高二物理选修3-1电场复习课件要点.ppt

.例9、(2008·海南·4)静电场中,带电粒子在电场力作用下从电势为 的a点运动至电势为 的b点.若带电粒子在a、b两点的速率分别为va、vb,不计重力,则带电粒子的荷质比q/m为 ( )  解析 根据电场力做功,减小的电势能等于动能的增加,得 C 反思总结 返回 变式练习1 如图3所示的是一个带正电的验电器,当一个金属球A靠近验电器上的金属小球B时,验电器中金属箔片的张角减小,则 ( ) A.金属球A可能不带电 B.金属球A一定带正电 C.金属球A可能带负电 D.金属球A一定带负电 解析 验电器上的金属箔片和金属球都带有正电荷,金属箔片之所以张开,是由于箔片上的正电荷互相排斥造成的.当验电器金属箔片的张角减小时,说明箔片上的正电荷一定比原来减少了,由于金属球A只是靠近验电器而没有与验电器上的金属球B发生接触,要考虑感应起电的影响.当金属球A靠近时,验电器的 图3 金属球B、金属杆包括金属箔片整体相当于一个导体,金属球A离金属球B较近,而离金属箔片较远.如果金属球A带正电,验电器上的正电荷一定向远处移动,则金属箔片上的电荷量不会减少,所以选项B是错误的.如果金属球A带负电,验电器上的正电荷会由于引力作用向近端移动,造成金属箔片上的电荷量减少,所以选项C是正确的.如果金属球A不带电,由于受到金属球B上正电荷的影响,金属球A上靠近B的部分也会由于静电力的作用出现负电荷,而这些负电荷反过来会使得验电器上的正电荷向金属球B移动,效果与金属球A带负电荷一样.所以选项A也是正确的,选项D是错误的. 答案 AC 题型2 电容器两类动态问题分析 【例2】 如图4所示,一平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.以E 表示两极板间的场强,U表示电容器的电压,Ep表示正电荷在P点的电势能.若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示 位置,则 ( ) A.U变小,E不变 B.E变大,Ep不变 C.U变大,Ep不变 D.U不变,Ep不变 思路点拨 解决平行板电容器的动态变化问题,首先要抓住不变量,然后利用物理量之间的关系求解,本题不变量是电容器的电荷量. 解析 将正极板移到图中虚线所示的位置时,电容变大,根据 恒定,则场强E不变;由于场强E不变,P点与下极板电势差U=Ed不变,所以P点电势 不变,Ep不变.由以上分析可知选项A正确.(对于场强E的分析,不能直接利用E= 分析,因为U减小,d也减小,无法确定E的变化). 答案 A 【拓展探究】 例2中,若保持正极板不动,将负极板向上平移一定距离,结论如何? 解析 负极板向上平移,电容变大,由C= 可知,U变小;又 ，则E不变;P点与下极板电势差U=Ed,d变小,故U变小,即 变小,Ep变小. 答案 A 规律总结 变式练习2 如图5所示,用电池对电容器充电,电路a、b之间接有一灵敏电流表,两极板之间有一个电荷q处于静止状态.现将两极板的间距变大,则 ( ) A.电荷将向上加速运动 B.电荷将向下加速运动 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 图5 解析 充电后电容器的上极板A带正电.不断开电源,增大两板间距,U不变、d增大.由E= 知两极板间场强减小.场强减小会使电荷q受到的电场力减小,电场力小于重力,合力向下,电荷q向下加速运动.由C= 知电容C减小.由Q=CU知极板所带电荷量减少.会有一部分电荷返回电源,形成逆时针方向的电流,电流表中将会有由b到a的电流,选项B、D正确. 答案 BD 例4.如图13所示,一平行板电容器水平放置,板间距离为d,上极板开有一小孔,质量均为m,带电荷量均为+q的两个带电小球 (视为质点),其间用长为L的绝缘轻杆相连,处于竖直状态,已 知d=2L,今使下端小球恰好位于小孔中,由静止释放,让两球 竖直下落.当下端的小球到达下极板时,速度刚好为零.试求: 图13 (1)两极板间匀强电场的电场强度. (2)两球运动过程中的最大速度. 题型3 带电粒子在板间运动问题分析 解析 (1)两球由静止开始下落到下端的小球