1、1第 6 章（静电场）李仕才题组 1 电容器、电容及两类动态变化1.(2014安徽四校联考)如图所示为一只“极距变化型电容式传感器”的部分构件示意图当动极板和定极板之间的距离 d 变化时，电容 C 便发生变化，通过测量电容 C 的变化就可知道两极板之间距离 d 的变化情况在下列图中能正确反映 C 与 d 之间变化规律的图象是( )解析：由电容器的电容决定式， C ， C 与 d 成反比，能正确反映 C 与 d 之间变 rS4 kd化规律的图象是 A.答案：A2.2(多选)如图所示电路中， A、 B 为两块竖直放置的金属板，G 是一只静电计，开关 S 合上后，静电计指针张开一个角度，下述哪些做法
2、可使指针张角增大( )A使 A、 B 两板靠近一些B使 A、 B 两极正对面积错开一些C断开 S 后，使 B 板向右平移拉开一些D断开 S 后，使 A、 B 两板正对面积错开一些解析：题图中静电计的金属杆接 A 板，外壳和 B 板均接地，静电计显示的是 A、 B 两极板间的电压，指针张角越大，表示两板间的电压越高当合上 S 后， A、 B 两板与电源两极相连，板间电压等于电源电压不变，静电计指针张角不变；当断开 S 后，板间距离增大、正对面积减小，都将使电容器的电容变小，而电容器电荷量不变，由 U Q/C 可知，板间电压 U 增大，从而静电计指针张角增大综上所述，本题答案为 C、D.答案：CD
3、3.如图所示， M、 N 是平行板电容器的两个极板， R0为定值电阻， R1、 R2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开关 S，小球静止时受到悬线的拉力为 FT.调节 R1、 R2，关于 FT的大小判断正确的是( )A保持 R1不变，缓慢增大 R2时， FT将变大3B保持 R1不变，缓慢增大 R2时， FT将变小C保持 R2不变，缓慢增大 R1时， FT将变大D保持 R2不变，缓慢增大 R1时， FT将变小解析：小球受重力、电场力、悬线的拉力而处于平衡状态，设悬线与竖直方向的夹角为 ，则 tan ，cos ，则由闭合电路欧姆定律知增大 R2时，定值电阻 R0qE
4、mg qUmgd mgFT两端的电压减小，由上边式子知 减小，cos 增大， FT减小，B 项对；改变 R1对定值电阻 R0两端的电压不起作用答案：B题组 2 带电粒子在电场中的直线运动问题4.如图所示，两平行板电容器的四块极板 A、 B、 C、 D 平行放置( A、 B 两板充电后与电源断开， C、 D 两板始终与电源相连)，每块极板上各开有一个小孔，四个小孔 M、 N、 P、 Q 的连线与极板垂直一个电子以非常小的速度从小孔 M 进入 A、 B 极板间，在被 A、 B 极板间的电场加速后，从小孔 P 进入 C、 D 极板间，但未从小孔 Q 射出则( )A若将 B 板向右移动一小段距离，电子
5、不可能从小孔 Q 射出B若将 A 板向左移动一小段距离，电子可能从小孔 Q 射出C若将 D 板向左移动一小段距离，电子可能从小孔 Q 射出D若将 C 板向右移动一小段距离，电子可能从小孔 Q 射出解析：电子未从 Q 射出，根据动能定理知 UCDUBA.将 B 板右移，由 C 知 C 变小， rS4 kd由 C 知， UBA变大，故可能射出，A 错误；将 A 板左移，则同理可知， UBA变大，故可能QU射出，B 正确；不管如何移动 C、 D 两板， UCD不变，故不可能射出，C、D 错误答案：B5.4如图所示，在等势面沿竖直方向的匀强电场中，一带负电的微粒以一定初速度射入电场，并沿直线 AB 运
