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1、 迁移1Q不变时电容器的动态分析1. (2016高考天津卷)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个固定在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，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增大，E增大B增大，Ep不变C减小，Ep增大 D减小，E不变解析：选D.平行板电容器带有等量异种电荷，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UEd可知，两极板之间的电势差减小，静电计指针的偏角减小，由
2、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 迁移2U不变时电容器的动态分析2(2016高考全国卷)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减小，由C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可
3、知，极板间电场强度E不变，选项D正确，A、B、C错误 迁移3平行板电容器中带电粒子的问题分析3(多选)(2018高考全国卷)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()Aa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的动量大小相等解析：选BD.两微粒只受电场力qE作用且两电场力大小相等，由xa0t
4、2，知微粒a的加速度大，由qEma0，知微粒a的质量小，A错误；由动能定理qExEk得，位移x大的动能大，B正确；在同一等势面上，a、b两微粒电荷量虽相等，但电性相反，故在t时刻，a、b的电势能不相等，C错误；由动量定理qEtmv得，在t时刻，a、b的动量大小相等，D正确带电粒子在电场中的直线运动【典题例析】如图所示，两平行的带电金属板水平放置若在两板中间a点从静止释放一带电微粒，微粒恰好保持静止状态现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45，再由a点从静止释放一同样的微粒，该微粒将()A保持静止状态B向左上方做匀加速运动C向正下方做匀加速运动D向左下方做匀加速运动审题指导由原来静止状态
5、可分析微粒受力之间的关系，再判断变化后微粒所受合力的大小和方向，则可判断微粒的运动状态解析两板水平放置时，放置于两板间a点的带电微粒保持静止，带电微粒受到的电场力与重力平衡当将两板逆时针旋转45时，电场力大小不变，方向逆时针偏转45，受力情况如图所示，则其合力方向沿二力角平分线方向，微粒将向左下方做匀加速运动选项D正确答案D【迁移题组】 迁移1带电粒子在匀强电场中的直线运动1(2017高考江苏卷)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
6、P点之间返回C运动到P点返回D穿过P点解析：选A.电子在A、B板间的电场中加速运动，在B、C板间的电场中减速运动，设A、B板间的电压为U，B、C板间的电场强度为E，M、P两点间的距离为d，则有eUeEd0，若将C板向右平移到P点，B、C两板所带电荷量不变，由E可知，C板向右平移到P时，B、C两板间的电场强度不变，由此可以判断，电子在A、B板间加速运动后，在B、C板间减速运动，到达P点时速度为零，然后返回，A项正确，B、C、D项错误 迁移2带电粒子在交变电场中的直线运动2如图甲所示，A板电势为0，A板中间有一小孔，B板的电势变化情况如图乙所示，一质量为m、电荷量为q的带负电粒子在t时刻以初速度为
7、0从A板上的小孔处进入两极板间，仅在电场力作用下开始运动，恰好到达B板则()AA、B两板间的距离为 B粒子在两板间的最大速度为 C粒子在两板间做匀加速直线运动D若粒子在t时刻进入两极板间，它将时而向B板运动，时而向A板运动，最终打向B板解析：选B.粒子仅在电场力作用下运动，加速度大小不变，方向变化，选项C错误；粒子在t时刻以初速度为0进入两极板，先加速后减速，在时刻到达B板，则，解得d ，选项A错误；粒子在时刻速度最大，则vm ，选项B正确；若粒子在t时刻进入两极板间，在时间内，粒子做匀加速运动，位移x，所以粒子在时刻之前已经到达B板，选项D错误带电粒子在电场中的偏转【典题例析】示波器的示意图
8、如图所示，金属丝发射出来的电子(带电量为e)被加速后从金属板的小孔穿出，进入偏转电场电子在穿出偏转电场后沿直线前进，最后打在荧光屏上设加速电压U11 640 V，偏转极板长l4 cm，偏转极板间距d1 cm，当电子加速后从两偏转极板的正中央沿与板平行的方向进入偏转电场(1)偏转电压U2为多大时，电子束打在荧光屏上偏转距离最大？(2)如果偏转极板右端到荧光屏的距离L20 cm，则电子到达荧光屏时最大偏转距离y为多少？解析(1)要使电子束打在荧光屏上偏转距离最大，电子经偏转电场后必须从下板边缘出来在加速电场中，由动能定理得eU1进入偏转电场初速度v0 在偏转电场的飞行时间t1在偏转电场的加速度a电
9、子从下极板边缘出来，at解得U2U1205 V.(2)电子束打在荧光屏上最大偏转距离yy2电子离开电场的侧向速度vyat1电子离开偏转电场到荧光屏的时间t2y2vyt20.05 m所以电子最大偏转距离yy20.055 m.答案(1)205 V(2)0.055 m【迁移题组】 迁移1带电粒子在匀强电场中的偏转1.(2019高考全国卷)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(0)质量为m，电荷量为q(q0)的粒子自G的左端上方距离G为h的位置，以速度v0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
10、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？解析：(1)PG、QG间场强大小相等，均为E.粒子在PG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EFqEma设粒子第一次到达G时动能为Ek，由动能定理有qEhEkmv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hat2lv0t联立式解得Ekmvqhlv0.(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L为L2l2v0.答案：(1)mvqhv0(2)2v0 迁移2带电粒子在交变电
11、场中的偏转2(多选)如图甲所示，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t0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时间内微粒匀速运动，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0T时间内运动的描述，正确的是()甲乙A末速度大小为 v0B末速度沿水平方向C重力势能减少了mgdD克服电场力做功为mgd解析：选BC.0时间内微粒匀速运动，有mgqE0.把微粒的运动分解，水平方向：做速度为v0的匀速直线运动；竖直方向：时间内，只受重力，做自由落体运动，时刻，v1yg；T时间内，ag，做匀减速直线运动，T时刻，v2yv1ya
12、0，所以末速度vv0，方向沿水平方向，选项A错误，B正确；重力势能的减少量Epmgmgd，所以选项C正确；根据动能定理：mgdW克电0，得W克电mgd，所以选项D错误 迁移3带电体在匀强电场中的偏转3(2017高考全国卷)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(q0)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
13、.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解析：(1)设小球M、N在A点水平射出时的初速度大小为v0，则它们进入电场时的水平速度仍然为v0.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s1和s2.由题给条件和运动学公式得v0at0s1v0tat2s2v0tat2联立式得3.(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vy，由运动学公式v2ghHvytgt2 M进入电场后做直线运动，由几何关系知 联立式可得hH. (3)设电场强度的大小为E，小球
14、M进入电场后做直线运动，则 设M、N离开电场时的动能分别为Ek1、Ek2，由动能定理得Ek1m(vv)mgHqEs1Ek2m(vv)mgHqEs2由已知条件Ek11.5Ek2联立式得E.答案：见解析迁移角度解决办法易错警示带电粒子在匀强电场中的偏转运动的分解思想、类平抛运动加速过程一般用动能定理求解，匀速直线运动阶段一般用相似三角形法处理带电体在匀强电场中的偏转分解原则、动能定理重力参与下的曲线运动一定要把竖直方向的加速度计算准确带电粒子在交变电场中的偏转有电场类平抛运动，无电场匀速直线运动若电场大小变化，一般看是否运动时间内做匀速直线运动(运动时间短)带电粒子的力电综合问题【跟进题组】1(2017高考全国卷)真空中存在电场强度大小为E1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v0.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t1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
