电场第三讲 电场强度电势差 电容器
第3讲 电容器与电容 带电粒子在电场中的运动
答案1.×2.×3.×4.√5.×6.√
二对点激活
1.(教科版选修3-1·P40·T9)关于电容器的电容,下列说法中正确的是()
A.电容器所带电荷量越多,电容越大
B.电容器两板间电压越低,其电容越大
答案AB
解析开始时,油滴所受重力和电场力平衡,即mg=qE,保持S闭合,则两板间电压不变,将A板上移一小段位移,两板间距离d增大,由E= 可知,E变小,油滴所受电场力变小,故油滴应向下加速运动;根据C= 、C= ,知Q= ,故电容器所储存的电量减小,向外放电,故G中有b→a的电流,A正确。保持S闭合,若将A板向左平移一小段位移,由E= 可知,E不变,油滴仍静止;根据Q= ,知电容器所储存的电量减小,向外放电,故G中有b→a的电流,B正确。若将S断开,电容器所储存的电量Q不变,则两板间场强不变,油滴仍静止,故C错误。若将S断开,Q不变,再将B板向下平移一小段位移,根据C= 、C= 、E= ,可得E= ,可知场强E不变,则油滴仍静止;油滴所在位置与A板的距离不变,则根据U=Ed可知油滴所在位置与A板间的电势差不变,又因为A板接地,则油滴所在位置的电势不变,油滴的电势能不变,故D错误。
(1)若电子与氢核的初速度相同,则 = 。
(2)若电子与氢核的初动能相同,则 =1。
考点1平行板电容器的动态分析
1.对公式C= 的理解
电容C= ,不能理解为电容C与Q成正比、与U成反比,一个电容器电容的大小是由电容器本身的因素决定的,与电容器是否带电及带电多少无关。
2.运用电容的定义式和决定式分析电容器相关量变化的思路
一堵点疏通
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。()
电势差与电场强度的关系平行板电容器
电势差与电场强度的关系平行板电容器电势差与电场强度的关系复习知识梳理:(1)公式E=U/d反映了电场强度与电势差之间的关系,最快的方向.(2)公式E=U/d只适用于匀强电场,且d表示沿电场线方向两点间的距离,或两点所在等势面的范离.(3)对非匀强电场,此公式也可用来定性分析,但非匀强电场中,各相邻等势面的电势差为一定值时,那么E越大处,d越小,即等势面越密.八、电容器的电容一、电容、电容器、静电的防止和应用电容器:是一种电子元件,构成:作用:容纳电荷;电路中起到隔直通交(高频);充、放电的概念。
电容:容纳电荷本领,是电容器的基本性质,与是否带电、带电多少无关。
1.定义:C=Q电容器所带的电量跟它的两极间的电势差的比值叫做电容器的电容.C=Q/U (比值U定义)2.说明:① 电容器定了则电容是定值,跟电容器所带电量及板间电势差无关.② 单位:法库/伏法拉F,μf pf 进制为106③ 电容器所带电量是指一板上的电量.④ 平行板电容器C=.ε为介电常数,常取1, S为板间正对面积,不可简单的理解为板的面积,d为板间的距离.⑤ 电容器被击穿相当于短路,而灯泡坏了相当于断路。
⑥ 常用电容器:可变电容、固定电容(纸介电容器与电解电容器).⑦ C=ΔQ/ΔU 因为U1=Q1/C.U2=Q2/C.所以C=ΔQ/ΔU⑧ 电容器两极板接入电路中,它两端的电压等于这部分电路两端电压,当电容变化时,电压不变;电容器充电后断开电源,一般情况下电容变化,电容器所带电量不变.二、平行板电容器问题的分析(两种情况分析)两类动态问题分析比较(1)第一类动态变化:两级板间电压U恒定不变充电后与电电容器两极板池两极相连⇨间的电压不变→变大→U不变→U不变,d不C变大Q变大变,E不变U不变U不变,d不εC变大→→变大Q变大变,E不变d变大U不变U不变,d变→→→C变小Q变小大,E变小r(2)第二类动态变化:电容器所带电荷量Q恒定不变充电后与电池两极断开⇨电容器两极板电荷量保持不变→ 变大Q不变U变小,d不变大U变小变,E变小ε变大→Q不变→U变小,d不变大U变小变,E 变小变大Q不变U变大,d变变小→U变大→大,E不变r典型例题:例1:有一充电的平行板电容器,两板间电压为3 V,使它的电荷量减少3×l0-4C,于是电容器两极板间的电压降低到1/3,此电容器的电容量μF,电容器原来的带电荷量是 C,若把电容器极板上的电荷量全部放掉,电容器的电容量是μF.例2:当一个电容器所带电荷量为Q时,两极板间的电势差为U,如果所带电荷量增大为2Q,则 ( )A.电容器的电容增大为原来的2倍,两极板间电势差保持不变 B.电容器的电容减小为原来的1/2倍,两极板间电势差保持不变 C.电容器的电容保持不变,两极板间电势差增大为原来的2倍D.电容器的电容保持不变,两极板间电势差减少为原来的1/2倍例3对于水平放置的平行板电容器,下列说法正确的是( )A.将两极板的间距加大,电容将增大 B.将两极扳平行错开,使正对面积减小,电容将减小 C.在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板,电容将增大 D.在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板,电容将增大例4连接在电池两极上的平行板电容器,当两极板间的距离减小时,则()A.电容器的电容C变大 B.电容器极板的带电荷量Q变大C.电容器两极板间的电势差U变大 D.电容器两极板间的电场强度E变大例5 如图所示,两板间距为d的平行板电容器与一电源连接,开关S闭合,电容器两板间的一质量为m,带电荷量为q的微粒静止不动,下列各叙述中正确的是() A.微粒带的是正电B.电容两端电势差的大小等于qC.断开开关S,微粒将向下做加速运动D.保持开关S闭合,把电容器两极板距离增大,将向下做加速运动例6如图所示,A、B为平行金属板,两板相距为d,分别与电源两极相连,两板的中央各有一小孔M和N,今有一带电质点,自A板上方相距为d的P点由静止自由下落(P、M、N在同一竖直线上),空气阻力忽略不计,到达N孔时速度恰好为零,然后沿原路返回,若保持两极板间的电压不变,则()A.把A板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落后仍能返回B.把A板向下平移一小段距离,质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落 C.把B 板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落后仍能返回D.把B板向下平移一小段距离,质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落例7.如图l—7—10所示,平行放置的金屑板A、B组成一只平行板电容器,对以下两种情况: (1)保持开关S闭合,使A板向右平移错开一些; (2)S闭合后再断开,然后使A板向上平移拉开些.讨论电容器两扳间的电势差U、电荷量Q、板间场强E的变化情况.图l—7—10例8.如图所示,两平行金属板始终接在电源上,当金属板水平放置时,其间有一个带电微粒恰好能在P点静止平衡;现让两金属板均绕各自的水平中心轴线逆时针迅速地转过α角(到达图中虚线位置),试判断P点的粒子是否还能保持平衡。
