗法进行治疗，该疗法用一定能量的质子束照射肿瘤杀死癌细胞．现用一直线加速器来加速质子，使其从静止开始被加速到 1.0×107 m/s.已知加速电场的场强为1.3×105 N/C，质子的质量为1.67×10－27 kg，电荷量为1.6×10－19 C，则下列说法正确的是( )A．加速过程中质子电势能增加B．质子所受到的电场力约为2×10－15 NC．质子加速需要的时间约为8×10－6 sD．加速器加速的直线长度约为4 m类型3 静电除尘例3 如图是某款家用空气净化器原理示意图，污浊空气通过过滤网后尘埃带电．图中放电极b、d接电源正极，集尘极a、c、e接电源负极(接地)．以下说法正确的是( )A．通过过滤网后空气中的尘埃带负电B．c、d两个电极之间的电场方向竖直向下C．尘埃被吸附到集尘极e的过程中动能增大D．尘埃被吸附到集尘极a的过程中所受电场力做负功类型4 喷墨打印机例 4 有一种喷墨打印机的打印头结构示意图如图所示，喷嘴喷出来的墨滴经带电区带电后进入偏转板，经偏转板间的电场偏转后打到承印材料上．已知偏移量越大字迹越大，现要减小字迹，下列做法可行的是( )A．增大墨滴的带电荷量B．减小墨滴喷出时的速度C．减小偏转板与承印材料的距离D．增大偏转板间的电压练在维护和检修高压供电线路时，为了不影响城市用电，电工经常要在高压线上带电作业．为了保障电工的安全，电工全身要穿上用金属丝线编织的衣服(如图甲)．图乙中电工站在高压直流输电线的A供电线上作业，其头顶上方有B供电线，B供电线的电势高于A供电线的电势．虚线表示电工周围某一截面上的等势面，c、d、e、f是不同等势面上的四个点，以下说法中正确的是( )A．在c、d、e、f四点中，c点的电场最强B．在c、d、e、f四点中，f点的电势最高C．若将某电子由c移到f，其电势能将增大D．若将电子在d点由静止释放，它会向e点所在等势面运动第3讲电容器带电粒子在电场中的运动基础落实知识点一1．(1)绝缘(2)绝对值 (3)①异种电荷②电能2．(1)电荷量电势差(2)C＝(3)1061012(4)容纳电荷(5)带电电压3．(2)C＝知识点二1．(1)qEd (2)qU2．(2)匀变速曲线(3)①匀速直线②匀加速直线知识点三1．偏转电极2．(1)信号电压扫描电压(2)①中心②信号电压思考辨析(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)√教材改编解析：电势差U变大(小)，指针张角变大(小)．电容器所带电荷量一定，由公式C＝知，当d变大时，C变小，再由C＝得U变大；当A板上移时，正对面积S变小，C也变小，U变大；当插入玻璃板时，C变大，U变小；当两板间的距离减小时，C变大，U变小，所以选项A、B、D正确．答案：ABD考点突破1．解析：由题图乙可知，a电容器的电容为C1＝1 000 μF，b电容器的电容为C2＝10 000 μF，所以a、b两个电容器的电容之比为1 000:10 000＝1:10，A、B错误；a电容器正常工作时最多能容纳的电荷量为q1＝C1U1＝1 000×10－6×80 C＝0.08 C，b电容器正常工作时最多能容纳的电荷量为q2＝C2U2＝10 000×10－6×10 C＝0.1 C，故C正确，D错误．答案：C2．解析：当可移动介质P向左匀速移出的过程中，介电常数减小，电容器电容变小，选项A错误；电容器的电压等于电源电动势，不变，电荷量Q＝CU减小，选项B错误；电容器放电，电流方向为M→R →N，M点的电势比N点的电势高，选项C错误，D正确．答案：D3．解析：根据C＝，当d、εr不变时，C∝S，而正对面积S正比于液面高度h.电流计中有从下向上流过的电流，说明电容器在放电，电容器带电荷量Q＝CU在减小，在电压U恒定时，说明电容C在减小，则h在减小，瓶内的液面降低了，故A错误，B、C正确．t时间内放电，释放的电荷量ΔQ＝UΔC＝It.ΔC＝＝，解得Δh＝，故D正确．答案：BCD4．解析：本题考查电容器动态问题、静电计指针偏角的变化．由于平行板电容器的电容远大于静电计的指针和外壳组成的电容器的电容，而它们的电势差总相同，故平行板电容器的带电荷量远大于静电计指针和外壳组成的电容器的带电荷量，可认为平行板电容器不接电源时电荷量几乎不变，极板B稍向上移动，电容器两极板的正对面积减小，由C＝可知C减小，由C＝可知，Q不变，U变大，静电计指针张角变大，选项A正确，B错误；若将B板向左平移一小段距离，平行板电容器的电容C减小，由C＝知，U变大，静电计指针张角变大，选项C正确；若将B板向左平移一小段距离，平行板电容器间的电场强度E＝不变，由于P点与B板的距离d PB增大，则U PB增大，P点的电势φP增大，P点处的负点电荷的电势能减小，选项D错误．答案：AC例1 解析：对小球受力分析，如图所示，重力与恒力F垂直，根据平衡知识可知(qE)2＝(mg)2＋F2，解得qE＝2mg，E＝，选项A错误；恒力F与电场力所在直线之间的夹角的正切值tan θ＝＝，解得θ＝30°，可知电场力的方向与M、N的连线垂直，所以M、N之间的电势差一定为零，选项B正确；从M到N，电场力做功W电＝q·U MN＝0，选项C错误；若仅将力F方向顺时针转30°，小球受的合力一定不与M、N的连线平行，则小球不可能从M向N做匀变速直线运动，选项D错误．答案：B练1 解析：C板在P点时，由静止释放的电子从O到P过程中合外力做的总功为零．当C板移到P′时，根据E＝＝＝＝，可知B、C板间的电场强度不变，由静止释放的电子从O到P过程中合外力做的总功仍然为零，所以电子运动到P点时速度为零，然后返回，故A正确．