专题22 电容器带电粒子在电场中的运动（教师版）-2025版高考物理热点题型讲义.pdf

专题22电容器带电粒子在电场中的运动

目录

题型一电容器及平行板电容器的动态分析1

类型1两极板间电势差不变1

类型2两极板带电荷量不变7

类型3电容器的综合分析10

题型二实验：观察电容器的充、放电现象16

题型三带电粒子(带电体)在电场中的直线运动24

类型1带电粒子在电场中的直线运动24

类型2带电体在静电力和重力作用下的直线运动28

类型3带电粒子在交变电场中的直线运动33

题型四带电粒子在电场中的偏转36

类型1带电粒子在匀强电场中的偏转37

类型2带电粒子在组合电场中的偏转42

类型3带电粒子在重力场和电场复合场中的偏转49

类型4类型带电粒子在交变电场中的偏转59

题型五带电粒子在重力场和电场中的圆周运动68

题型六电场中的力、电综合问题77

题型一电容器及平行板电容器的动态分析

1．两类典型问题

(1)电容器始终与恒压电源相连，电容器两极板间的电势差U保持不变．

(2)电容器充电后与电源断开，电容器两极板所带的电荷量Q保持不变．

2．动态分析思路

(1)U不变

QεSr

①根据C＝＝先分析电容的变化，再分析Q的变化．

U4πkd

U

②根据E＝分析场强的变化．

d

③根据U＝E·d分析某点电势变化．

AB

(2)Q不变

QεSr

①根据C＝＝先分析电容的变化，再分析U的变化．

U4πkd

U4kπQ

②根据E＝＝分析场强变化．

dεSr

类型1两极板间电势差不变

【例1】(多选)如图所示，是一个由电池、电阻R、开关S与平行板电容器组成的串联电路，

开关S闭合。一带电液滴悬浮在两板间P点不动，下列说法正确的是()

A．若将A板向右平移一小段位移，电容器的电容C减小

B．若断开S，将B板向下平移一小段位移，带电液滴的电势能减小

C．在S仍闭合的情况下，增大两极板距离的过程中，电阻R中有从b到a的

电流

D．若断开S，减小两极板距离，则带电液滴向下运动

【答案】AB

εSr

【解析】根据C＝可知，将A板向右平移一小段位移，则两极板正对面积S减小，电

4πkd

容器的电容C减小，故A正确；由题图可知带电液滴受到竖直向上的电场力，电场方向竖

εSrQ

直向下，带电液滴带负电荷。若断开S，则电容器所带的电荷量不变，根据C＝，C＝，

4πkdU

U4πk

E＝，可得E＝Q可知，电场强度不变。B板电势为零，根据U＝Ed可得φ－0＝Ed，

PBPBPPB

dεSr

可知将B板向下平移一小段位移，d增大，则P点的电势升高。根据E＝qφ可知，P点电

PBp

εSr

势升高，带负电荷的液滴电势能减小，故B正确；在S仍闭合的情况下，根据C＝可

4πkd

知，增大两极板距离的过程中，电容器的电容C减小，电容器放