高中物理复习精讲 第3讲 等势面、电容器
241.电势差如果用不同的位置作为测量高度的起点,同一地方的高度的数值就不同,但任意两个地方的高度差却是一个定值,与零起点选取无关。
同样的道理,选择不同的位置作为电势零点,电场中某点电势的数值也会改变,但电场中某两点间的电势的差值却保持不变。
正是因为这个缘故,在物理学中,电势的差值往往比电势更重要。
⑴ 电场中两点电势ϕ的差值叫做电势差也叫电压,用U 表示,即A 、B 两点间的电势差AB A B U ϕϕ=-。
⑵ p p AB A B A B AB W E E q q qU ϕϕ=-=-=。
⑶ 电势差AB U 的值与零势能位置无关.......,且有AB BA U U =-。
2.等势面在地图中常用等高线来表示地势的高低,与此相似,在电场的图示中常用等势面来表示电势的高低。
电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面。
与电场线的功能相似,等势面也是用来形象地描绘电场的性质。
等势面与电场线有什么关系呢?在同一个等势面上,任何两点间的电势都相等。
所以在同一等势面上移动电荷时静电力不做功。
因此可知,等势面一定跟电场线垂直...........,即跟电场强度的方向垂直。
这是因为,假如不垂直,电场强度就有一个沿着等势面的分量,在等势面上移动电荷时静电力就要做功,这个面也就不是等势面了。
⑴ 点电荷的等势面是一系列同心..球面..。
⑵ 等量异、同种点电荷等势面比较。
知识点睛3.1等势面、电势差第3讲 等势面、电容器25⑶ 匀强电场中的等势面是一系列平行的平面.....。
⑷ 一头大一头小的导体的等势面。
等势面的性质:① 等势面与电场线一定垂直。
② 电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面。
③ 在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。
④ 不同的等势面不会相交。
⑤ 等差等势面越密的地方,电场强度越大3.电势差与电场强度的关系前面我们已经知道电势ϕ与场强E 是用比值法定义的,它们都可以描述场的性质,那么它们之间有 没有关系呢?通过比较公式发现,两者的共同媒介是试探电荷,可否通过研究试探电荷将电场强度 与电势联系起来呢?接下来我们研究电荷在场中移动的问题,看看能不能找到场强与电势的关系,我们从最简单的情况入手,用正试探电荷在匀强电场中沿电场线方向从A 移动B 点,其 通过受力算电场力做功是AB W qEd =通过电势差算做功是p p AB A B A B ABW E E q q qU ϕϕ=-=-=由两种算法做功相等AB ABW qEd qU ==得AB U Ed =也可以写成AB UE d=通过导出单位的方法发现,电场强度的单位牛顿每库仑与伏特每米是相同的。
高中物理选修3-1第七章 静电场第3讲 电容器带电粒子在电场中的运动
第3讲电容器带电粒子在电场中的运动知识要点一、常见电容器电容器的电压、电荷量和电容的关系1.常见电容器(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,充电后电容器两极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=1012 pF3.平行板电容器(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 S4πkd,k为静电力常量。
二、带电粒子在匀强电场中的运动1.加速(1)在匀强电场中,W=qEd=qU=12m v2-12m v2。
(2)在非匀强电场中,W=qU=12m v2-12m v2。
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)运动形式:类平抛运动。
(3)处理方法:运动的合成与分解。
图1①沿初速度方向为匀速直线运动,运动时间t =l v 0。
②沿电场力方向为匀加速直线运动,加速度a =F m =qE m =qU md 。
③离开电场时的偏移量y =12at 2=ql 2U 2m v 20d 。
④离开电场时的偏转角tan θ=v ⊥v 0=qlU m v 20d 。
三、示波管1.示波管的构造①电子枪,②偏转电极,③荧光屏(如图2所示)图22.示波管的工作原理(1)YY ′偏转电极上加的是待显示的信号电压,XX ′偏转电极上是仪器自身产生的锯齿形电压,叫做扫描电压。
(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,打在荧光屏中心,在那里产生一个亮斑。
高考物理一轮复习 静电场第3讲 电容器和电容 带电粒子在电场中的运动课件 教科版选修31
3.一个带电小球,用细绳悬挂在水平方向的匀强电场中,当
小球静止后把悬绳烧断,小球将做
( ).
A.自由落体运动
B.匀变速曲线运动方向
C.沿悬绳的延长线方向做匀加速直线运动
D.变加速直线运动
解析 重力和电场力均为恒力,合力方向与细绳的拉力方
向相反,大小与细绳的拉力大小相等.剪断细绳后小球初
速度为零,合力恒定,故做匀加速直线运动,正确答案为C.
2.带பைடு நூலகம்粒子在匀强电场中的偏转
(1)研究条件:带电粒子垂直于电场方向进入匀强电场.
(2)处理方法:类似于平抛运动,应用运动的_合__成__与__分__解__
的方法.
①沿初速度方向做_匀__速__直__线__运动,运动时间t= ②沿电场力方向,做_匀__加__速__直__线__运动
l v0
示波管 Ⅰ(考纲要求) 1. 构造:(1)_电__子__枪__,(2) _偏__转__电__极__,(3) _荧__光__屏__ 2.工作原理(如图6-3-1所示)
考点二 带电体在匀强电场中做直线运动问题的分析
首先对带电粒子进行受力分析,弄清带电粒子的运动状态, 然后再选用恰当的物理规律求解.如果应用牛顿运动定律, 要弄清带电粒子的受力情况和运动情况,再灵活运用运动 学公式求解;如果运用动能定理,关键要弄清带电粒子的 初、末状态及哪些力做功.
