静电场中的能量(考点清单)(解析版)-2024-2025学年人教版高二物理上学期期中复习_第1页
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文档简介

专题02静电场中的能量

考点清单

精单01庵号解小庵谷

知识点1静电力做功的特点

1.特点:在静电场中移动电荷时,电场力所做的功与电荷的和有关,与电荷经过的

路径.(起始位置,终止位置,无关)

2.在匀强电场中电场力做功W=qE•Leos。,其中。为电场力与位移间的夹角.

知识点2电势能

1.概念:电荷在_________中具有的势能.用Ep表示.(电场)

2.静电力做功与电势能变化的关系.eqWVc\{\rc\(\a\vs4\H\col(电场力做正功,电势能减少;,电场力做负

功,电势能增加.))

3.电势能的大小:电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该点移到时所做的功.(零势

能位置)

4.零势能点:电场中规定的电势能的位置,通常把离场源电荷或的电势

能规定为零.(为零,无穷远处,大地处)

知识点3电势

1.定义:电荷在电场中某一点的与它的的比值.(电势能,电荷量)

E

2.定乂式:0.(—―)

q

3.单位:国际单位制中,电势的单位是,符号是V,1V=1J/C.伏特

4.特点.

(1)相对性:电场中各点电势的高低,与所选取的零电势的位置有关,一般情况下取或地球表

面为零电势位置.(无穷远)

(2)标矢性:电势是标量,只有大小,没有方向,但有.(正负)

5.与电场线关系:沿电场线方向电势.(逐渐降低)

能单02电势差

知识点4等势面

(1)定义:电场中的各点构成的面。(电势相同)

(2)四个特点

①在同一等势面上移动电荷时电场力。(不做功)

②电场线一定与等势面,并且从电势的等势面指向电势的等势面。(垂直,高,

低)

③等差等势面越密的地方电场强度越,反之越o(大,小)

④任意两个等势面都不相交。

知识点5电势差

(1)定义:在电场中,两点之间电势的差值。

(2)定义式:〈UAB=(PA—(PB)

(3)静电力做功与电势差的关系

①电荷q在电场中从4点移动到B点时,静电力做的功心B等于电荷在A、8两点的电势能之差。WAB

WAB

=EpA-EpB=q®A-<PB)=QUAB>UAB~____________。(~~~)

q

②电势差UAB由决定,与移动的电荷q及电场力做的功WAB,与零电势点

的选取。(电场本身的性质,无关,无关)

4.电势差与电势的关系:UAB=,UAB=-UBAO(0A—9B)

5.匀强电场中电势差与电场强度的关系

①电势差与电场强度的关系式:UAB=,其中d为电场中两点间沿电场方向的距离。(Ed)

②电场强度的方向和大小与电势差的关系:电场中,电场强度方向指向最快的方向;在

匀强电场中,电场强度在数值上等于沿方向每单位距离上降低的电势。(电势降低,电

场强度)

情:03电客一■电一

1.电容器

(1)组成:由两个彼此又相距很近的导体组成。(绝缘)

(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

①充电:电容器充电的过程中,两极板的电荷量增加,极板间的电场强度增大,电源的能量不断储存在

电容器中。

②放电:放电过程中,电容器把储存的能量通过电流做功转化为其他形式的能量。

2.电容

(1)定义:电容器所带的与电容器两极板之间的之比。(电荷量。电势差力

⑵定义式:。(。=力)

(3)单位:法拉(F)、微法(PF)、皮法(pF)。1F=uF=pF。(106,1012)

(4)意义:表示电容器本领的物理量。(容纳电荷)

(5)决定因素:由电容器本身物理条件(大小、形状、极板相对位置及电介质)决定,与电容器是否带电

及电压o(无关)

3.平行板电容器的电容

(1)决定因素:正对面积s,电介质〜两板间的距离比

(2)决定式:

