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2018高考物理大一轮复习第7章静电场第3节电容器与电容带电粒子在电场中的运动课时规范训练

2018高考物理大一轮复习第7章静电场第3节电容器与电容带电粒子在电场中的运动课时规范训练
2018高考物理大一轮复习第7章静电场第3节电容器与电容带电粒子在电场中的运动课时规范训练

电容器与电容 带电粒子在电场中的运动

课时规范训练 [基础巩固题组]

1.如图所示,先接通S 使电容器充电,然后断开S.当增大两极板间距离时,电容器所带电荷量Q 、电

容C 、两极板间电势差U 、两极板间场强E 的变化情况是( ) A .Q 变小,C 不变,U 不变,E 变小 B .Q 变小,C 变小,U 不变,E 不变 C .Q 不变,C 变小,U 变大,E 不变 D .Q 不变,C 变小,U 变小,E 变小

解析:选C.电容器充电后再断开S ,则电容器所带的电荷量Q 不变,由C ∝εr S

d

可知,d

增大时,C 变小;又U =Q C ,所以U 变大;由于E =U d ,U =Q C =4πkdQ εr S ,所以E =4πkQ εr S

,故d

增大时,E 不变,C 正确.

2. 如图,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

解析:选D.两平行金属板水平放置时,带电微粒静止有mg =qE ,现将两板绕过a 点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°后,两板间电场强度方向逆时针旋转45°,电场力方向也逆时针旋转45°,但大小不变,此时电场力和重力的合力大小恒定,方向指向左下方,故该微粒将向左下方做匀加速运动,选项D 正确.

3. 两个较大的平行金属板A 、B 相距为d ,分别接在电压为U 的电源正、负极上,这时质量为m 、带电荷量为-q 的油滴恰好静止在两板之间,如图所示.在其他条件不变的情况下,如果将两板非常缓慢地水平错开一些,那么在错开的过程中( )

A .油滴将向上加速运动,电流计中的电流从b 流向a

B .油滴将向下加速运动,电流计中的电流从a 流向b

C .油滴静止不动,电流计中的电流从b 流向a

D .油滴静止不动,电流计中的电流从a 流向b

解析:选 D.电容器与电源相连,两极板间电压不变.将两极板非常缓慢地水平错开一些,两极板正对面积减小,而间距不变,由E =U

d

可知,电场强度不变,油滴受到的电场力不变,仍与重力平衡,因此油滴静止不动.由C =εr S

4πkd 可知,电容减小,Q =CU ,电荷量减

小,电容器放电,因此可判断电流计中的电流从a 流向b ,故D 正确.

4.如图所示,甲图中电容器的两个极板和电源的两极相连,乙图中电容器充电后断开电源.在电容器的两个极板间用相同的悬线分别吊起完全相同的小球,小球静止时悬线和竖直方向的夹角均为θ,将两图中的右极板向右平移时,下列说法正确的是( )

A .甲图中夹角减小,乙图中夹角增大

B .甲图中夹角减小,乙图中夹角不变

C .甲图中夹角不变,乙图中夹角不变

D .甲图中夹角减小,乙图中夹角减小

解析:选 B.甲图中的电容器和电源相连,所以电容器两极板间的电压不变,当极板间的距离增大时,根据公式E =U d

可知,板间的电场强度减小,电场力减小,所以悬线和竖直方向的夹角将减小.乙图中电容器充电后断开电源,电容器两极板所带的电荷量不变,根据平行板电容器的电容公式C =εr S 4πkd ,极板间的电压U =Q C =4πkdQ εr S ,极板间的电场强度E =

U

d =4πkQ

εr S

,场强与两极板间距离无关,故夹角不变,B 正确. 5. 如图所示,平行金属板A 、B 水平正对放置,分别带等量异号电荷.一带电微粒水平

射入板间,在重力和电场力共同作用下运动,轨迹如图中虚线所示,那么( )

A .若微粒带正电荷,则A 板一定带正电荷

B .微粒从M 点运动到N 点电势能一定增加

C .微粒从M 点运动到N 点动能一定增加

D .微粒从M 点运动到N 点机械能一定增加

解析:选 C.由于两极板的正负不知,微粒的电性不确定,则微粒所受电场力方向不确定,所受电场力做功正负不确定,但根据微粒运动轨迹,微粒所受合力一定向下,则合力一定做正功,所以电势能变化情况、机械能变化情况不确定,但微粒动能一定增加,所以只有C 正确.

6.如图所示,充电后的平行板电容器水平放置,电容为C ,极板间距离为d ,上极板正中有一小孔.质量为m 、电荷量为+q 的小球从小孔正上方高h 处由静止开始下落,穿过小孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计,极板间电场可视为匀强电场,重力加速度为g ).求:

(1)小球到达小孔处的速度;

(2)极板间电场强度大小和电容器所带电荷量; (3)小球从开始下落运动到下极板处的时间. 解析:(1)由v 2

=2gh 得v =2gh

(2)在极板间带电小球受重力和电场力,有

mg -qE =ma

0-v 2

=2ad 得E =

mg h +d

qd

U =Ed Q =CU

得Q =

mgC h +d

q

(3)由h =12gt 2

1

0=v +at 2

t =t 1+t 2

综合可得t =

h +d h

2h

g

答案:见解析

[综合应用题组]

7. 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,

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

解析:选D.保持下极板不动,上极板向下移动一小段距离后,由C =εr S

4πkd 可知电容器

的电容变大,由于Q 不变,由C =Q

U 可知U 减小,故静电计的指针偏角变小;电场强度E =U d

Q Cd =4πkQ εr S

不变;由于下极板不动,电场强度E 不变,所以P 点的电势没有发生改变,故点电荷在P 点的电势能不变,A 、B 、C 错误,D 正确.

8.(多选)如图所示,一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电场,电场方向水平向左.不计空气阻力,则小球( )

A 做直线运动

B .做曲线运动

C .速率先减小后增大

D .速率先增大后减小

解析:选BC.对小球受力分析,小球受重力、电场力作用,合外力的方向与初速度的方向不在同一条直线上,故小球做曲线运动,故A 错误,B 正确;在运动的过程中合外力方向

与速度方向间的夹角先为钝角后为锐角,故合外力对小球先做负功后做正功,所以速率先减小后增大,选项C 正确,D 错误.