【典例2】
(2012·济南模拟)如图6-3-6所示,一 带电荷量为+q、质量为m的小物块处 于一倾角为37°的光滑斜面上,当整 个装置被置于一水平向右的匀强电场 中,小物块恰好静止.重力加速度取g, 图6-3-6 sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求: (1)水平向右电场的电场强度; (2)若将电场强度减小为原来的12,物块的加速度是多大; (3)电场强度变化后物块下滑距离L时的动能.
高考物理一轮课件第3讲匀强电场中电势差与电场强度的关系电容器
A.x轴位于零势面上 B.电场强度大小为500 V/m,方向沿y轴正方向 C.y轴位于零势面上 D.电场强度大小为500 V/m,方向沿x轴正方向 答案 A 由Ep=2.5×10-5sin θ(J)知,试探电荷在x轴上时电势能为0,x轴位 于零势面上,电场线沿y轴方向,当 θ=90° 时,Ep90=2.5×10-5 J=EqR,解得E=5 00 V/m,方向沿y轴负方向,故B、C、D错,A正确。
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答案 C 要使悬线夹角φ减小,就要减小小球在电容器中所受到的电 场力,即要减小电容器内部电场强度。保持开关S闭合,即电容器两端电 压不变,使两极板靠近些,由E=U 知,电场强度增大,φ要增大;使两极板远
d
离一些,就会使电场强度减小,夹角φ减小;调节滑动变阻器不能影响电 容器两极板间的电压大小,因此A、B错误,C正确;若断开开关S,电容器 两极板电荷量不变,使两极板靠近一些,由C= εrS ,U= Q ,E=U 知,E=
为24 V,d点的电势为4 V,如图所示。由此可知c点的电势为 ( B )
A.4 V B.8 V C.12 V D.24 V
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答案 B 由公式U=Ed可知,在匀强电场中相互平行的两线段端点所 对应电势差之比恰好等于两线段长度之比。则由图知ab∥dc,且abcd为 矩形,必有Uab/Udc=ab/dc=1/1,故(20-24)V=4 V-φc,则φc=8 V。
4.平行板电容器
εr S
(1)平行板电容器的电容C=⑤ 4 kd 。 (2)带电平行板电容器两极板间的电场可认为是匀强电场,板间场强E=
U
⑥d 。
知识梳理 栏目索引
1.a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶 点。电场线与矩形所在平面平行。已知a点的电势为 20 V,b点的电势
电势差和电容器的关系
电势差和电容器的关系电势差和电容器是电学中重要的概念,它们之间存在着密切的关系。
本文将介绍电势差和电容器的基本概念,并分析它们之间的相互作用和影响。
一、电势差的概念及测量方法电势差是指电场力对单位正电荷所做的功,通常用字母V表示,单位是伏特(V)。
当电荷在电场中从一个点移动到另一个点时,所受到的力对其所做的功就是电势差。
电势差可以用电压计测量,电压计是一种测量电势差的仪器。
二、电容器的概念及主要特性电容器是一种能够存储电荷的装置,由两个导体板和其之间的介质组成。
电容器的主要特性是电容,常用C表示,单位是法拉(F)。
电容器的电容决定了它可以存储多少电荷,即在给定的电势差下,电容越大,电容器可以存储的电荷越多。
三、电势差与电容器的关系电势差和电容器之间存在着密切的关系。
根据电场力和电势差的关系,可以得出以下结论:1. 当电容器的电容不变时,电势差和电荷量成正比关系。
即电容器的电势差越大,存储的电荷量越多。
2. 当电势差不变时,电容和存储的电荷量成反比关系。
即电容器的电容越大,存储的电荷量越少。
这两个关系可以用以下公式表示:Q = CV其中,Q表示存储的电荷量,C表示电容,V表示电势差。
四、电势差与电容器的应用电势差和电容器在电路中有广泛的应用。
它们可以用于储能、充放电过程以及稳定电路中的电压等方面。
例如,电容器可以作为电路中的滤波器,稳定电流和电压。
此外,电势差也是电路中的基本元素,我们需要根据具体电路的需求选择恰当的电容器和电势差来实现设计目标。
总结:本文介绍了电势差和电容器的基本概念及其相互关系。
电势差是电场力对单位正电荷所做的功,电势差用来测量电场强度。
而电容器是一种能够存储电荷的装置,电容器的电容决定了其存储电荷的能力。
电势差和电容器之间存在着正比和反比关系,根据具体的电路需求选择合适的电容器和电势差能够实现电路设计的目标。
电势差和电容器在电路中有广泛的应用,为电路的稳定性和功能的实现提供了重要的支持和保障。
电容器的电场强度和电势差计算
电容器的电场强度和电势差计算电容器是一种常见的电子元件,它用来存储电荷和储存电能。
在了解电容器的电场强度和电势差计算之前,我们先来回顾一下电场强度和电势差的基本概念。
电场强度是指单位正电荷在电场中所受力的大小和方向。
在电场中,正电荷会受到向外的斥力,而负电荷会受到向内的引力。
电场强度的方向与力的方向相同或者相反,大小与力的大小成正比。
电势差是指在电场中,单位正电荷从一点移动到另一点所做的功与单位正电荷之间的电势差。
电势差与电场强度的关系可以通过如下公式表示:ΔV = -Ed其中,ΔV表示电势差,E表示电场强度,d表示电场中两点之间的距离。
对于一个电容器,由于其结构的特殊性质,电场强度和电势差的计算方法稍有不同。
电容器由两块导体板和介质(通常是空气或绝缘材料)组成,两块导体板上分别带有正电荷和负电荷。
导体板之间形成了电场。
在计算电容器的电场强度时,我们需要根据电场强度的定义,考虑到电场是由正电荷到负电荷的方向,以及电容器的几何形状。
一般来说,对于平行板电容器来说,其电场强度几乎处处相等,并且大小与电压成正比。
因此,我们可以使用以下公式来计算电场强度:E = V/d其中,E表示电场强度,V表示电压,d表示导体板之间的距离。