府率04节电棒3博电场中的运劭

1.加速

(1)在匀强电场中,甲=qEd=一%

⑵在非匀强电场中,片边=5T版。

2.偏转

⑴运动情况:如果带电粒子以初速度的垂直场强方向进入匀强电场中,则带电粒子在电场中做

运动,如图1所示。(类平抛)

u

图1

(2)处理方法:将粒子的运动分解为沿初速度方向的运动和沿电场力方向的运

动。根据运动的合成与分解的知识解决有关问题。(匀速直线,匀加速直线)

1

(3)基本关系式:运动时间-/加速度a=£=?=2偏转量产-

2-偏转角。的正

VyatqUfQU1

切值,tan9=-=-=

VbVb--------------------2mdvomdvo

即时练习

1.(2023年江门名校段考)如图所示是电子枪部分的原理图,阴极发射的电子在强电场的作用下从阴

极飞向阳极,虚线是其中一个电子的运动路线,实线是电场线,A、3、C是电场中的三个点,下列说法

正确的是()

高压直流电源

A.C点的电势比A点低

B.A点的电场强度比B点的电场强度大

C.电子从A运动到8的过程中电势能增大

D.从A到8电子的加速度不断增大

【答案】B

【解析】沿电场线电势逐渐降低,可知C点的电势比/点高,A错误;电场线越密集则场强越大,

可知/点的电场强度比6点的电场强度大,B正确;电子从力运动到6的过程,电场力做正功,则电势

能减小,C错误;从4到6电子所受的电场力逐渐减小,则电子的加速度不断减小,D错误.

2.(多选)一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到2点时,电场力做了5X10-6j的功,那

么()

A.电荷在8处时将具有5X10-6j的电势能

B.电荷在B处将具有5X10-6J的动能

C.电荷的电势能减少了5X10-6J

D.电荷的动能增加了5X10-6J

【答案】CD

【解析】根据电场力做功与电势能变化的关系可知,电场力做正功,电势能减小,C正确;根据动

能定理,外力(电场力)对物体做的功等于物体动能的变化,电场力对物体做功为5X10-6J,物体的动能

就会增加5Xl(rj,故D正确.

3.某区域的电场线分布如图所示,电场中有A、8两点.A、8两点的电场强度大小分别为邑、EB,

电势分别为夕A、°B.下列判断正确的是()

AB

A.EA<EBB.EA=EB

C.(PA<<PBD-<PA—<PB

【答案】A

【解析】电场线的疏密代表场强的大小,电场线越密代表场强越大,电场线越疏代表场强越小,显

然/点处的电场线疏,8点处的电场线密,故仞〈肆.沿电场线的方向电势降落,故血>0如故A正确,

B、C、D错误.

4.一带电粒子从某点电荷电场中的A点运动到B点,径迹如图中虚线所示,不计粒子所受重力,

则下列说法正确的是()

A.该电场是某正点电荷电场

B.粒子的速度逐渐增大

C.粒子的加速度逐渐增大

D.粒子的电势能逐渐增大

【答案】D

【解析】只知道电场的分布,没法判断是正电荷产生的电场,A错误;由于带电粒子是从/到昆

带电粒子受电场力的方向大致斜向左方,故电场力做负功,带电粒子的速度减小,B错误;A点电场线

密集,故电场强度大,故粒子在4点受到的电场力大于在8点的,由牛顿第二定律可得在/点的加速度

大于在8点的,C错误;由于带电粒子是从4到8带电粒子受电场力的方向大致斜向左方,故电场力

做负功,带电粒子的电势能增大,D正确.

5.如图所示,三条等势线上有“、b、c、d四点,若将一正电荷由c经。移到d,静电力做正功Wi,

若由c经b移到d,静电力做正功贝式)

A.跖>卬2,<Pl>(P2B.Wi<W2>(pi<(pi

C.W[=W21(P\<(P2D.W\=VV2,(pi>g)2

【答案】D

【解析】由吃的可知,济=脍由%=%•q得,OO,q〉0,可知故血〉血>。3,D正确.