9.(多选)如图所示,在真空中A 、B 两块平行金属板竖直放置并接入电路.调节滑动变阻器,使A 、B 两板间的电压为U 时,一质量为m 、电荷量为-q 的带电粒子,以初速度v 0从A 板上的中心小孔沿垂直两板的方向射入电场中,恰从A 、B 两板的中点处沿原路返回(不计重力),则下列说法正确的是( )

A .使初速度变为2v 0时,带电粒子恰能到达

B 板 B .使初速度变为2v 0时,带电粒子将从B 板中心小孔射出

C .使初速度v 0和电压U 都增加为原来的2倍时,带电粒子恰能到达B 板

D .使初速度v 0和电压U 都增加为原来的2倍时,带电粒子将从B 板中心小孔射出 解析:选BC.设带电粒子进入电场中的位移为x ,根据动能定理得:-qEx =0-12

mv 2

0,

又E =U d 得x =mdv 20

2qU

,由此可知,要使带电粒子进入电场后恰能到达B 板处,x 变为原来的2

倍,采取的方法有:使带电粒子的初速度变为2v 0;或使A 、B 两板间的电压变为1

2U ;或使

初速度v 0和电压U 都增加到原来的2倍,故B 、C 正确,A 、D 错误.

10. (多选)如图所示,一绝缘光滑半圆环轨道放在竖直向下的匀强电场中,场强为E .在与环心等高处放有一质量为m 、带电荷量+q 的小球,由静止开始沿轨道运动,下述说法正确的是( )

A .小球经过环的最低点时速度最大

B .小球在运动过程中机械能守恒

C .小球经过环的最低点时对轨道的压力为mg +qE

D .小球经过环的最低点时对轨道的压力为3(mg +q

E )

解析:选AD.根据动能定理知,在运动到最低点的过程中,电场力和重力一直做正功,到达最低点的速度最大,故A 正确;小球在运动的过程中除了重力做功以外,还有电场力做功,机械能不守恒,故B 错误;根据动能定理得:

mgR +qER =1

2

mv 2,

根据牛顿第二定律得:F N -qE -mg =m v 2

R

解得:F N =3(mg +qE ),

则球对轨道的压力为3(mg +qE ),故C 错误,D 正确.

11. (多选)如图所示为匀强电场的电场强度E 随时间t 变化的图象.当t =0时,在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子,设带电粒子只受电场力的作用,则下列说法中正确的是( )

A .带电粒子将始终向同一个方向运动

B .2 s 末带电粒子回到原出发点

C .3 s 末带电粒子的速度为零

D .0~3 s 内,电场力做的总功为零

解析:选CD.设第1 s 内粒子的加速度为a 1,第2 s 内的加速度为a 2,由a =qE m

可知,

a 2=2a 1,可见,粒子第1 s 内向负方向运动,1.5 s 末粒子的速度为零,然后向正方向运动,

至3 s 末回到原出发点,粒子的速度为0,由动能定理可知,此过程中电场力做的总功为零,综上所述,可知C 、D 正确.

12.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,偏转电场可看做匀强电场,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 =2.0×102

V ,d =4.0×10-2

m ,m =9.1×10

-31

kg ,e =1.6×10

-19

C ,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.

解析: (1)根据功和能的关系,有eU 0=12mv 2

电子射入偏转电场的初速度v 0=

2eU 0

m

在偏转电场中,电子的运动时间Δt =L v 0

=L m

2eU 0

偏转距离Δy =12a (Δt )2

=UL 2

4U 0d

.

(2)考虑电子所受重力和电场力的数量级,有 重力G =mg ~10

-29

N 电场力F =eU d

~10

-15

N

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=E p

q

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 =E G m

.

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. 答案:(1) 2eU 0

m UL 24U 0d

(2)见解析 (3)见解析

高考必备:高中物理电场知识点总结大全

高中物理电场知识点总结大全 1. 深刻理解库仑定律和电荷守恒定律。 (1)库仑定律:真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。即: 其中k为静电力常量,k=9.0×10 9 N m2/c2 成立条件:①真空中(空气中也近似成立),②点电荷。即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计。(这一点与万有引力很相似,但又有不同:对质量均匀分布的球,无论两球相距多近,r都等于球心距;而对带电导体球,距离近了以后,电荷会重新分布,不能再用球心间距代替r)。 (2)电荷守恒定律:系统与外界无电荷交换时,系统的电荷代数和守恒。 2. 深刻理解电场的力的性质。 电场的最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用。电场强度E是描述电场的力的性质的物理量。 (1)定义:放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点 的电场强度,简称场强。这是电场强度的定义式,适用于任何电场。其中的q为试探电荷(以前称为检验电荷),是电荷量很小的点电荷(可正可负)。电场强度是矢量,规定其方向与正电荷在该点受的电场力方向相同。 (2)点电荷周围的场强公式是:,其中Q是产生该电场的电荷,叫场源电荷。 (3)匀强电场的场强公式是:,其中d是沿电场线方向上的距离。 3. 深刻理解电场的能的性质。 (1)电势φ:是描述电场能的性质的物理量。 ①电势定义为φ=,是一个没有方向意义的物理量,电势有高低之分,按规定:正电荷在电场中某点具有的电势能越大,该点电势越高。 ②电势的值与零电势的选取有关,通常取离电场无穷远处电势为零;实际应用中常取大地电势为零。

(完整)高中物理电容器

第12课时 电容器 电容 一、知识内容: 1、电容器: ① 电容器:任何两个相互靠近而又彼此绝缘的导体组成电容器。 ② 电容器的作用:是用来储存电荷。使电容器带电量增加的过 程是充电过程(如图双向开关接A ),使电容器带电量减少的 过程是放电过程(图中双向开关接B )。 ③ 电容器的电量:两极带等量的异种电荷,每个极板所带电量 的绝对值-----电容器电量。 2、电 容: ① 定义:电容器的带电量与两极间电势差的比值。 ② 定义式: U Q C = 单位:法拉,(F 、 F μ、pF 、) ③ 意义:表示电容器容纳电荷本领大小,大小由电容器的结构决定的,与电容器是否带 电、带多少电荷、以及电势差大小无关。 ④ 计算式:U Q U Q C ??==。 3、平行板电容器:kd S C r πε4=; (1)公式kd S C r πε4=是平行板电容器的决定式,只适用于平行 板电容器. (2)平行板电容器内部是匀强电场E=U/d . (3)电容器的电势差的测量:静电计(如右图) 静电计是可用来测量电势差的仪器,使用时将它的金属球与电容器一极板相 连,外壳与另一极板相连,从指针偏角便可比较电容器两极板间的电势差,指针 偏角越大,电势差越大.(静电计不能用伏特表代替) (4)电容器的d 、s 、r ε变化 → 电容器的Q 、U 、C 、E 的变化: A 、确定不变量。当电容器与电源线连接时两板间电势差保持不变;当电容器 带电后与电路断开时电容器的带电量保持不变. B 、用决定式kd S C r πε4= 分析平行 板电容器的电容的变化;C 、用定义式U Q C = 分析电容器所带电荷量或两极板间电 压的变化; D 、用d U E =分析电容器间场强的变化。 二、应用举例: 【例1】如图,A 、B 为水平放置的平行板电容器,正对面积为S ,板间距离为d ,电容为C , 两板间有一个质量为m 带电粒子,静止于P 点,电源电动势为U ,讨论下述问题: ⑴ 带电粒子的带电量。 ⑵ 极板靠近过程中,粒子如何运动,微安表中有无电流流过。 ⑶ 将A 、B 板错开一些,粒子如何运动,微安表中有无电流流过。 ⑷ 在A 、B 板间插入一个金属框,且P 点在金属框内,粒子如何运动,微安表中有无电 流流过。 ⑸ 在A 、P 间插入一个金属框,粒子如何运动,微安表中有无电流流过。 + + + --- B A