答案：A练2 解析：物块在4 s内位移为x＝×2×(2＋4) m＝6 m，故选项A正确；由图可知，前2 s 物块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有qE1－μmg＝ma，由图线知加速度为a＝1 m/s2,2 s后物块做匀速运动，由平衡条件有qE2＝μmg，联立解得q(E1－E2)＝ma，由图可得E1＝3×104 N/C，E2＝2×104 N/C，代入数据解得m＝1 kg，由qE2＝μmg可得μ＝0.2，故选项B错误，C正确；物块在前2 s的位移x1＝×2×2 m＝2 m，物块在后2 s的位移为x2＝vt2＝4 m，电场力做正功W＝qE1x1＋qE2x2＝6 J＋8 J＝14 J，则电势能减少了14 J，故选项D错误．答案：AC例2 解析：粒子从P点垂直电场方向出发到达MN连线上某点时，沿水平方向和竖直方向的位移大小相等，即v0t＝at2，a＝，解得t＝，A项错误；在该点，粒子沿电场方向的速度v＝at＝2v0，所以合速度大小为v＝＝v0，B项错误；该点到P点的距离s＝x＝v0t＝，C项正确；由平行四边形定则可知，在该点速度方向与竖直方向夹角的正切值tan θ＝＝，则θ≠30°，D项错误．答案：C例3 解析：两球在竖直方向都做初速度为零的匀加速直线运动，且t时刻两球的竖直分位移大小相等，由公式y＝at2知，两球加速度大小相等．根据牛顿第二定律可知，对a球有qE＋m a g＝m a a0，对b球有qE－m b g＝m b a0，可得m a>m b，选项A错误．根据动能定理可知，对a球有m a a0y＝m a－m a，对b球有m b a0y＝m b－m b，可得v a＝v b，即在t时刻小球a的速度大小等于小球b的速度大小，在t时刻，因为m a>m b，所以a的动能比b的大，a的动量大于b的动量，选项B正确，D错误．在t时刻两小球的电势相等，又两球带异种电荷，故在t时刻两球电势能不等，选项C错误．答案：B例4 解析：根据动能定理有mv2－0＝qU，解得v＝，质子()和α粒子(e)的比荷之比为2:1，故两者在O2处的速度大小之比为:1，选项A错误．在A、B间a＝，则质子的加速度大，所以质子运动时间短；进入右侧电场做类平抛运动，由h＝t2，可知质子做类平抛运动的时间也短，故质子在整个过程中的运动时间小于α粒子的运动时间，选项B错误．对整个过程，由动能定理得E k－0＝q(U＋Eh)，故带电粒子的末动能与电荷量成正比，所以质子和α粒子打到感光板上时的动能之比为1:2，选项C正确．带电粒子由O2到MN板，竖直方向h＝t2，水平方向x＝vt，又v＝，联立解得x＝2，所以质子和α粒子打到感光板上的位置相同，选项D正确．答案：CD练3 解析：带电粒子所受电场力沿竖直方向，则粒子在电场中做类平抛运动，即沿初速度方向做匀速直线运动，沿电场力方向做初速度为零的匀加速直线运动，假设电场力大小为F，则P＝Fv，其中v为沿电场力方向的速率，则v＝at、a＝，整理得P＝t，由关系式可知P­t图象应为一条过原点的倾斜直线，A正确，BCD错误．答案：A练4 解析：(1)假设小球带正电且电荷量为q，小球从P点运动到B点的过程，根据动能定理有mg·3R－qER＝mv2由题知小球到B点时速度v＝2，解得q＝则假设成立，即小球带正电，且电荷量为q＝.(2)小球在第四象限内的电场中所受的电场力方向向下，大小为qE＝mg，小球从B点以v＝2的速度进入第四象限内的电场中做类平抛运动，加速度为a＝＝2g小球在第四象限内的电场中运动的时间t1＝＝下落的高度h1＝a＝R出电场时竖直方向的分速度v y＝at1＝2出电场至打在光屏上运动的时间t2＝＝出电场至打到光屏上，在竖直方向运动的距离h2＝v y t2＋g＝R因此小球打在光屏上的位置距x轴的距离H＝R＋h1＋h2＝3.125R.答案：(1)小球带正电，(2)3.125R思维拓展典例1 解析：据题意知，电容触摸屏只需要触摸，由于流经四个电极的电流与手指到四个角的距离成比例，控制器就能确定手指的位置，因此不需要手指有压力，选项A正确；绝缘笔与工作面不能形成一个电容器，所以不能在电容屏上进行触控操作，选项B错误；手指压力变大时，由于手指与屏的夹层工作面距离变小，电容将变大，选项C错误；手指与屏的接触面积变大时，电容变大，选项D正确．答案：AD典例2 解析：电场力对质子做正功，质子的电势能减少，A错误；质子受到的电场力大小F＝qE≈2×10－14N，B错误；质子的加速度a＝≈1.2×1013m/s2，加速时间t＝≈8×10－7s，C错误；加速器加速的直线长度x＝≈4 m，故D正确．答案：D典例3 解析：本题考查电场力做功及其相关知识点．根据集尘极接电源负极可知，污浊空气通过过滤网后空气中的尘埃带正电，选项A错误；放电极b、d接电源正极，可知c、d两个电极之间的电场方向竖直向上，尘埃在被吸附到集尘极a、e的过程中所受电场力做正功，动能增大，选项B、D错误，C正确．答案：C典例4 解析：如图所示，带电粒子经偏转电场U2偏转，侧移Y1＝at2，a＝，t＝，可推出Y1＝，Y2＝ltan θ，tan θ＝＝，Y＝Y1＋Y2＝，减小偏转板与承印材料的距离l可使字迹减小，C项正确，A、B、D三项错误．答案：C练解析：本题考查电场强度、电势和电势能、等势面及其相关知识点，依据等势线的疏密程度，可知在c、d、e、f四点中，f点的电场最强，选项A错误；因B供电线的电势高于A供电线的电势，则在c、d、e、f四点中，c点的电势最高，选项B错误；若将某电子由c移到f，即从高电势处移动到低电势处，因电子带负电，则其电势能将增大，选项C正确；沿着电场线方向电势逐渐降低，因c、d、e、f四点电势逐渐降低，故将某电子在d点由静止释放，在电场力作用下，它会向c点所在等势面运动，选项D错误．答案：C。