6.(2023年潮州名校段考)某电场区域的电场线分布如图,在电场中有A、B、C、D四个点,下面

说法正确的是()

A.EA>EBB.EC>ED

C.(PA<(PBD.(PC<(PD

【答案】B

【解析】根据电场线的疏密程度可得⑹〈蜃於瓦,故A错误,B正确;沿电场线方向电势逐渐降低,

所以血>血,0c>。〃,故C、D错误.

7.(2023年佛山名校段考)如图,医用口罩由多层织物材料构成,其中有一层熔喷布经过特殊工艺处

理后成为驻极体材料,这层材料表面长期带有正电荷,能有效吸附细小的粉尘,而这些粉尘通常是细菌

和病毒传播的载体.则其中即将被吸附的带电粉尘一定是()

A.带正电

B.沿电场线加速靠近熔喷布

C.在靠近熔喷布的过程中电场力做正功

D.在靠近熔喷布的过程中电势能增加

【答案】C

【解析】由于口罩材料表面长期带有正电荷,则被吸附的带电粉尘,一定是带负电荷,A错误;熔

喷布产生的电场的电场线不一定是直线,而只有电场线是直线,带电粒子的初速度为零或初速度方向与

电场线方向在同一条直线上时带电粒子的轨迹才与电场线重合,B错误;被吸附的粉尘带负电荷,负电

荷靠近熔喷布的过程中电场力做正功,电势能减小,D错误,C正确.

8.如图所示,实线表示电场线,虚线表示等势线,a、b两点的电势分别为他=-50V、侬=-20V,

则a、6连线的中点c的电势满足()

✓Z

"//

3・%

\X'、

A.9c=-35VB.9c>-35V

C.9c<—35VD.以上答案都不对

【答案】B

【解析】由题图可知,这是一个非匀强电场,且与<E.若此电场为匀强电场,则仇=—35V,而此

电场中EKES&,即从方到。过程中每一小段上的电势降低都要比从c到a过程中每一小段上的电势降

低得慢,故。)一35V,B正确.

9.如图所示,匀强电场的电场强度E=60V/m,A、8两点相距10cm,A、8连线与电场线的夹角

为60。,则UBA的值为()

A.-3V

C.-6V

【答案】A

【解析】由图示可知,4?方向与电场线方向间的夹角^=60°,46两点沿电场方向的距离d=Lcos

9,48两点间的电势差UAB=Ed=ELcos^=60X0.ix|V=3V,BA间的电势差以=一%=-3V,

故A正确,B、C、D错误.

10.某电容器的电容是30pF,额定电压为200V,击穿电压为400V,对于该电容器,下列说法

中正确的是()

A.为使该电容器两极板间的电压增加IV,所需要增加的电荷量是3X10-5C

B.当电容器带1C的电荷量时,两极板间的电压为3X10-5v

C.该电容器能容纳的电荷量最多为6X10-3C

D.该电容器两极板间能承受的最大电压为200V

【答案】A

【解析】AgO30X10.6xiC=3X1()5c,A正确;当glC时,V=3.3

CJUX1U

X104V,电容器被击穿,B错误;击穿电压为400V表示电容器能承受的最大电压为400V,最大电荷

量a=Ca=30Xl(rx400C=L2X10「2C,C、D错误.

11.在“观察电容器充、放电现象”的实验中,将直流电源、电阻、电容器、电流计、电压表以

及单刀双掷开关组装成如图实验电路,贝1]()

A.将开关接1,电容器处于充电状态,上极板带正电

B.将开关接1,电容器处于放电状态,上极板带正电

C.将开关接2,电容器处于充电状态,下极板带正电

D.将开关接2,电容器处于放电状态,下极板带正电

【答案】A

【解析】将开关接1,电源与电容器串联,那么电容器处于充电状态,且上极板带正电,故A正确,

B错误;将开关接2,电容器与电阻相连,电容器处于放电状态,下极板带负电,故C、D错误.