五年高考真题 ——专题 电容器

专题21电容器 1、(2011天津卷)板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时,两极板间的电势差为U1,板间场强为E1。现将电容器所带电荷量变为2Q,板间距变为1 d, 2 其他条件不变,这时两极板间电势差为U2,板间场强为E2,下列说法正确的是A.U2 = U1,E2 = E1 B.U2 = 2U1,E2 = 4E1 C.U2 = U1,E2 = 2E1D.U2 = 2U1,E2 = 2E1 【答案】C 2、(2012大纲全国卷)如图,一平行板电容器的两个极板竖直放置,在两极板间有一带电小球,小球用一绝缘轻线悬挂于O点。先给电容器缓慢充电,使两级板所带电荷量分别为﹢Q和﹣Q,此时悬线与竖直方向的夹角为π/6。再给电容器缓慢充电,直到悬线和竖直方向的夹角增加到π/3,且小球与两极板不接触。求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量。 【答案】2 Q Q ?= 3、(2012广东卷)(多选题)图是某种静电矿料分选器的原理示意图,带电矿粉经漏斗落入水平匀强电场后,分落在收集板中央的两侧,对矿粉分离的过程,下列表述正确的有 A.带正电的矿粉落在右侧 B.电场力对矿粉做正功 C.带负电的矿粉电势能变大 D.带正电的矿粉电势能变小 【答案】BD 4、(2012·海南物理)(多选题)将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用d、U、E和Q表示。下列说法正确的是 A.保持U不变,将d变为原来的两倍,则E变为原来的一半 B.保持E不变,将d变为原来的一半,则U变为原来的两倍

C .保持d 不变,将Q 变为原来的两倍,则U 变为原来的一半 D .保持d 不变,将Q 变为原来的一半,则 E 变为原来的一半 【答案】AD 5、(2012江苏卷)一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变,在两极板间插入一电介质,其电容C 和两极板间的电势差U 的变化情况是 (A )C 和U 均增大(B )C 增大,U 减小 (C )C 减小,U 增大(D )C 和U 均减小 【答案】B 6、(2013新课标全国卷Ⅰ)一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d ,极板分别与电池两极相连,上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)。小孔正上方2d 处的P 点有一带电粒子,该粒子从静止开始下落,经过小孔进入电容器,并在下极板处(未与极板接触)返回。若将下极板向上平移 3d ,则从P 点开始下落的相同粒子将 A.打到下极板上 B.在下极板处返回 C.在距上极板2d 处返回 D.在距上极板52d 处返回 【答案】 D 7、【2014·海南卷】如图,一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连,极板水平放置,极板间距为d ;在下极板上叠放一厚度为l 的金属板,其上部空间有一带电粒子P 静止在电容器中。当把金属板从电容器中快速抽出后,粒子P 开始运动。重力加速度为g 。粒子运动的加速度为 A .g d l B .g d l d - C .g l d l - D .g l d d - 【答案】A 8、【2015·安徽·20】已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为0 2δε,其中δ为平面上单位面积所带的电荷量,0ε为常量。如图所示的平行板电容器,极板正对面积为S ,其间为真空,带电荷量为Q 。不计边缘效应时,

高考物理复习:描绘静电场的等势线

高考物理复习:描绘静电场的等势线 1. 如图,E 为直流电源,G 为灵敏电流计,A 、B 为两个圆柱形电极,P 是木板,C 、D 为两个探针,S 为开关。现用上述实验器材进行“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验。 (1)木板P 上有白纸、导电纸和复写纸,最上面的应该是 纸; (2)用实线代表导线将实验器材正确连接。 答案:(1)导电 (2)连线如图所示(4分。探针和灵敏电流计部分2分,有任何错误不给这2分;其余部分2分,有任何错误也不给这2分) 解析:(1)描等势线装置最上面是导电纸。 (2)电源、开关、导电纸构成回路,开关闭合可在导电纸上形成电流场(等效静电场);灵敏电流计与探针用来检测导电纸上两点间电势差。 2.“用DIS 描绘电场的等势线”的实验装置示意图如图所示。 (1)(单选题)该实验描绘的是 (A )两个等量同种电荷周围的等势线 (B )两个等量异种电荷周围的等势线 (C )两个不等量同种电荷周围的等势线 (D )两个不等量异种电荷周围的等势线 【答案】B 【解析】该实验中,用A 、B 两个接线柱分别接在电源的正负极上,一个带正电另外一个带负电,模拟等量异种电荷产生的电场,所以选项B 正确。 (2)(单选题)实验操作时,需在平整的木板上依次铺放 (A )导电纸、复写纸、白纸 (B )白纸、导电纸、复写纸 (C )导电纸、白纸、复写纸 (D )白纸、复写纸、导电纸

【答案】D 【解析】在实验中,最上边一层是导电纸,这样才可以使A、B接线柱电流通过导电纸;接下来依次是复写纸和白纸,实验过程中在导电纸上找到电势相同的点,需要用探针在导电纸上作标记,标记通过复写纸就印到最下层的白纸上。 (3)若电压传感器的红、黑探针分别接触图中d、f两点(f、d连线与A、B连线垂直)时,示数小于零。为使示数为零,应保持红色探针与d点接触,而将黑色探针(选填:“向左”或“向右”)移动。 【答案】向右 【解析】据题意,只有当指针示数为零时才说明两点的电势相等,现在保持红色探针与d点接触,为了保证电压表示数为零,需要使黑色探针与红色探针电势相等,则要把黑色探针向右移动。

