专题22 电容器带电粒子在电场中的运动（学生版）-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4

类型3电容器的综合分析5

题型二实验：观察电容器的充、放电现象7

题型三带电粒子(带电体)在电场中的直线运动12

类型1带电粒子在电场中的直线运动12

类型2带电体在静电力和重力作用下的直线运动15

类型3带电粒子在交变电场中的直线运动16

题型四带电粒子在电场中的偏转18

类型1带电粒子在匀强电场中的偏转19

类型2带电粒子在组合电场中的偏转21

类型3带电粒子在重力场和电场复合场中的偏转23

类型4类型带电粒子在交变电场中的偏转26

题型五带电粒子在重力场和电场中的圆周运动29

题型六电场中的力、电综合问题33

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

【例】为了方便在医院输液的病人及时监控药液是否即将滴完，有人发明了一种利用电容

2

器原理实现的输液报警装置，实物图和电路原理如图所示。闭合开关，当药液液面降低时，

B

夹在输液管两侧的电容器C的两极板之间介质由液体改变为气体，蜂鸣器就会因通过特

定方向的电流而发出声音，电路中电表均为理想电表。根据以上说明，下列选项分析正确的

是（）

A．液面下降后，电容器两端电压变大

B．液面下降后，电容器所带电量减少

C．液面下降时蜂鸣器电流由流向

ab

D．输液管较粗时，电容器容值会变大

3201882325

【例】．年月～日，第九届上海国际超级电容器产业展览会成功举行，作为

中国最大超级电容器展，众多行业龙头踊跃参与。如图所示，平行板电容器与电动势为E

的直流电源（内阻不计）连接，一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态，在

其他条件不变的情况下，现将平行板电容器的两极板非常缓慢地错开一些，那么在错开的过

程中（）

A．电容器的电容C增大

B．电容器所带的电荷量增大

Q

C．电流计中的电流从流向

NM

D．油滴将向下加速运动

4S

【例】．如图所示，在平行板电容器两板间有一个带电微粒。开关闭合时，该微粒恰好

能保持静止。若使该带电微粒向上运动，下列说法正确的是（