12.如图所示,a、b两个带正电的粒子以相同的速度先后垂直于电场线从同一点进入平行板间的

匀强电场,。粒子打在B板的4点,6粒子打在8板的,点,若不计重力,贝1()

.4+

b

A.。的电荷量一定大于b的电荷量

B.b的质量一定大于a的质量

C.。的比荷一定大于b的比荷

D.6的比荷一定大于a的比荷

【答案】C

【解析】粒子在电场中做类平抛运动,有为=1M•仔j,得x=Vo\/^,由VbAF^<Vo-

2mI切\lqE\lEqa

13.(2023年福州一中期中)图甲中的粒子直线加速器在科学研究中发挥着巨大的作用,简化如图乙

所示:沿轴线分布。(为薄金属环)及A、B、C、D、E五个金属圆筒(又称漂移管),相邻漂移管分别接

在高压电源MN的两端,。接M端.质子飘入(初速度为0)金属环O的圆心沿轴线进入加速器,质子

在金属圆筒内做匀速运动且时间均为T,在金属圆筒之间的狭缝被电场加速,加速时电压U大小相同.质

子电量为e,质量为根,不计质子经过狭缝的时间,贝1()

0A\TBC

A.质子从圆筒E射出时的速度大小为

B.圆筒E的长度为尸J噜

C.所接电源是直流恒压电源

D.金属圆筒A的长度与金属圆筒8的长度之比为1:2

【答案】B

【解析】质子从。点沿轴线进入加速器,质子经5次加速,由动能定理可得5e〃=%/4,质子从

圆筒£射出时的速度大小为比=、/乎:A错误;质子在圆筒内做匀速运动,所以圆筒£的长度为心

手,金属圆筒笈的长度3/4eU

=VET—^―,B正确;同理可知,金属圆筒A的长度LA=P

则金属圆筒/的长度与金属圆筒6的长度之比为1:4,D错误;因由直线加速器加速质子,其运动方

向不变,由题图可知,/的右边缘为负极时,则在下一个加速时需占右边缘为负极,所以可所接电源

的极性应周期性变化,C错误.

14.如图所示,平行板电容器的两个极板A、8分别接在电压为60V的恒定电源上,两板间距为3

cm,电容器所带电荷量为6X10-8。A极板接地.求:

(1)平行板电容器的电容;

(2)平行板电容器两极板间的电场强度;

(3)图中距8板2cm的。点的电势.

【答案】(1)1X10-9F(2)2X103V/m(3)-20V

【解析】(1)C=£=6;,F=1X10-9F.

U60V,

(2)£=-7==2X103V/m.

''a0n.m03m

(3)夕°=-£rf=-2X103X(0.03-0.02)V=-20V.

15.一束电子流在经U=5000V的加速电压加速后,在距两极板等距离处垂直进入平行板间的匀

强电场,如图所示.若两极板间距离d=1.0cm,板长/=5.0cm,那么,要使电子能从平行板间飞出,

偏转极板上最大能加多大电压?

【答案】400V

【解析】加速过程中,由动能定理得eU=%/①

进入偏转电场,电子在平行于板面的方向上做匀速直线运动l=v。您

在垂直于板面的方向上做匀加速直线运动,加速度

FeU'、

竖直方向偏移的距离尸&/④

能飞出的条件3<匏

由①②③④⑤式得

2勿2X5000X(1.0X10)

V=400V,

U'W(5.0X10")2

即要使电子能飞出,所加电压最大为400V.

16.如图所示,质量为加、电荷量为q的粒子以速度。o垂直于电场方向从A点射入匀强电场,并

从电场另一侧8点射出,且射出的速度方向与电场方向的夹角为30。,带电粒子的重力不计,已知匀强

电场的宽度为L求:

(1)匀强电场的电场强度E;

(2)4、2两点的电势差%B.