在计算电容器的电势差时,我们需要考虑到电场强度的方向以及电荷的正负性。
对于一个电容器而言,其两个导体板上分别带有正电荷和负电荷,在电场中,正电荷从正极板移动到负极板,因此电势差的方向与电场强度相反。
因此,我们可以使用以下公式来计算电势差:ΔV = -Ed其中,ΔV表示电势差,E表示电场强度,d表示电容器的距离。
需要注意的是,当介质不是空气时,电场强度可能会受到介质的影响而发生变化。
在这种情况下,我们需要考虑介质的相对介电常数(εr),并将其与真空中的电场强度相乘,以得到实际的电场强度。
综上所述,电容器的电场强度和电势差的计算方法是根据电场强度和电势差的定义,结合电容器的几何形状和电荷分布规律而得出的。
电路中的电势差和电场强度
电路中的电势差和电场强度在学习电路的过程中,我们经常会遇到两个重要的概念,即电势差和电场强度。
它们是电路中非常重要的参数,对于理解电路的运行原理和计算电路中的电压和电流具有关键的作用。
本文将详细介绍电势差和电场强度的概念、计算方法以及它们在电路中的应用。
一、电势差电势差是指电场中两点之间的电势差异,简称电压。
它是描述电场内能量转移和电荷运动方向的重要物理量。
电势差的单位是伏特(V),通常用符号ΔV表示。
在电路中,电势差可以通过电源(如电池)或电源组提供,它们产生一个电场,使得电荷在电路中流动。
电势差的计算公式为ΔV = W/q,其中ΔV表示电势差,W表示电场对电荷做的功,q表示电荷量。
当电荷沿着电场方向移动时,电势差为正;当电荷逆着电场方向移动时,电势差为负。
根据电势差的定义和计算公式,我们可以推导得到以下结论:1. 串联电路中的电势差:在串联电路中,电势差等于各个电阻上的电压之和。
换句话说,电势差在串联电路中是可以累加的。
2. 并联电路中的电势差:在并联电路中,不同支路上的电势差相等。
这是因为并联电路中各个支路之间具有相同的电势。
二、电场强度电场强度是指单位电荷在电场中受到的电力作用,它是描述电场的强弱的物理量。
电场强度的单位是牛顿/库仑(N/C),通常用符号E表示。
在电路中,电场强度的大小决定了电势差的大小。
电场强度的计算公式为E = ΔV/d,其中E表示电场强度,ΔV表示电势差,d表示两点之间的距离。
根据电场强度的定义和计算公式,我们可以得出以下结论:1. 电势差和电场强度之间的关系:电势差和电场强度成正比。
电势差越大,电场强度也越大;电势差越小,电场强度也越小。
2. 电势差和距离之间的关系:电势差和两点之间的距离成反比。
两点之间的距离越大,电势差越小;两点之间的距离越小,电势差越大。
三、电势差和电场强度的应用电势差和电场强度在电路中有广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景:1. 电路中的电源:电源通过产生电势差来驱动电荷在电路中流动。
物理课件(新教材鲁科版)第九章静电场第3讲电容器实验观察电容器的充放电现象带电粒子在电场中的直线运动
带电粒子(带电体)在电场中 的直线运动
考向1 带电粒子在电场中的直线运动
1.对带电粒子进行受力分析时应注意的问题 (1)要掌握电场力的特点.电场力的大小和方向不仅跟电场强度的大小和 方向有关,还跟带电粒子的电性和电荷量有关. (2)是否考虑重力依据情况而定. 基本粒子:如电子、质子、α粒子、离子等除有特殊说明或明确的暗示 外,一般不考虑重力(但不能忽略质量). 带电颗粒:如液滴、油滴、尘埃、小球等,除有特殊说明或明确的暗示 外,一般都不能忽略重力.
电压如题图丙时,电子向左先做加速运动,过了
1 2
T后做减速运动,
到T时速度减为0,之后重复前面的运动,故电子一直朝同一方向运
动,故C错误; 电压如题图丁时,电子先向左加速,到14T 后向左减速,12T 后向右加
速,34T 后向右减速,T 时速度减为零,之后重复前面的运动,则电子
做往复运动,故 D 正确.
在充电开始时电流比较 大 (填“大”或“小”),以后随着极板上电荷的 增多,电流逐渐 减小 (填“增大”或“减小”),当电容器两极板间电压 等于电源电压时,电荷停止定向移动,电流I=0.
(2)电容器的放电过程 如图所示,当开关S接2时,相当于将电容器的两极板直接用导线连接起 来,电容器正、负极板上电荷发生 中和 .在电子移动过程中,形成电流. 放电开始电流较 大 (填“大”或“小”),随着两极板上的电荷量逐渐减 小,电路中的电流逐渐 减小 (填“增大”或“减小”),两极板间的电压 也逐渐减小到零.
极板间距d增大,材料竖直方向尺度减小,A正确.
考向2 两极板电荷量不变
√
由 C=QU,C=4επrkSd,E=Ud , 可得 U=4πεkrSdQ,E=4πεrkSQ, 因为电容器与电源断开,电荷量保持不变,两板间 的距离d减小,所以两板间电压减小,两板间电场强度不变,试探电荷受 到的电场力不变,故B、D错误; 因φ=Ed′,d′为P到负极板之间的距离,d′减小,所以P点电势降低, 因沿电场线方向电势降低,M板电势为零,所以P点电势为正,P点固定的 试探电荷为负电荷,电势降低,电势能增加,故C正确,A错误.
场强与电势差的关系电容器及其电容精品PPT课件
谢谢大家
荣幸这一路,与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
演讲人:XXXXXX 时 间:XX年XX月XX日
a/2,a/2).已知电场方向平行于
直线MN,M点电势为0,N点电
3
势为1 V,则P点的电势为( )
2
❖
A.
2V
2
B. 3V 2
❖
C.
1 4
V
D.
3 4
V
❖平行板电容器的动态分析
❖ 运用电容的定义式和决定式分析电容器相关量变化 的思路
❖ (1)确定不变量,分析是电压不变还是所带电荷量不 变.电容器的两极板与电源连接时,电容器两极板 间的电压保持不变;电容器先充电后与电源断开, 电容器的电荷量保持不变.