带电粒子在匀强电场中的运动 加餐巩固命制人：王善锋 审核人：于孔彬学习要求1、高考要求：带电粒子在匀强电场中的运动2、学习目标：能运用动力学方法和功能关系，处理带电粒子在电场中的加速和偏转问题题组一：带电粒子在匀强电场中的加速运动1、如图所示，两个极板的正中央各有一小孔，两板间加以电压U ，距离为d,一带正电荷q 的带电粒子，质量为m ，以初速度v 0从左边的小孔射入，并从右边的小孔射出，则射出时速度为多少？所用时间呢？题组二：带电粒子在电场中的偏转（垂直于场射入）2、质量为m 、电荷量为q 的带电粒子以初速0v 沿垂直于电场的方向，进入长为l 、间距为d 、电压为U 的平行金属板间的匀强电场中，粒子将做匀变速曲线运动，如图所示，若不计粒子重力，求出如下相关量： （1）粒子穿越电场的时间t ：（2）粒子离开电场时的速度v （3）粒子离开电场时的侧移距离y ： （4）粒子离开电场时的偏角ϕ：（5）证明速度方向的反向延长线必过偏转电场的中点题组三：带电粒子经加速电场后进入偏转电场3、如图所示，由静止开始被电场（加速电压为1U ）加速的带电粒子平行于两正对的平行金属板且从两板正中间射入，从右侧射出，设在此过程中带电粒子没有碰到两极板。