6、动，由此可知( )A电场中 A 点的电势低于 B 点的电势B微粒在 A 点时的动能大于在 B 点时的动能，在 A 点时的电势能小于在 B 点时的电势能C微粒在 A 点时的动能小于在 B 点时的动能，在 A 点时的电势能大于在 B 点时的电势能D微粒在 A 点时的动能与电势能之和等于在 B 点时的动能与电势能之和解析：一带负电的微粒以一定初速度射入电场，并沿直线 AB 运动，对其受力分析知其受到的电场力 F 只能垂直等势面水平向左，电场强度则水平向右，如图所示所以电场中 A 点的电势高于 B 点的电势，A 错；微粒从 A 向 B 运动，合外力做负功，动能减小，电场力做负功，电势能增加，B 对，C
7、 错；微粒的动能、重力势能、电势能三种能量的总和保持不变，所以 D 错答案：B题组 3 带电粒子在匀强电场中的偏转运动问题6.5如图所示，一价氢离子( H)和二价氦离子( He)的混合体，经同一加速电场加速后，垂1 42直射入同一偏转电场中，偏转后，打在同一荧光屏上，则它们( )A同时到达屏上同一点 B先后到达屏上同一点C同时到达屏上不同点 D先后到达屏上不同点解析：由加速偏转规律可知，粒子打到屏上的位置距屏中心的距离 Y ，可知 BU2L24U1d正确答案：B7.绝缘光滑水平面内有一圆形有界匀强电场，其俯视图如图所示，图中 xOy 所在平面与光滑水平面重合，电场方向与 x 轴正向平行，电场的
8、半径为 R m，圆心 O 与坐标系的2原点重合，场强 E2 N/C.一带电荷量为 q110 5 C、质量 m110 5 kg 的粒子，由坐标原点 O 处以速度 v01 m/s 沿 y 轴正方向射入电场(重力不计)，求：(1)粒子在电场中运动的时间；(2)粒子出射点的位置坐标；(3)粒子射出时具有的动能解析：(1)粒子沿 x 轴负方向做匀加速运动，加速度为 a，则有：Eq ma， x at212沿 y 轴正方向做匀速运动，有y v0tx2 y2 R2解得 t1 s.(2)设粒子射出电场边界的位置坐标为( x1， y1)，则有x1 at21 m， y1 v0t1 m，即出射点的位置坐标为(1 m,
9、1 m)12(3)射出时由动能定理得6Eqx1 Ek mv12 20代入数据解得 Ek2.510 5 J.答案：(1)1 s (2)(1 m,1 m) (3)2.510 5 J题组 4 带电粒子在交变电场中的运动模型8(2014北京市名校联盟)在平行板间加上如图所示周期性变化的电压，重力不计的带电粒子静止在平行板中央从 t0 时刻开始将其释放，运动过程无碰板情况，下列选项图中，能定性描述粒子运动的速度图象的是( )解析：粒子在电场中受到电场力作用， F qE q ，加速度 a ，在 0 ，电压Ud Fm qUmd T2恒定，粒子做匀加速直线运动，速度时间图象为一条倾斜的直线，选项 C、D 错在
10、 T，电压大小不变，方向T2反向，即加速度大小不变方向反向，开始匀减速，且加速度与之前大小相等，经过相同的时间即 速度减小为 0，此后再次开始周期向运动，重复在 0 T 的运动，选项 A 对 B 错T2答案：A79在两个平行金属板 A、 B 上加如图所示的交变电压，最大电压为 u，频率为f， t0 时刻， A 板处有一个质量为 m，电量为 q 的 E 离子从静止开始向 B 板运动，(重力不计，开始时 A 板电势较高)为使正离子到达 B 板时速度最大， A、 B 板间距离 d 应满足什么条件？解析：若离子从 A 板到 B 板一直加速运动，则离子速度最大，为qu mv ， vm ；由 a ， v at(t 最大为 )，得 vm ，解之可得 d .12 2m 2qum qumd 12f qumd12f 12f qu2m