上找到C点的等势点D,即φD=φC ❖ (5)连接CD即为等势线;过CD作垂线
为电场线.
❖ 【例2】 为使带负电的点电荷q 在一匀强电场中沿直线匀速地 由A运动到B,必须对该电荷施 加一个恒力F,如图7所示,若 AB=0.4 m,α=37°,q=- 3×10-7 C,F=1.5×10-4 N, A点的电势φA=100 V.(不计负 电荷受到的重力)
Eq
间距变大,则( )
❖ A.电荷将向上加速运动
❖ B.电荷将向下加速运动
mg
❖ C.电流表中将有从a到b 的电流
❖ D.电流表中将有从b到a 的电流
平行板电容器的两极板A、B
接于电池两极,一带正电小球
2023届高考物理一轮复习课件:8.3电容器 带电粒子在电场中的运动
(
)
A.把A板向上平移一小段距离,质点自
P点自由下落后仍能返回
B.把A板向下平移一小段距离,质点自P点
自由下落后将穿过N孔继续下落
C.把B板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落后仍能返回
D.把B板向下平移一小段距离,质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落
(+q,m)、(+q,2m)、(+3q,3m)、(-q,m),它们先后以相同的速度
从坐标原点沿x轴正方向射入一匀强电场中,电场方向与y轴平行。不计重
AD )
力,下列描绘这四个粒子运动轨迹的图像中,可能正确的是(
出发点,该过程中小球未与下板Q接触。已知重力加速度为g,小球运动过程
中电荷量保持不变,忽略空气阻力。求:(1)PQ两板电势差UPQ;(2)欲使小
球不与下板Q接触,t的最大值;
1 2
解:(1)h= gt
2
v1=gt
5
1
2
-h=v 1·2t- a(2t) 得:a= g
2
4
qE-mg=ma
9mgd
U=Ed =
3
U′
/ 5
得:a = g>g mg+q
=ma/
2
d
3mgd
得:U′=
2q
电场方向向下
3mgd
UPQ′≥
2q
例3.(多选)如图所示,一充电后与电源断开的平行板电容器的两极板水
平放置,板长为L,板间距离为d,距板右端L处有一竖直屏M.一带电荷
量为q、质量为m 的质点以初速度 v0沿中线射入两板间,最后垂直打在
2
4
qE-mg=ma
() +
新教材人教版高中物理 精品资料第3讲 电容器 带电粒子在电场中的运动
第3讲电容器带电粒子在电场中的运动一、电容器及电容1.电容器(1)组成:由两个彼此绝缘又相距很近的导体组成。
(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①充电:电容器充电的过程中,两极板所带的电荷量增加,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:电容器所带的电荷量Q与电容器两极板之间的电势差U之比。
(2)定义式:C=QU。
(3)单位:法拉(F)、微法(μF)、皮法(pF)。
1 F=106μF=1012 pF。
(4)意义:表示电容器容纳电荷本领的物理量。
(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无关。
3.平行板电容器的电容(1)决定因素:正对面积,电介质,两极板间的距离。
(2)决定式:C=εr S4πkd。
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=qEd=qU=12m v2-12m v2。
(2)在非匀强电场中:W=qU=12m v2-12m v2。
2.带电粒子在匀强电场中的偏转(1)运动情况:带电粒子以初速度v0垂直电场方向进入匀强电场中,则带电粒子在电场中做类平抛运动,如图1所示。
图1(2)处理方法:将带电粒子的运动分解为沿初速度方向的匀速直线运动和沿电场力方向的匀加速直线运动。
根据运动的合成与分解的知识解决有关问题。
(3)基本关系式:运动时间t=lv0,加速度a=Fm=qEm=qUmd,偏转量y=12at2=qUl22md v20,偏转角θ的正切值tan θ=v yv0=atv0=qUlmd v20。
【自测如图2所示,A、B两个带正电的粒子,所带电荷量分别为q1与q2,质量分别为m1和m2。
它们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后,A粒子打在N板上的A′点,B粒子打在N板上的B′点,若不计重力,则()图2A.q1>q2B.m1<m2C.q1m1>q2m2 D.q1m1<q2m2答案 C解析设粒子垂直电场进入匀强电场的速度为v0,电荷量为q,质量为m,所以加速度a=qEm,运动时间t=xv0,偏转位移为y=12at2,整理得y=qEx22m v20,显然由于A粒子的水平位移小,则有q1m1>q2m2,但A粒子的电荷量不一定大,质量关系也不能确定,故A、B、D错误,C正确。
电容器的电场分布与电势差计算
电容器的电场分布与电势差计算电容器是一种储存电能的装置,由两个电极和介质组成。
在电容器中,电场分布和电势差是非常重要的物理量,它们决定了电容器的性能和应用。
本文将讨论电容器的电场分布与电势差的计算方法,并探讨它们与电容器的设计和应用之间的关系。
在电容器中,电场分布是不均匀的。
为了简化讨论,我们先考虑一个简单的情况:平行板电容器。
平行板电容器由两个平行的金属板组成,之间夹有一层绝缘介质。
我们假设平行板电容器的金属板面积为A,之间的距离为d。
根据电场的基本性质,电场强度E等于电场的电势差V与距离之比,即E=V/d。
在平行板电容器中,电场强度是均匀的,且垂直于金属板。
因此,电场强度的大小与电势差的分布有关。
根据电场分布的性质,电场强度在金属板之间的区域是均匀的,且大小为E=V/d。
这是因为金属板是良导体,电场线会尽量呈等距分布,使得电场强度均匀。
此外,电场强度在金属板附近会出现较大的变化,这是因为电场线在靠近金属板处有受到金属板的约束。
对于电势差的计算,我们可以利用电场强度与电位移的关系来求解。
电位移是一个矢量量,表示单位正电荷在电场中沿电场线方向移动的距离。
在平行板电容器中,电位移的大小与电场强度相等,但方向相反。
因此,电位差V可以通过电场强度E与电位移d之间的关系得到,即V=Ed。
除了平行板电容器外,其他类型的电容器也存在电场分布与电势差的计算。
例如,球形电容器和圆柱形电容器具有不同的几何形状,因此电场分布也不同。
对于球形电容器,电场强度在球心处最大,在球面上是均匀的。
而对于圆柱形电容器,电场强度在轴线上是均匀的,在圆柱面上有较大变化。
电场分布和电势差的计算对于电容器的设计和应用非常重要。
首先,电场分布的均匀性可以影响电容器的储存能量和放电速率。
如果电场分布不均匀,电容器的电压分布会不稳定,可能导致电容器损坏或性能下降。
因此,在设计电容器时,需要考虑电场分布的均匀性。
其次,电势差的大小与电容器的电容值有关。
高三物理一轮复习课件:第六章_第三讲_电容器与电容_带电粒子在电场中的运动
变式训练 1
一平行板电容器的两个极板水平放置,
两极板间有一带电量不变的小油滴,油滴在极板间运动时 所受空气阻力的大小与其速率成正比.若两极板间电压为 零,经一段时间后,油滴以速率 v 匀速下降;若两极板间 的电压为 U,经一段时间后,油滴以速率 v 匀速上升.若 两极板间电压为- U,油滴做匀速运动时速度的大小、方 向将是 ( )
解析
当增大两极板间的距离时, 由电容器的电容 C=
εrS 知电容变小,因为电容器两端的电压不变,由 Q=CU 4πkd 知电容器极板上的电量变小,即电容器对电源反向充电,故 R 中有电流,电流的方向为 a 流向 b,故答案应选 B、C.