若金属板长为L ，板间距离为d 、两板间电压为2U ，试求 （1）粒子穿越加速电场获得的速度1v（2）粒子穿越偏转电场的时间t ： （3）粒子穿越偏转电场时沿电场方向的加速度a ： （4）粒子离开偏转电场时的侧移距离y ： （5）粒子离开偏转电场时沿电场方向的速度为y v ：（6）粒子离开偏转电场时的偏角ϕ：q q v 0 24、氢核（H）和氦核（He）垂直射入同一匀强电场，求分别在下列情况下离开电场时它们的横向位移之比：（1）初速相同；（2）初动能相同；（3）先经过同一加速电场后进入偏转电场。

5、如图所示，加速电场的两极板间距为d，两极板间电压为U1，偏转电场的平行金属板的板长，两极板间电压为U2。

权掇市安稳阳光实验学校第3节电粒子在电场中的运动(1)电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和。

(×)(2)电容器的电容与电容器所带电荷量成反比。

(×)(3)放电后的电容器电荷量为零，电容也为零。

(×)(4)带电粒子在匀强电场中只能做类平抛运动。

(×)(5)带电粒子在电场中，只受电场力时，也可以做匀速圆周运动。

(√)(6)示波管屏幕上的亮线是由于电子束高速撞击荧光屏而产生的。

(√)(7)带电粒子在电场中运动时重力一定可以忽略不计。

(×)突破点(一) 平行板电容器的动态分析1．平行板电容器动态变化的两种情况(1)电容器始终与电源相连时，两极板间的电势差U保持不变。

(2)充电后与电源断开时，电容器所带的电荷量Q保持不变。

2．平行板电容器动态问题的分析思路3．平行板电容器问题的一个常用结论电容器充电后断开电源，在电容器所带电荷量保持不变的情况下，电场强度与极板间的距离无关。

[多角练通]1．(2016·全国乙卷)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( )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：选D 平行板电容器电容的表达式为C＝εS4πkd，将极板间的云母介质移出后，导致电容器的电容C变小。

由于极板间电压不变，据Q＝CU知，极板上的电荷量变小。

再考虑到极板间电场强度E＝Ud，由于U、d不变，所以极板间电场强度不变，选项D正确。

2．(2016·天津高考)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，E p 表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角。

第三节 电容器 带电粒子在电场中的运动(一)一、电容器、电容 1．电容器两个彼此绝缘又互相靠近的导体可构成电容器。

电容器充电就是使电容器带电的过程。

电容器放电就是使电容器失去电荷的过程。

电容器带的电荷量是指____极板所带电荷量的绝对值。

2．电容电容器所带的________与电容器两极板间的________的比值叫做电容器的电容，公式：________，单位：法拉(F )、微法(μF )、皮法(pF )。

由数学关系我们可以得出电容器的电容也等于电荷量的变化量与电势差的变化量之比，即________。

电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量。

3．平行板电容器的电容公式C ＝________∝________，________为两板的正对面积，________为极板间的距离，其中________是介电常数。

平行板电容器两板间的电场可以近似认为是_____电场。

二、带电粒子在电场中的加速或减速1．研究条件：带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场时将做________运动。

2．功能关系：带电粒子在电场中加速，若不计粒子的重力，则静电力对带电粒子做的功等于带电粒子____的增量。

(1)在匀强电场中，W ＝q E d ＝q U ＝________。

(2)在非匀强电场中，W ＝q U ＝________。

三、带电粒子在匀强电场中的偏转1．如果带电粒子以初速度v 0垂直电场强度方向进入匀强电场中，不考虑重力时，则带电粒子在电场中将做类平抛运动，如图所示。

2．类平抛运动的一般处理方法：将粒子的运动分解为沿初速度方向的_______运动和沿静电力方向_______运动。

3．基本公式(板长为l ，板间距离为d ，板间电压为U)：在电场中运动时间t ＝l v 0；加速度a ＝F m ＝q Em＝________；离开电场的偏转量y ＝12at 2＝________；偏转角tan θ＝v y v 0＝atv 0＝________。