高中物理 静电场 知识点归纳

静电场 第一讲 电场力的性质 一、 二、电荷及电荷守恒定律 1、 2、 自然界中只存在两种电荷,一种是正电,例如用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电;另一种带负电,用 毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带负电。 3、 4、 电荷间存在着相互作用的引力或斥力(同性相吸,异性相斥)。 5、 6、 电荷在它的周围空间形成电场,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。 元电荷e=×10-19 C ,所有带电体的电荷量都等于e的整数倍。点电荷 7、 8、 使物体带电叫做起电。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。 9、 10、 电荷既不能创造,也不能消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到 另一部分,在转移的过程中,电荷的总量不变。这叫做电荷守恒定律。 【重点理解】(1)摩擦起电;(2)接触带电;(3)感应起电 当两个物体互相摩擦时,一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体,于是原来电中性的物体由于得到电子而带负电,失去电子的物体带正电,这就是摩擦起电. 当一个带电体靠近导体,由于电荷间相互吸引或排斥,导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使导体靠近带电体的一端带异号电荷,远离带电体的一端带同号电荷,这就是感应起电,也叫静电感应. 接触起电指让不带电的物体接触带电的物体,则不带电的物体也带上了与带电物体相同的电荷,如把带负电的橡胶棒与不带电的验电器金属球接触,验电器就带上了负电,且金属箔片会张开;带正电的物体接触不带电的物体,则是不带电物体上的电子在库仑力的作用下转移到带正电的物体上,使原来不带电的物体由于失去电子而带正电。 实质:电子的得失或转移 二、库仑定律 1、内容:在真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。 2、公式:2 2 1r Q Q k F ,F叫库仑力或静电力,也叫电场力,F可以是引力,也可以是斥力,K叫静电力常量,公式中各量均取国际单位制单位时,K=×109 N ·m 2 /C 2

2020高考物理电容器专题练习

电容器专题 一、例题部分 例题1、如图所示,平行板电容器的两极板A、B接于电池两极,一带正电的小球悬挂在电容器内部,闭合S,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ.(AD) A.保持S闭合,将A板向B板靠近,则θ增大 B.保持S闭合,将A板向B板靠近,则θ不变 C.断开S,将A板向B板靠近,则θ增大 D.断开S,将A板向B板靠近,则θ不变 例题2、如图所示,让平行板电容器带电后,静电计的指针偏转一定角度,若不改变两极板带的电量而减小两极板间的距离,同时在两极板间插入电介质,那么静电计指针的偏转角度( A ) A、一定减小 B、一定增大 C、一定不变 D、可能不变 例题3、如图所示电路中,电源电动势ε=10V,内阻r=1Ω,电容器电容C1=C2=30μF,电阻R1=3Ω,R2=6Ω,开关K先闭合,待电路中电流稳定后再断开K,问断开开关K后,流过电阻R1的电量是多少?A、C两点的电势如何变化?

分析与解:我们从电路上看到,开关由闭合到断开,电容器上的电压发生变化,使电容器所带电量发生变化,这个变化要通过电容的充放电来实现,如果这个充放电电流要经过R 1,那么我们就可以通过电容器带电量的变化来确定通过R 1的电量。当K 断开,稳定后,电路中没有电流,C 1上板与A 点等势,C 点与B 点等势,C 1、C 2两端电压均为电源电动势,所以 Q 1'=C 1ε=30×10-6×10=3.0×10-4 库 Q 2=C 2ε=30×10-6×10 =3.0×10-4库且两电容带电均为上正下负 所以K 断开后C 1继续充电,充电量△Q 1=Q 1'-Q 1=3.0×10-4-1.8×10-4-=1.2×10-4库 这些电荷连同C2所充电量都要通过R 1, 故通过R 1的电量Q=△Q 1+Q 2=1.2×10-4+3.0×10-4=4.2×10-4库 A 点电势U A =10V, C 点电势U C =0V ,所以A 点电势升高,C 点电势降低. 例题4、电源内阻r=2Ω,R 1=8Ω,R 2=10Ω,K 1闭合,K 2断开时,在相距d=70cm ,水平放 置的固定金属板AB 间有一质量m=1.0g ,带电量为q=7×10—5C 的带负电的微粒,恰好 静止在AB 两板中央的位置上,求(1)电源的电动势(2)将K 1断开0.1s 后,又将K 2闭合,微粒再经过多长时间与极板相碰。(g=10m/s 2) 【解答】(1)V E d E q mg 202=?= (4分) (2))1(/102分s m m mg d E q a =-= m at h 2210521-?==(1分) s m at V /10==(1分) m g V h 05.0220=='距上极板25cm 时V=0粒子不能碰到上极板(2分)

2018年高考物理试题分类解析:电场

2018年高考物理试题分类解析:电场 全国1卷 16.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 。小球c 所受库仑力的合力的方向平衡于a 、b 的连线。设小球a 、b 所带电荷量的比值的绝对值为k ,则 A .a 、b 的电荷同号,169k = B .a 、b 的电荷异号,169k = C .a 、b 的电荷同号,6427k = D .a 、b 的电荷异号,6427 k = 【解析】画出c 的受力图如下两种情况:从力的方向可以判断:a 、b 的电荷异号。 设小c 所带电荷量的绝对值为c q ,设小球b 所带电荷量的绝对值为q ,,则小球a 所带电荷 量的绝对值为kq ,根据库仑定律2 r kQq F = (此式中的k 为静电力恒量,与题设k 不同)有169?=k F F bc ac ,有根据力三角形与边三角形相似,有34=bc ac F F ,解得64 27 k =,D 正确。 【答案】16.D 全国1卷 21.图中虚线a 、b 、c 、d 、f 代表匀强电场内间距相等的一组等势面,已知平面b 上的电势 为2 V 。一电子经过a 时的动能为10 eV ,从a 到d 的过程中克服电场力所做的功为6 eV 。下列说法正确的是

A .平面c 上的电势为零 B .该电子可能到达不了平面f C .该电子经过平面d 时,其电势能为4 eV D .该电子经过平面b 时的速率是经过d 时的2倍 【解析】设相邻两条等势线之间的电势差为U 0,根据从a 到d 的过程中克服电场力所做的 功为6 eV ,eV U e W 630=?=,所以V U 20=并且电势从a 向f 逐渐降低。已知平面b 上的电势为2 V ,所以平面c 上的电势为零,A 正确; 因为从a 到f ,电势降低V U 840=,所以电势能增大eV 8,动能减少eV 8,可能到达f ;但如果在a 时速度方向在a 平面内,加速度方向向左,就可能到达不了平面f ,所以B 正确。 从上图可以看出,该电子经过平面d 时,其电势能为2eV ,C 错误; 该电子经过平面b 时的动能是经过d 时的2倍,所以速率是2倍。 【答案】21.AB 全国2卷 21.如图,同一平面内的a 、b 、c 、d 四点处于匀强电场中, 电场方向与此平面平行,M 为 a 、c 连线的中点,N 为 b 、d 连线的中点。一电荷量为q (q >0)的粒子从a 点移动到b 点,其电势能减小W 1:若该粒子从 c 点移动到 d 点,其电势能减小W 2,下列说法正确的是