【答案】⑴丁⑵刀

【解析】(1)带电粒子在匀强电场的水平方向做匀速直线运动,竖直方向做匀加速直线运动,将『

沿水平方向和竖直方向分解,则

『anl)。=5①

又Vy=­mt@

L=vot@

解①②③得£=理也.

qL

(2)由qUAB=^mv—^niVQ④

由④⑤得

实战演练

1.(22-23高二上•河北沧州•期中)如图甲,高大建筑物上通常都装有避雷针,雷雨天气时避雷针发生尖端

放电现象,中和空气中的电荷,达到避免雷击的目的。图乙所示是某次避雷针放电时的电场线分布,电

场线关于直线改对称,且=以下说法正确的是()

甲乙

A.Uca>2Ucb

B.接近建筑物的雷雨云带负电

C.电子在c点的加速度大于在。点的加速度

D.将质子从图中1点由静止释放,质子可能沿电场线运动

【答案】A

【详解】A.电场线的疏密程度表示场强的大小,由图可知曲段的平均电场强度要大于儿段的电场强

度,根据

U=Ed

可得

ucb<uba

因为乙所以

Uca>2Ucb

故A正确;

B.由图乙可知避雷针带负电,避雷针带电是由于带电的雷雨云靠近避雷针发生静电感应现象产生的,

因此可推知此时接近建筑物的雷雨云带正电,故B错误;

C.电场线的疏密程度表示场强的大小,可知。点的场强大于c点的场强,所以电子在c点所受电场力

小于在。点所受电场力,则电子在C点的加速度小于在。点的加速度,故c错误;

D.由于d点所在的电场线是曲线,所以只在电场力作用下,由d点静止释放的质子不可能沿电场线运

动,故D错误。

故选Ao

2.如图所示,在等量异种点电荷形成的电场中有A、8、C三点,A点为两点电荷连线的中点,B

点为连线上距A点距离为d的一点,C点为两点电荷连线中垂线上距A点距离也为d的一点,则下面关

于三点电场强度E、电势夕的关系,正确的是()

A.EA=EC>EB,(PA>(PB

B.EB>EA>EC>(PA>(PB

C.EA<EB>EA<EC>(PA>(PB

D.因为电势零点未规定,所以无法判断电势高低

【答案】B

【解析】由电场的叠加,在中垂线上,力点合场强最大,即仞〉岳在两电荷连线上,/点合场强最

小,即E曲电场线由/指向B,则次>逅B正确.

3.(多选)如图甲所示,AB是电场中的一条直线,电子以某一初速度从A点出发,仅在电场力作用

下沿运动到8点,其1M图像如图乙所示.关于A、8两点的电场强度后、昂和电势必、9B的关系,

下列判断正确的是()

A.EA>EB

C.(PA>(PBD.(PA<(PB

【答案】AC

【解析】由彳t图像可知,电子做的是加速度越来越小的变减速运动,电子受到的电场力就是其

所受的合外力,即电场力越来越小,由尸=为可知,电场强度越来越小,即⑹〉瓦,A正确;由于电子

带负电,其所受的电场力方向与场强方向相反,则电场强度的方向应为由/指向氏由沿电场线方向电

势越来越低,可得血〉C正确.

4.(23-24高二上,四川成都•期中)如图,在匀强电场中有一虚线圆,ab和cd是圆的两条直径,其中仍与

电场方向的夹角为60。,仍=0.2m,cd与电场方向平行,a、万两点的电势差4〃=20V。则()

力E

7、

/——q叫d

---------------------------->

a''-

A.电场强度的大小E=20V/mB.6点的电势比d点的低5V

C.将电子从c点移到d点,电场力做正功D.电子在。点的电势能大于在c点的电势能

【答案】D

【详解】A.a、6两点的电势差

U"=Ed"COs60"

解得电场强度的大小

E=200V/m

故A错误;

B.b、d两点的电势差

c

Ubd=E7?(l-cos60)=200x0.1x(l-1)V=10V

故B错误;

C.将电子从c点移到d点,因电子所受的电场力与位移方向相反,可知电场力做负功,故C错误;

D.根据沿电场线电势降低,。点的电势大于。点的电势,电子带负电,负电荷在高电势处电势能反而

小,故电子在。点的电势能大于在,点的电势能,故D正确。

故选Do

5.一电场的电场线分布如图所示,电场中有A、B、C二点,且=则下列关系中正确的是()

