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1、第3讲 电容器和电容带电粒子在电场中的运动GAOKAOKUILETIYAN a高考快乐体验、平行电容器的动态分析问题（高频考查）1. （2009海南）一平行板电容器两极板间距离为d、极板面积为 S,电容为d，其中印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，电势差减小解析 由题可知电容器充电后断开电源，故电容器的带电荷量保持不变，当增大两极板间的距离时，由C=：S可知，电容器的电容变小，由U = C可知电压变大，又由 E=U可A正确.知 E= U = 吕 =- =
2、 ，所以电场强度不变，d Cdi）Si）S孑d答案 A图 6 3 122. （2010北京理综）用控制变量法，可以研究影响平行板电 容器电容的因素（如图6 3- 12所示）设两极板正对面 积为s,极板间的距离为 d,静电计指针偏角为a实验中，极板所带电荷量不变，若（）.A .保持S不变，增大d，则a变大B .保持S不变，增大d,则a变小C .保持d不变，减小s,贝y a变小D .保持d不变，减小S,则a不变解析 本题考查平行板电容器、静电计.静电计是测量两个导体间电势差的仪器，指针 偏角au，根据c= 4 ；d和c=得A正确.答案 A3. （2011天津卷，5）板间距为d的平行板电容器所带电荷
3、量为Q时，两极板间电势差为 U1,板间电场强度为 Ei.现将电容器所带电荷量变为 2Q,板间距变为qd,其他条件不变，这 时两极板间电势差为 U2，板间电场强度为 E2,下列说法正确的是().A .U2= 5,E2= EiB.U2 = 25,E2= 4EiC .U2= Ui ,E2= 2EiD.U2= 2Ui,E?= 2Ei解析 由C = Q和C =及E= U得，E= 4Q,电荷量由Q增为2Q,板间距由d减U4k nddsSd为3，得E2= 2E仁又U = Ed可得Ui= U2，故A、B、D错，C对.答案 C、带电粒子在电场中的运动 (高频考查)4. (2011安徽卷，20)如图6-3- 13
4、(a)所示，两平行正对的金属板A、B间加有如图6-3 12(b)所示的交变电压,一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处.若在to时刻释放该粒子,粒子会时而向A板运动，时而向B板运动，并最终打在A板上.则to可能属于的时间段是A%111|11o01 1 11T T-坏-.2_1h图 6 3 13TA . 0t0；43T C.7t0T4T 3TB.2t079TD. Tt08T 3T解析 当2t0时，UAB0 ,电场方向由B板指向A板.t0到T时刻，粒子向A板做初速度为零的匀加速直线运动,T时刻电场反向，粒子向A板做匀减速直线运动，经相同时间速度减为零，再向 B板做初速度为零的匀加速直
5、线运动然后匀减速到零，由于向A板运动时间长，所以粒子会时而向A板运动，时而向 B板运动，并最终打在 A板上.答案 B5. (2011安徽卷，18)图6 3 14(a)所示为示波管的原理图.如果在电极YY之间所加的电压按图6 3 14(b)所示的规律变化，在电极XX 之间所加的电压按图6 3 14(c)所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是().电子枪亮斑+嚅转电极荧光屏(a)6-3 14O（吋解析 由图（b）及图（c）知，当Uy为正时,Y板电势高,电子向Y偏，而此时Ux为负，即X板电势高，电子向 X板偏，所以选B.答案 B6. （2011福建卷，20）反射式速调管是常用的微波器件之一，它利
6、用电子团在电场中的振荡来产生微波，,d. d2I其振荡原理与下述过程类似如图6 3 15所示,在虚线MN两侧分别存在着方向相反的两个匀强电*Z?场，一带电微粒从 A点由静止开始，在电场力作用下沿直线在 A、B两点间往返运动.已知电场强度的大小分别是 E1= 2.0 X 103 N/C 和 E2= 4.0 X 103 N/C ,图 6 3 15方向如图6 313所示，带电微粒质量m= 1.0 X20910 kg,带电荷量q = 1.0X 10 C, A点距虚线 MN的距离d1= 1.0 cm，不计带电微粒的重力，忽略相对论效应.求：（1）B点距虚线MN的距离d2；（2）带电微粒从A点运动到B点所经历的时间t.解析（1）带电微粒由A运动到B的过程中，由动能定理有|q|Eidi |q|E2d2= 0由式解得d2= gdi= 0.50 cm.(2)设微粒在虚线 MN两侧的加速度大小分别为ai、a2,由牛顿第二定律有|q|Ei = mai |q|E2= ma2设微粒在虚线 MN两侧运动的时间分别为 ti、t2，由运动学公式有 di = gaiti21 d2= a2t2又 t = ti + t2由式解得t= i.5X i0-8s.一 8答案 (i)0.5 cm (2)i.5 X i0一 s