【高中物理】静电场高考题整理

静电场高考题 1.(2015,新课标Ⅱ)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,改微粒将( D ) A.保持静止状态 B.向左上方做匀加速运 . a C.向正下方做匀加速运动 D.向左下方做匀加速运动 电场力大小与重力相等,旋转后受力分析可知,合外力方向左下,所以向左下方做匀加速运动,D 对。 2.(2015,新课标Ⅱ)一质量为m 、电荷量为q (q>0)的粒子在匀强电场中运动,A 、B 为其运动轨迹上的两点。已知该粒子在A 点的速度大小为v 0,方向与电场方向的夹角为60°;它运动到B 点时速度方向与电场方向的夹角为30°。不计重力。求A 、B 两点间的电势差。 设在B 点的速度方向为v ,粒子在垂直方向不受力,所以在垂直方 向的分速度保持不变,即 v 0sin60°= vsin30° 得v= 3 v 0 设AB 间电势差为U AB ,根据动能定理得 q U AB =12mv 2 - 12mv 02 得U AB = mv 02q 3.(2014,新课标Ⅱ)关于静电场的电场强度和电势,下列说法正确的是( AD ) A.电场强度的方向处处与等电势面垂直 B.电场强度为零的地方,电势也为零 C.随着电场强度的大小逐渐减小,电势也逐渐降低 D.任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向 零势能面可以任意规定,通常规定大地电势为零,B 错。电场强度大小与电势高低没关系,C 错。

4.(2013,新课标Ⅱ)在光滑绝缘水平面上,三个带电小球a ,b 和c 分别位于边长为l 的正三角形的三个顶点上;a 、b 带正电,电荷量均为q ,c 带负电。整个系统置于方向水平的匀强电场中。已知静电力常量为k 。若 三个小球均处于静止状态,则匀强电场场强的大小为( B ) A. 3kq 3l 2 B. 3kq l 2 C. 3kq l 2 D. 3kq 3l 2 受力分析可知Eq=2k q 2l 2cos30°,解得E=3kq l 2 ,B 对。 5.(2013,新课标II )匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道,轨道平面与电场方向平行。a、b 为轨道直径的两端,该直径与电场方向平行。一正电荷为q的质点沿轨道内侧运动。经过a 点和b 点时对轨道压力的大小分别为N a和Nb,不计重力,求电场强度的大小E、质点经过a 点和b 点时的动能。 质点受到电场力大小F E =Eq 设质点质量为m ,在ab 点速度分别为v a 、v b 根据牛顿定律N a +F E =m v a 2r , N b -F E =m v b 2 r 根据动能定理2F E r=12mv b 2-12 mv a 2 解得E=16(N b -N a ),E ka =r 12(N b +5N a ),E kb =r 12(5N b +N a ) 6.(2012,新课标)平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度,两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器,则在此过程中,该粒子( BD A.所受重力与电场力平衡 B.电势能逐渐增加 C.动能逐渐增加 D.做匀变速直线运动 粒子受到竖直向下的重力,垂直板面的电场力,两力不在同一直线,不可能平衡,A 错。只能合力方向水平向左,所以电场力做负功,电势能增加,B 对。动能减少,C 错。合力不变,做匀变速直线运动,D 对。

2004-2020北京高考物理试题分类汇编 静电场(原卷版)

六、静电场考试要求及考题分布 14. (2006年北京)使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片开。下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况,正确的是() A B C D

15.(2014年北京)如图所示,实线表示某静电场的电场线,虚线表示该电场的等势面。下列判断正确的是 A.1、2两点的电场强度相等B.1、3两点的电场强度相等 C.1、2两点的电势相等D.2、3两点的电势相等 16.(2009年北京)某静电场的电场线分布如图所示,图中P、Q两点的电场强度的大小分别为E P和E Q,电势分别为U P和U Q,则() A.E P>E Q,U P>U Q B.E P>E Q,U PU Q D.E P0)为球心的球面上,c点在球面外,则 A.a点场强的大小比b点大B.b点场强的大小比c点小 C.a点电势比b点高D.b点电势比c点低 7. (2020年北京)真空中某点电荷的等势面示意如图,图中相邻等势面间电势差相等。下列说法正确的是() +

A. 该点电荷一定为正电荷 B. P点的场强一定比Q点的场强大 C. P点电势一定比Q点电势低 D. 正检验电荷在P点比在Q点的电势能大 18.(2010年北京)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)。设两极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ。实验中,极板所带电荷量不变 A.保持S不变,增大d,则θ变大B.保持S不变,增大d,则θ变小 C.保持d不变,减小S,则θ变小D.保持d不变,减小S,则θ不变 19.(2018年北京)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 18. (2013年北京)某原子电离后其核外只有一个电子,若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆

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电场练习题 一、选择题 1.如图所示,在静止的点电荷 +Q 所产生的电场中,有与+ Q 共面的 A 、B、 C 三点,且 B、 C 处于以+ Q 为圆心的同一圆周上。设 A 、B、C 三点的电场强度大小分别为 E A、E B、E C,电势分别为φA、φB、φC,则下列判断正确的是 A. E A E B,φA<φB B. E A >E B,φA >φB D. E A>E C,φB=φC 2.如图所示,空间有一水平匀强电场,在竖直平面内有一初速度 v0的 带电微粒,沿图中虚线由 A 运动至 B,其能量变化情况是 A.动能减少,重力势能增加,电势能减少 B. 动能减少,重力势能增加,电势能增加 C.动能不变,重力势能增加,电势能减少 D.动能增加,重力势能增加,电势能减少 3.如图,在匀强电场中,将一质量为m,带电量为 q 的带电小球,由静 止释放,带电小球的运动轨迹为一与竖直方向夹角为θ的直线,则匀强 电场的场强大小为θ A. 唯一值是 mgtgθ/q B.最大值是 mgtgθ/q C.最小值是 mgsinθ/q D. 最小值是 mgcosθ/q 4.如图所示,从灯丝发出的电子经加速电场加速后,进入偏转电场, 若加速电压为 U1,偏转电压为 U2,要使电子在电场中的偏转量 y 增大 为原来的 2 倍,下列方法中正确的是 A. 使 U1减小到原来的 1/2 B. 使 U2增大为原来的 2 倍 C. 使偏转板的长度增大为原来 2 倍 D.使偏转板的距离减小为原来的1/2 5.如图,将乙图所示的交变电压加在甲图所示的平行 板电容器 A、B 两极板上,开始时 B 板的电势比 A 板 高,有一位于极板中间的电子,在 t=0 时刻由静止释 放,它只在电场力作用下开始运动,设 A 、 B两板间距足够大,则 A .电子一直向 A 板运动 B.电子一直向 B 板运动 C.电子先向 A 板运动,再向 B 板运动,再返回,如此做周期性运动 D.电子先向 B 板运动,再向 A 板运动,再返回,如此做周期性运动 6.一个动能为 E k的带电粒子,垂直于电力线方向飞入平行板电容器,飞出电容器时动能为2E k,如果使这个带电粒子的初速度变为原来的 2 两倍,那么它飞出电容器时的动能变为 A .8E k B.2E k C.4.25E k D.2.5E k