A.电场强度大小关系为EA=EC>EB

B.电势%=%>%

C.将一带正电粒子由A经B移至C点过程中,电势能先增大再减小

D.将一带负电粒子由A经8移至C点过程中,电场力先做负功再做正功

【答案】C

【详解】A.电场线的疏密反应场强的大小,因止匕EA=EC<EB,A错误;

B.由于等势面与电场线垂直,如图所示

可知

(PA=(PC<9B

B错误;

C.将一带正电粒子由A经8移至C点过程中,电场力先做负功在做正功,电势能先增大再减小,C正

确;

D.将一带负电粒子由A经8移至C点过程中,电场力先做正功再做负功,D错误。

故选C。

6.(23-24高二上•江西南昌•期中)如图所示,虚线A、B、C、D是某匀强电场中的4个平行且等距的等势

面,两等势面间的距离为1cm,其中等势面B的电势为0,一电子仅在静电力的作用下运动,经过A、D

等势面时的动能分别为22eV和10eV,则下列说法正确的是

ABCD

A.等势面C的电势为4V

B.该匀强电场的电场强度为200V/m,方向水平向左

C.电子在等势面。的电势能为8eV

D.该电子一定能到达电势为-16V的等势面

【答案】C

【详解】A.从A到。电子的动能减小,可知电场线向右,A电势最高,等势面8的电势为0,设相邻

等势面的电势差为U,则A等势面的电势为+U,。的电势为-2U,则从A到。由动能定理

[+U—(一2U)](—e)=10eV-22eV=-12eV

解得

U=4V

则等势面C的电势为-4V,选项A错误;

B.该匀强电场的电场强度为

U4

E=—=-----V/m=400V/m

d0.01

方向水平向右,选项B错误;

C.电子在等势面。的电势能为

£=UD(-e)=(-8V)x(-e)=8eV

选项C正确;

D.因只有电场力做功,动能与电势能之和保持不变,当电子的速度为零时,由能量守恒定律,可知

-eUD+10eV=-e(p

其中C/D=-8V,解得

9=-18V

可知电子可以到达电势为-16V的等势面。

若电子初速度方向与电场力方向有夹角时,当电子速度为零时,在垂直于电场方向存在分速度,电子

有可能不能到达-16V的等势面,故D错误。

故选c。

7.(23-24高二上,四川眉山,期中)如图,一条电场线上有a、b、c三点,b为ac的中点,a、。两点的电势

分别为4V和-8V。则()

q卜c

A.由。点移动电荷到c点,电场力一定做负功

B.a点的场强可能大于c点的场强

C.负电荷a点的电势能一定大于c点的电势能

D.。点的电势一定为-2V

【答案】B

【详解】A.由于沿电场线电势降低,而。点电势大于c点电势,可知电场方向由a指向c,由a点移

动电荷到c点,若移动正电荷,电场力方向向右,则电场力做正功,若移动负电荷,电场力方向向左,

电场力做负功,故A错误;

B.由于图中仅仅给出了一条电场线,电场线分布的密集程度不确定,即a点的场强可能大于c点的场

强,故B正确;

C.由于

(Pa>(Pc

根据电势能的表达式有

Ep=q(p

可知,负电荷a点的电势能一定小于c点的电势能,故C错误;

D.由于图中仅仅给出了一条电场线,电场线分布的密集程度不确定,即电场线上各点的电场强度大小

关系不确定,电场可能为匀强电场,也可能为非匀强电场,只有当为匀强电场时,才有

Uab=(Pa-^b=L=%

解得

%=-2V

可知,b点的电势可能为-2V,故D错误。

故选Bo

8.(23-24高二上•安徽,阶段练习)如图所示,在直角VABC中,BC=4cm,ZC=30°,匀强电场的电场

线平行于VABC所在平面,且A、B、C点的电势分别为5V、-IV、5V。下列说法正确的是()

8口---------------------------::-C

A.电场强度的方向沿A3方向

B.电场强度的大小为150V/m

C.一个电子从A点移动到C点,电场力做功为零

D.一个电子从B点移动到C点,电场力做功为-6eV

【答案】C

【详解】A.由题意可知AC为等势面,过点B作AC的垂线交4c于点。,根据沿电场线电势降低可知

电场强度的方向沿。2方向,故A错误;