答案
BC
4.如图所示,平行板电容器的两个极板为 A、B,B 板接 地, A 板带有电量+ Q,板间电场中有一固定点 P,若将 B 板 固定,A 板下移一些,或者将 A 板固定,B 板上移一些,在这 两种情况下,以下说法正确的是 ( )
三、示波管的原理 1.构造:电子枪,偏转电极,荧光屏. 2.工作原理(如图所示 ).
3.如果在偏转电极 XX′和 YY′之间都没有加电压,则电 子枪射出电子后沿直线传播,打在荧光屏 4 中心 ,在那里产 生一个亮斑. 4. YY′上加的是待显示的 5 信号电压 . XX′上是机 器自身的锯齿形电压,叫做 6 扫描电压 .若所加扫描电压和 信号电压的周期相同,就可以在荧光屏上得到待测信号在一个 周期内变化的
答案 AC
5.如图所示,足够长的两平行金属 板正对着竖直放置,它们通过导线与 电源 E、定值电阻 R、开关 S 相连.闭 合开关后,一个带电的液滴从两板上 端的中点处无初速释放,最终液滴落 在某一金属板上.下列说法中正确的 是( )
A.液滴在两板间运动的轨迹是一条抛物线 B.电源电动势越大,液滴在板间运动的加速度越大 C.电源电动势越大,液滴在板间运动的时间越短 D.定值电阻的阻值越大,液滴在板间运动的时间越长
高考物理一轮复习第七章静电场第3讲电容器与电容、带
2(1.)定电义容式:__C_=__UQ_____. (2)单位:法拉(F),1 F=106μF=1012pF. (3)电容与电压、电荷量的关系:电容 C 的大小由电容器本 身结构决定,与电压、电荷量无关.
3.平行板电容器 (1)影响因素:平行板电容器的电容与_正__对__面__积__成正比,与 介质的介电常数成_正___比,与_两__极__板__间__距__离___成反比. (2)决定式:C=4επrkSd,k 为静电力常量.
C=UQ或C=ΔΔ QU适用于任何电容器,但 C= 4επrkSd仅适用于平行板电容器.
二、带电粒子在电场中的运动 示波管
1(1.)在加匀速强问电题场中:W=qEd=qU=__12_m__v_2_-__12_m_v_20____. (2)在非匀强电场中:W=qU=_____12_m_v_2_-__12_m__v_20 ______.
(5)示波管屏幕上的亮线是由电子束高速撞击荧光屏而产生 的.( √ ) (6)带电粒子在电场中运动时重力必须忽略不计.( × )
做一做ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ如图所示,电子的电荷量为 e,质量为 m,从静止加速后进 入偏转电场.则刚进入偏转电场的速度 v0=________,进入 偏转电场后做________运动,飞出偏转电场所用时间 t= ________.
提示:由 U1q=12mv20可知 v0=
2Um1e,进入偏转电场后受
与初速度垂直的电场力作用,做匀变速曲线(类平抛)运动.由
于水平方向做匀速直线运动,故飞出极板所需的时间为 t=
vl0=l
2Um1e.
答案:
2U1e m
匀变速曲线(类平抛)
l
m 2U1e
想一想 带电粒子在电场中运动时一定考虑重力吗? 提示:(1)基本粒子:如电子、质子、α 粒子、离子等除有说 明或有明确的暗示以外,一般都不考虑重力(但并不忽略质 量). (2)带电颗粒:如液滴、油滴、尘埃、小球等,除有说明或有 明确的暗示以外,一般都不能忽略重力.