高中物理静电场经典习题30道 带答案

一.选择题(共30小题) 1.(2014?山东模拟)如图,在光滑绝缘水平面上,三个带电小球a 、b 和c 分别位于边长为l 的正三角形的三个顶点上;a 、b 带正电,电荷量均为q ,c 带负电.整个系统置于方向水平的匀强电场中.已知静电力常量为k .若 三个小球均处于静止状态,则匀强电场场强的大小为( ) D c 的轴线上有a 、b 、 d 三个点,a 和b 、b 和c 、c 和d 间的距离均为R ,在a 点处有一电荷量为q (q >0)的固定点电荷.已知b 点处的场强为零,则d 点处场强的大小为(k 为静电力常量)( ) D 系数均为k 0的轻质弹簧绝缘连接.当3个小球处在静止状态时,每根弹簧长度为l .已知静电力常量为k ,若不考虑弹簧的静电感应,则每根弹簧的原长为( ) ﹣ 个小球,在力F 的作用下匀加速直线运动,则甲、乙两球之间的距离r 为( ) D

7.(2015?山东模拟)如图甲所示,Q1、Q2为两个被固定的点电荷,其中Q1带负电,a、b两点在它们连线的延长线上.现有一带负电的粒子以一定的初速度沿直线从a点开始经b点向远处运动(粒子只受电场力作用),粒子经过a、b两点时的速度分别为v a、v b,其速度图象如图乙所示.以下说法中正确的是() 8.(2015?上海二模)下列选项中的各圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各圆环间 D 12 变化的关系图线如图所示,其中P点电势最低,且AP>BP,则() 以下各量大小判断正确的是()

11.(2015?丰台区模拟)如图所示,将一个电荷量为1.0×10C的点电荷从A点移到B点,电场力做功为2.4×10﹣6J.则下列说法中正确的是() 时速度恰好为零,不计空气阻力,则下列说法正确的是() 带电粒子经过A点飞向B点,径迹如图中虚线所示,以下判断正确的是() 实线所示),则下列说法正确的是()

高中物理电容器知识点与习题总结

考点24 电容器和电容量 【考点知识方法解读】 1.两个彼此绝缘且又相互靠近的导体都可视为电容器。电容量是描述电容器容纳电荷本领的物理量。物理学中用电容器所带的电荷量Q 与电容器两极板之间的电势差U 的比值定义为该电容器的电容量,即C=Q/U 。电容量由电容器本身的几何尺寸和介质特性决定,与电容器是否带电、带电量多少、极板间电势差大小无关。 2.动态含电容器电路的分析方法: ①确定不变量。若电容器与电源相连,电容器两极板之间的电势差U 不变;若电容器充电后与电源断开,则电容器两极板带电荷量Q 不变。 ②用平行板电容器的决定式C= 4S kd επ分析电容器的电容变化。若正对面积S 增大,电容量增大;若两极板之间的距离d 增大, 电容量减小;若插入介电常数ε较大的电介质,电容量增大。 ③用电容量定义式C=Q/U 分析电容器所带电荷量变化(电势差U 不变),或电容器两极板之间的电势差变化(电荷量Q 不变)。 ④用电荷量与电场强度的关系及其相关知识分析电场强度的变化。若电容器正对面积不变,带电荷量不变,两极板之间的距离d 变化,两极板之间的电场强度不变;若两极板之间的电势差不变,若两极板之间的距离d 变化,由E=U/d 可分析两极板之间的电场强度的变化。 · 【最新三年高考物理精选解析】 1.(2012·新课标理综)如图,平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度,两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器,则在此过程中,该粒子 A ..所受重力与电场力平衡 B ..电势能逐渐增加 C ..动能逐渐增加 D ..做匀变速直线运动 2.(2012·江苏物理)一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变,在两极板间插入一电介质,其电容量C 和两极板间的电势差U 的变化情况是 A .C 和U 均增大 B . C 增大,U 减小 C .C 减小,U 增大 D .C 和U 均减小 3:(2011天津理综第5题)板间距为d 的平行板板电容器所带电荷量为Q 时,两极板间电势差为U 1,板间场强为 E 1现将电容器所带电荷量变为2Q ,板间距变为d/2,其他条件不变,这时两极板间电势差U 2,板间场强为E 2,下列说法正确的是 A. U 2=U 1,E 2=E 1 B. U 2=2U 1,E 2=4E 1 C. U 2=U 1,E 2=2E 1 D. U 2=2U 1,E 2=2E 1 4.(2010·北京理综).用控制变量法,可以研究影响平行板电容器的因素(如题1图)。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。实验中,极板所带电荷量不变,若 A. 》 B. 保持S 不变,增大d ,则 变大 C. 保持S 不变,增大d ,则 变小 D. 保持d 不变,增大S ,则 变小 E. 保持d 不变,增大S ,则 不变 5.(2010·重庆理综)某电容式话筒的原理示意图如题3图所示,E 为电源,R 为电阻,薄片P 和Q 为两金属基板。对着话筒说话时,P 振动而Q 可视为不动。在P 、Q 间距增大过程中, A .P 、Q 构成的电容器的电容增大 B .P 上电荷量保持不变 C .M 点的电势比N 点的低 D .M 点的电势比N 点的高 6.(2010·安徽理综)如题6图所示,M 、N 是平行板电容器的两个极板,R 0为定值电阻,R 1、R 2为可调电阻,用绝缘细线将质量为m 、带正电的小球悬于电容器内部。闭合电键S ,小球静止时受到悬线的拉力为F 。调节R 1、R 2,关于F 的大小判断正确的是 A .保持R 1不变,缓慢增大R 2时,F 将变大 ~ B .保持R 1不变,缓慢增大R 2时,F 将变小 C .保持R 2不变,缓慢增大R 1时,F 将变大 D .保持R 2不变,缓慢增大R 1时,F 将变小 7. (2012·浙江理综)为了测量储罐中不导电液体的高度,将与储罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容器C 置于储罐中,电容器可通过开关S 与线圈L 或电源相连,如图所示。当开关从a 拨到b 时,由L 与C 构成的回路中产生的周期T=2πLC 的振荡电流。当罐中液面上升时( ) A. 电容器的电容减小 B. 电容器的电容增大z x x k C. LC 回路的振荡频率减小 D. LC 回路的振荡频率增大 & 8. (2012·海南物理)将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用d 、U 、E 和Q 表示。下列说法正确的是 A .保持U 不变,将d 变为原来的两倍,则E 变为原来的一半 B .保持E 不变,将d 变为原来的一半,则U 变为原来的两倍 C .保持d 不变,将Q 变为原来的两倍,则U 变为原来的一半 D .保持d 不变,将Q 变为原来的一半,则 E 变为原来的一半 9.(2012·全国理综)如图,一平行板电容器的两个极板竖直放置,在两极板间有一带电小球,小球用一绝缘轻线悬挂于O 点。先给电容器缓慢充电,使两级板所带电荷量分别为﹢Q 和﹣Q ,此时悬线与竖直方向的夹角为π/6。再给电容器缓慢充电,直到悬线和竖直方向的夹角增加到π/3,且小球与两极板不接触。求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量。 》 E S R 0 R 1 R 2 M N