B.电场强度的大小为

dDBBCsin30°

故B错误;

c.AC为等势面,故一个电子从4点移动到C点,电场力做功为零,故C正确;

D.一个电子从B点移动到C点,电场力做功为

W=UBCq=(-l-5)-(-l)eV=6eV

故D错误。

故选Co

9.如图所示,一平行板电容器与直流电源连接,一带电油滴位于极板间的尸点且恰好处于平衡状

态.现将电容器的极板非常缓慢地错开一些,使正对面积减小,其他条件不变.那么在错开的过程中()

A.电容器的电容C增大

B.电容器的电荷量。增加

C.油滴静止不动,电流计中的电流从N流向M

D.油滴将向下加速运动,电流计中的电流从N流向〃

【答案】C

【解析】将两板缓慢地错开一些,两板正对面积S减小,根据电容的决定式占三;得知,电容

减小,故A错误;电容器的电荷量g。/,由于电容器电容C减小,因两板间电压〃不变,那么极板的

电量。会减小,故B错误;将平行板电容器的两极非常缓慢地水平错开一些,由于电容器两板间电压

不变,根据£=(,得知板间场强不变,油滴所受的电场力不变,则油滴将静止不动;再由0=6〃知,

电容器带电量减小,电容器处于放电状态,电路中产生逆时针方向的电流,则电流计中有M〃的电流,

故C正确,D错误.

10.如图所示,竖直放置的平行板电容器与电源相连,在两极板A、8之间用轻质绝缘细线悬挂一

带电小球,闭合开关S,小球静止时,细线与竖直方向的夹角为仇则下列说法正确的是()

A.小球带正电

B.保持开关S闭合,仅将两极板间的距离适当增大,6角将减小

C.断开开关S,仅将两极板间的距离适当增大,。角将减小

D.断开开关S,仅将两极板间的正对面积适当减小,。角将减小

【答案】B

【解析】由图可知,/板带正电,6板带负电,形成水平向右的电场,小球向左偏,说明小球带负

电,A错误;保持开关S闭合,仅将两极板间的距离适当增大,由公式£=§可知,电场强度减小,小

球所受电场力减小,则。角将减小,B正确;断开开关S,电容器的电荷量保持不变,由公式天二、

。=*口£=?可得£=与学,则仅将两极板间的距离适当增大,电场强度不变,小球所受电场力不变,

J角将不变;仅将两极板间的正对面积适当减小,电场强度变大,小球所受电场力变大,。角将变大,

C、D错误.

10.(22-23高二上•上海松江•期中)电子从A、2两平行极板正中央水平射入如图所示的偏转电场,电子的

初动能为稣,&、B两极板间电压始终为U,间距为d,且可以看成电容器,电容大小为C。若A、B

极板长为L不考虑电子所受重力,元电荷为e。

(1)求A极板带的电荷量Q;

(2)写出电子射出A、B极板时的偏转距离y的表达式;

(3)若使d稍微减小,(1)(2)题中求出的两个量将如何变化,并说明理由。

el尼

【答案】(1)Q=CU.(2)y=--;(3)均增大,理由见详解。

4组

【详解】(1)根据电容的计算公式

解得

Q=CU

(2)电子在电场中做平抛运动,设电子进入电场的水平初速度为V。由于电子飞出电场区域。则根据

平抛运动的规律,在水平方向有

12

EF,=­mv

k2

L=vt

竖直方向有

U

e—=ma

d

12

y丁

联立以上可得

eUi}

y—

•4dEk

(3)根据电容的决定公式及电荷量的计算公式

C=-^-

4兀kd

Q=CU

结合题意及上式分析可知,。不变,d减小,电容器的电容c将增大,故电容器所带电荷量。将增大。

根据(2)式

eUi}

y—

4dEk

结合题意及上式分析可知,d减小,偏转距离y将变大。

11.如图所示的电场,等势面是一簇互相平行的竖直平面,间

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