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高一物理培优电场强度与电势差电容器【知识回顾】【电场强度与电势差】一.选择题(共11小题)1.如图所示的匀强电场场强为103N/C,ab=dc=4cm,ac=bd=3cm.则下述计算结果正确的是()A.ab之间的电势差为40VB.bc之间的电势差为50VC.将q=﹣5×10﹣3C的点电荷沿矩形路径abdc移动一周,电场力做功是﹣0.25J D.将q=﹣5×10﹣3C的点电荷沿abd或acd从a移动到c,电场力做功都是﹣0.25J 2.如图所示,a、b、c是匀强电场中同一平面上的三点,各点的电势分别为φa=5V、φb=2V、φc=3V.则在下列各示意图中能表示该电场强度E方向的是()A.B. C.D.3.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、2两点的场强相等B.1点的电势比3点电势低C.1、2两点的电势相等D.2、3两点的电势相等4.关于静电场下列说法中正确的是()A.在电场中某点的电势为零,则该点的电场强度一定为零B.电荷在电场中电势高的地方电势能大,在电势低的地方电势能小C.根据公式U=Ed 知,在匀强电场中两点间的距离越大,电势差就越大D.正电荷从电势高的点运动到电势低的点,电势能一定减少5.关于场强的三个公式①E=②E=k③E=的适用范围,下列说法正确的是()A.三个公式都只能在真空中适用B.公式①和②只能在真空中适用,公式③在真空中和介质中都适用C.公式②和③只能在真空中适用,公式①在真空中和介质中都适用D.公式①适用于任何电场,公式②只适用于点电荷形成的电场,公式③只适用于匀强电场6.图中A、B、C三点都在匀强电场中.已知AC⊥BC,∠ABC=60°,BC=20cm.把一个q=10﹣5C的正电荷从A移到B,电场力做功为零;从B移到C,电场力做功为﹣1.73×10﹣3J,则该匀强电场的场强大小和方向是()A.865 V/m,垂直AB斜向下B.865 V/m,垂直AC向右C.1000V/m,垂直AB斜向下D.1000V/m,垂直AC向右7.如图所示,a、b、c是一条电场线上的三点,电场线的方向由a到c,a、b间距离等于b、c间距离,用φa、φb、φc和E a、E b、E c分别表示abc三点的电势和场强,可以判定()A.φa>φb>φc B.E a>E b>E c C.φa﹣φb=φb﹣φc D.E a=E b=E c8.一个带正电的质点,电荷量q=2.0×10﹣9C,在静电场中由a点移到b点,在这过程中,除静电力外,其他力做的功为2.0×10﹣5 J,质点的动能增加了8.0×10﹣5 J,则a、b两点间的电势差为()A.3.0×104 V B.1.0×104 V C.4.0×104 V D.7.0×104 V9.如图所示,电场中的一簇电场线关于y轴对称分布,0点是坐标原点,M、N、P、Q是以0为圆心的一个圆周上的四个点,其中M、N在y轴上,Q点在x轴上,则()A.M点电势比P点电势高B.OM间的电势差等于NO间的电势差C.将一负电荷从M点移到P点,电场力做正功D.一正电荷在0点的电势能小于在Q点的电势能10.如图所示,xOy平面是无穷大导体的表面,该导体充满z<0的空间,z>0的空间为真空.将电荷为+q的点电荷置于z轴上z=h处,则在xOy平面上会产生感应电荷.空间任意一点处的电场皆是由点电荷q和导体表面上的感应电荷共同激发的.已知静电平衡时导体内部场强处处为零,则在z轴上z=处的场强大小为(k为静电力常量)()A.k B.k C.k D.k11.如图所示,带正电的导体球A置于原来不带电的空腔导体球B内,a、c分别为导体A、B内的点,b为导体A和B之间的一点,下列说法正确的是()A.a、b、c三点的电势都相等B.c点的场强为零,但电势最低C.b点的场强为零,但电势大于零D.a、b、c三点的场强都为零12.如图,O、A、B为一直线上的三点,OA=AB=r,在O处固定一个点电荷+Q,若一点电荷﹣q放在A、B两点所受库仑力分别为F A、F B,电场强度分别为E A、E B,电势能分别为εA、εB,OA、AB之间电势差分别为U OA、U OB,则()A.E A=2E B B.F A=4F B C.U OA=U OB D.εA<εB13.如图所示,在平面直角坐标系中有一底角是60°的等腰梯形,坐标系中有方向平行于坐标平面的匀强电场,其中O(0,0)点电势为6V,A(1,)点电势为3V,B(3,)点电势为0V,则由此可判定()A.C点电势为3 VB.C点电势为0 VC.该匀强电场的电场强度大小为100 V/mD.该匀强电场的电场强度大小为100V/m14.在场强E=1.0×102V/m的匀强电场中,有相距d=2.0×10﹣2m的a、b两点,则a、b两点间的电势差可能为()A.1.0V B.2.0V C.3.0V D.4.0V15.如图所示,在两等量异种点电荷的电场中,MN为两电荷连线的中垂线,a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线,且a与c关于MN对称,b点位于MN 上,d点位于两电荷的连线上.以下判断正确的是()A.b点场强大于d点场强B.b点场强小于d点场强C.a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差D.试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能16.如图所示,以等量同种点电荷的连线中点为原点,两点电荷连线的中垂线为x轴,E表示电场强度,φ表示电势,根据你已经学过的知识判断,在下列E﹣x图象和φ﹣x图象中,可能正确的是()A.B. C. D.三.计算题(共2小题)17.图中实线是一组不知方向的匀强电场的电场线,把2×10﹣6C的负电荷从A 点沿水平方向移到B点,电场力做了2×10﹣6J的功.A、B两点间距离为2cm,问(1)匀强电场场强多大?(2)若φA=0,则AB中点C的电势为多少?18.如图所示的电场,等势面是一簇互相平行的竖直平面,间隔均为d,各面电势已在图在标出,现有一质量为m的带电小球以速度v0,方向与水平方向成45°角斜向上射入电场,要使小球做直线运动.问:(1)小球应带何种电荷?电荷量是多少?(2)在入射方向上小球最大位移量是多少?(电场足够大)19.有一个水平方向的匀强电场,场强为9×103V/m,在电场内一个水平面上作半径为10cm的圆,圆周上有如图所示的A、B、C三点,另在圆心O处放置电量为1×10﹣8C的正点电荷,求:(1)A、B两点间的电势差;(2)C处的电场强度大小和方向.20.如图所示的匀强电场中,有a、b、c三点,ab=5cm,bc=12cm,其中ab沿电场方向,bc和电场方向成60°角,一个电荷量为q=4×10﹣8C的正电荷从a移到b 电场力做功为W1=1.2×10﹣6J求:(1)匀强电场的场强E=?(2)电荷从b移到c电场力做功W2=?(3)a、c两点的电势差U ac=?21.