2018年高考理综物理电磁场压轴专项练习集(二)

2018年高考理综物理电磁场压轴专项练习集(二) 1.如图所示,平面直角坐标系xOy 中,平行板电容器位于y 轴左侧,其中线O 1O 与x 轴重合,y 轴右侧存在一与y 轴相切的圆形磁场区域,圆心O 2在x 轴上,PQ 为与x 轴垂直的直径的两个端点,磁场方向垂直纸面向外,已知电容器两板长为L ,两板间距为d ,下板接地,上板的电势随时间变化的关系如图所示,磁场区域的半径为 4 3 d .从t=0时刻开始,大量的电荷量为q 、质量为m 的带负电粒子从Q 1以速度v 0沿x 轴方向持续射入电场,粒子在电场中的运动时间与电场的变化周期相等,发现t=0时刻射入的粒子恰由下板边缘飞出,通过磁场后由P 点离开,求: (1)U 0的值; (2)磁场的磁感应强度B 0的值; (3)将磁场的磁感应强度变为2 B ,请确定在磁场中运动时间最长的粒子进入磁场时位置的横坐标.

2.一足够长的条状区域内存在匀强电场和匀强磁场,其在xoy 平面内的截面如图所示:中 间是磁场区域,其边界与y 轴垂直,宽度为l ,磁感应强度的大小为B ,方向垂直于xoy 平面;磁场的上、下两侧为电场区域,宽度均为,电场强度的大小均为E ,方向均沿x 轴正方向;M 、N 为条形区域边界上的两点,它们的连线与y 轴平行。一带正电的粒子以某一速度从M 点沿y 轴正方向射入电场,经过一段时间后恰好以从M 点入射的速度从N 点沿y 轴正方向射出。不计重力。 (1)定性画出该粒子在电磁场中运动的轨迹; (2)求该粒子从M 点射入时速度的大小; (3)若该粒子进入磁场时的速度方向恰好与x 轴正方向的夹角为6 ,求该粒子的比荷及其从M 点运动到N 点的时间。

2020高考物理复习-静电场

电 场 一.单项选择题 (崇文区)1.在如图所示的四种电场中,分别标记有a 、b 两点。其中 a 、 b 两点的电势相等,电场强度大小相等、方向也相同的是( ) A .甲图:与点电荷等距的a 、b 两点 B .乙图:两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a 、b 两点 C .丙图:点电荷与带电平板形成的电场中平板上表面的a 、b 两点 D .丁图:匀强电场中的a 、b 两点 (崇文区)2.如图所示为匀强电场的电场强度E 随时间t 变化的图象。当t =0时,在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子,设带电粒子只受电场力的作用,则下列说法中正确的是 A .带电粒子将始终向同一个方向运动 B .2s 末带电粒子回到原出发点 C .带电粒子在0-3s 内的初、末位置间的电势差为零 ·a · b ·a ·b ·b ·a ·a ·b 甲 乙 丙 丁 E /(V m -1) t /s O 40 -20 12345

D.0-3s内,电场力的总冲量为零,电场力的总功不为零 (东城区)3.M、N是一条电场线上的两点。在M点由静止释放一个α粒子,粒子仅在电场力的作用,沿着电场线从M点运动到N点,粒 ( ) A. 该电场可能是匀强电场 B. M点的电势高于N点的电势 C. M点到N点,α 粒子的电势能逐渐增大 D. α粒子在M点所受电场力大于在N点所受电场力 (丰台区)4.某电场的分布如图所示,带箭头的实线为电场线,虚线为等势面。A、B、C三点的电场强度分别 为E A、E B、E C,电势分别为φA、φB、φC, 关于这三点的电场强度和电势的关系,下 列判断中正确的是() A.E A< E B, φB=φC B.E A> E B, φA>φB C.E A> E B, φA<φB D.E A= E C, φB=φC

高考物理-电容器专题

电容器的电容专题 一、基础知识 1.任何两个彼此绝缘又相距很近的导体都可以构成电容器.这两个导体称为电容器的电极. 2.把电容器的两个极板分别与电池的两极相连,两个极板就会带上等量的异号电荷, 这一过程叫充电。电容器的一个极板所带的电荷量的绝对值叫做电容器的电荷量。用导线把电容器的两板接通,两板上的电荷 中和,电容器不再带电,这一过程叫做放电。 3.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,叫做电容器的电容,用符号C 表示,表达式为U Q C =。 4.一般说来,构成电容器的两个导体的正对面积越大距离越小这个电容器的电容就越大;两个导体间 电介质的性质也会影响电容器的电容。 二、定义式:C=Q/U=ΔQ/ΔU ,适用于任何电容器。 决定式;C=εS/4πkd ,仅适用于平行板电容器。 ●对平行板电容器有关的C 、Q 、U 、E 的讨论问题有两种情况。 对平行板电容器的讨论:kd s c πε4=、U q C =、d U E = ①电容器跟电源相连,U 不变,q 随C 而变。 d ↑→C ↓→q ↓→E ↓ ε、S ↑→C ↑→q ↑→E 不变。 ②充电后断开,q 不变,U 随C 而变。 d ↑→C ↓→U ↑→s kq sd kdq cd q d U E επεπ44====不变。 ε、S ↓→C ↓→U ↑→E ↑。 问题1:静电计为什么可测量两个导体的电势差? 问题2:静电计会改变被验两个导体的电量与电势差吗? 典型例题 [例1]. 如图6所示,平行板电容器在充电后不切断电源,此时板间有一带电尘粒恰能在电场中静止,当正对的平行板左右错开一些时( ) A .带电尘粒将向上运动 B .带电尘粒将保持静止 C .通过电阻R 的电流方向为A 到B D .通过电阻R 的电流方向为B 到A [答案] BC 分析:粒子静止在电容器内,则由共点力的平衡可知电场强度与重力的关系;再根据变化后的场强判断能否保持平衡; 由电容器的决定式可知电容的变化,由电容的定义式可知极板上电荷量的变化,由充放电知识可知电流的方向 解析:A 、B 由于电容器与电源相连,故电容器两端电压不变,因板间距不变,故极板间的场强不变,带电粒子所受的电场力不变,粒子仍能保持静止,故A 错误,B 正确; 图

高中物理静电场测试题(优选.)

。 静电场2018年10月27日 1.在点电荷Q 形成的电场中有一点A,当一个-q 的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A 点时,电场力做的功为W,则检验电荷在A 点的电势能及电场中A 点的电势分别为: W W B.εA =W ,?A =-q q W W C.εA =W ,?A =D.εA =-W ,?A =-q q A.εA =-W ,?A =2.如图所示,平行线代表电场线,但未标明方向,一个带正电、电量为10-6 C 的微粒在电场中仅受电场力作用,当它从A 点运动到B 点时动能减少了10-5 J, 已知A 点的电势为-10V,则以下判断正确 的是: A.微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示 B.微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示 C.B 点电势为零 D.B 点电势为-20 V 3.在点电荷Q 的电场中,一个α粒子(2He )通过时的轨迹如图实线所示,a、421A B b 为两个等势 面,则下列判断中正确的是(). (A)Q 可能为正电荷,也可能为负电荷 (B)运动中.粒子总是克服电场力做功 (C)α粒子经过两等势面的动能E ka >E kb (D)α粒子在两等势面上的电势能E pa >E pb 4.如图所示,a、b、c、d 是某电场中的四个等势面,它们是互相平行的平面,并且间距相等,下 列判断中正确的是(). (A)该电场一定是匀强电场 (B)这四个等势面的电势一定满足U a -U b =U b -U c =U c -U d (C)如果u a >U b ,则电场强度E a >E b

(D)如果U a <U b ,则电场方向垂直于等势面由b 指向a 5.如图所示,在沿x 轴正方向的匀强电场E 中,有一动点A 以O 为圆心、以r 为半径逆时 针转动,θ为OA 与x 轴正方向间的夹角,则O、A 两点问电势差为( (A)U OA =Er (B)U OA =Ersin θ).(C)U OA =Ercos θ(D)U OA =E rcos θ 6.若带正电荷的小球只受到电场力的作用,则它在任意一段时间内(). (A)一定沿电场线由高电势处向低电势处运动 (B)一定沿电场线由低电势处向高电势处运动 (C)不一定沿电场线运动,但一定由高电势处向低电势处运动 (D)不一定沿电场线运动,也不一定由高电势处向低电势处运动 7.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

高中物理静电场题经典例题

高中物理静电场题经典 例题 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

高中物理静电场练习题 1、如图所示,中央有正对小孔的水平放置的平行板电容器与电源连接,电源电压为U 。将一带电小球从两小孔的正上方P 点处由静止释放,小球恰好能够达到B 板的小孔b 点处,然后又按原路返回。那么,为了使小球能从B 板 的小孔b 处出射,下列可行的办法是( ) A.将A 板上移一段距离 B.将A 板下移一段距离 C.将B 板上移一段距离 D.将B 板下移一段距离 2、如图所示,A 、B 、C 、D 、E 、F 为匀强电场中一个正六边形的六个顶点,已知A 、 B 、 C 三点的电势分别为1V 、6V 和9V 。则 D 、 E 、 F 三 点的电势分别为( ) A 、+7V 、+2V 和+1V B 、+7V 、+2V 和1V C 、-7V 、-2V 和+1V D 、+7V 、-2V 和1V 3、质量为m 、带电量为-q 的粒子(不计重力),在匀强电场中的A 点以初速度υ0沿垂直与场强E 的方向射入到电场中,已知粒子到达B 点时的速度大小为2υ0,A 、B 间距为d ,如图所示。 则(1)A 、B 两点间的电势差为( ) A 、q m U AB 232υ-= B 、q m U AB 232 υ= C 、q m U AB 22υ-= D 、q m U AB 22 υ= (2)匀强电场的场强大小和方向( ) B a b P · m 、q 。 。 U + - E · B ·

A 、qd m E 2 21υ= 方向水平向左 B 、qd m E 2 21υ= 方向水平向右 C 、qd m E 2212 υ= 方向水平向左 D 、qd m E 2212 υ= 方向水平向右 4、一个点电荷从竟电场中的A 点移到电场中的B 点,其电势能变化为零,则( ) A 、A 、B 两点处的场强一定相等 B 、该电荷一定能够沿着某一等势 面移动 C 、A 、B 两点的电势一定相等 D 、作用于该电荷上的电场力始终与其运 动方向垂直 5、在静电场中( ) A.电场强度处处为零的区域内,电势也一定处处为零 B.电场强度处处相等的区域内,电势也一定处处相等 C.电场强度的方向总是跟等势面垂直 D.沿着电场线的方向电势是不断降低的 6、一个初动能为E K 的带电粒子,沿着与电场线垂直的方向射入两平行金属板间的匀强电场中,飞出时该粒子的动能为2E K ,如果粒子射入时的初速度变为原来的2倍,那么当它飞出电场时动能为( ) A 、4E K B 、4.25E K C 、5E K D 、8 E K 7、如图所示,实线为一簇电场线,虚线是间距相等的等势面,一带电粒子沿着电场线方向运动,当它位于等势面φ1上时,其动能为20eV ,当它运动 到等势面φ3上时,动能恰好等于零,设φ2=0,则,当粒子 的动能为8eV 时,其电势能为( ) A 、12eV B 、 2eV 4

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