如图所示,A、B、C为一等边三角形的三个顶点,某匀强电场的电场线平行于该三角形平面,现将电荷量为10﹣8C的正点电荷从A点移到B点,电场力做功为3×l0﹣6J,将另一电荷量为10﹣8C的负点电荷从A点移到C点,克服电场力做功3×10﹣6J.(1)求电场线的方向及U AB、U AC、U BC的值;(2)若AB边长为cm,求电场强度的大小.22.静电场方向平行于x轴,其电势φ随x的分布可简化为如图所示的折线,图中φ0和d为已知量,一个带负电的粒子在电场中以x=0为中心,沿x轴方向做周期性运动,已知该粒子质量为m,电荷量为﹣q,其动能与电势能之和为﹣A(0<A<qφ0),忽略重力,求:(1)粒子所受静电力的大小;(2)粒子的运动区间;(3)粒子的运动周期.23.长为l的导体棒原来不带电,现将一带电量为q的点电荷放在距棒左端R处,如图所示.当达到静电平衡后,棒上感应的电荷在棒内中点处产生的场强的大小等于多少?24.如图所示,在相距r、带电荷量分别为+Q和﹣Q的两个点电荷的连线中点放一半径为R的金属球,求球上感应电荷在球心O处的场强大小和方向.【电容器】一.选择题(共6小题)1.一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).小孔正上方处的M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,则从M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.在距上极板处返回D.在距上极板处返回2.如图,一充电后的平行板电容器的两极板相距l.在正极板附近有一质量为M、电荷量为+q的粒子;在负极板附近有另一质量为m、电荷量为﹣q的粒子.在电场力的作用下,两粒子同时从静止开始运动.已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距l的平面.不计重力及两粒子间相互作用力,则M:m为()A.3:2 B.2:1 C.5:2 D.4:13.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.向左下方做匀加速直线运动4.某电容式话筒的原理示意图如图所示,E为电源,R为电阻,薄片P和Q为两金属极板,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.M点的电势比N点的高C.M点的电势比N点的低D.P上电荷量保持不变5.如图所示,充电后的平行板电容器的A极板与灵敏的静电计相接,极板B接地,若极板B稍向上移动一点,则()A.平行板电容器的电容增大,静电计指针偏角变大B.平行板电容器的电容减小,静电计指针偏角变大C.平行板电容器的电容增大,静电计指针偏角变小D.平行板电容器的电容减小,静电计指针偏角变小6.一定行板电容器充电后与电源断开,负极板接地.在两极板间有一正电荷(电荷量很小)固定在P点,如图所示.以E表示两极板间的场强,U表示两极板间的电压,ε表示正电荷在P点的电势能.若保持负极板不动,将正极板向右平移一小段距离.则()A.U变小,E不变 B.E变大,ε变大C.U变小,ε不变D.U不变,ε不变7.如图所示平行金属板A、B组成的电容器,充电后与静电计相连.要使静电计指针张角变大下列措施中可行的是()A.将A板向上移动B.将A板向左移动C.在A、B之间插入电介质D.将B板电荷移走一部分8.某电容器上标有“25μF、450V”字样,下列对该电容器的说法中正确的是()A.要使该电容器两极板之间电压增加1V,所需增加电荷量为2.5×10﹣5CB.要使该电容器带电荷量1C,两极板之间需加电压2.5×10﹣5VC.该电容器能够容纳的电荷量最多为2.5×10﹣5CD.该电容器能够承受的最大电压为450V9.如图所示是描述对给定的电容器充电时其电荷量Q、电压U、电容C之间相互关系的图象,其中正确的是()A. B. C. D.10.如图所示,两块较大的金属板A、B相距为d,平行放置并与一电源相连,S闭合后,两板间恰好有一质量为m,带电量为q的油滴处于静止状态,以下说法正确的是()A.若将A向左平移一小段位移,则油滴向上加速运动B.若将A向上平移一小段位移,则油滴向下加速运动,G中有b→a的电流C.若将S断开,则油滴将做自由落体运动,G中无电流D.若将S断开,A向下平移一小段位移,油滴仍然静止不动11.如图所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源连接,上极板A接地.一带负电油滴固定于电容器中的P点.现将平行板电容器的下极板B竖直向下移动一小段距离,则()A.P点的电势将升高B.电容器的极板带电量将减少C.带电油滴所受电场力不变D.带电油滴的电势能将增大12.如图,平行板电容器两个极板与水平地面成2α角,在平行板间存在着匀强电场,直线CD是两板间一条垂直于板的直线,竖直线EF与CD交于O点,一个带电小球沿着∠FOD的角平分线从A点经O点向B点做直线运动,重力加速度为g.则在此过程中,下列说法正确的是()A.小球可能带正电,也可能带负电B.小球可能做匀加速直线运动C.小球加速度大小为gcosαD.小球重力势能的增加量等于电势能的增加量13.平行板电容器的两极板接于电池两极,一个带正电小球悬挂在电容器内部,闭合开关S,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ,如图所示.那么()A.保持开关S闭合,A板向B靠近,则θ 角减小B.保持开关S闭合,A板向B靠近,则θ 角变大C.开关S断开,A板向B靠近,则θ 角增大D.开关S断开,A板向B靠近,则θ 角不变14.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.15.如图所示,AB为两水平放置的平行金属板,两板间距为d,分别与电源两极相连,两板的中央各有一小孔M和N.让一带电质点自P点(P与M间的距离为d)由静止自由下落(P、M、N在同一竖直线上),结果到达N孔时速度恰好为零.然后沿原路返回,空气阻力忽略不计.重力加速度为g.(1)保持两极板间的电势差不变,把A板向下平移一小段距离△d,质点自P点自由下落后能否穿过N孔继续下落?若能,求质点到达N孔时速度的大小.(2)保持两极板间的电势差不变,把B板向下平移一小段距离△d,质点自P点自由下落后能否穿过N孔继续下落?若能,求质点到达N孔时速度的大小.16.如图1所示,A、B为水平放置的平行金属板,板间距离为d(d远小于板的长和宽).在两板之间有一带负电的质点P.已知若在A、B间加电压U0,则质圆融教育物理知识改变命运学习成就未来点P可以静止平衡于A、B间.现在A、B 间加上如图2所示的随时间t变化的电压U,在t=0时质点P位于A、B间的中点处且初速为0.已知质点P能在A、B之间以最大的幅度上下运动而不与两板相碰,求(1)质点P的比荷(即电荷量大小与质量的比值)(2)t1~t2,t3~t4,t5~t6…时间内的加速度大小和方向及0~t1,t2~t3,t4~t5…时间内的加速度大小和方向(3)图2中U改变的各时刻t1、t2、t3及t n的表达式.(质点开始从中点上升到最高点,及以后每次从最高点到最低点或从最低点到最高点的过程中,电压只改变一次.)11。