第3节电粒子在电场中的运动
(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。(×) (2)电容器的电容与电容器所带电荷量成反比。(×) (3)放电后的电容器电荷量为零,电容也为零。(×) (4)带电粒子在匀强电场中只能做类平抛运动。(×)
(5)带电粒子在电场中,只受电场力时,也可以做匀速圆周运动。(√) (6)示波管屏幕上的亮线是由于电子束高速撞击荧光屏而产生的。(√) (7)带电粒子在电场中运动时重力一定可以忽略不计。(×)
突破点(一) 平行板电容器的动态分析
1.平行板电容器动态变化的两种情况
(1)电容器始终与电源相连时,两极板间的电势差U保持不变。 (2)充电后与电源断开时,电容器所带的电荷量Q保持不变。 2.平行板电容器动态问题的分析思路
3.平行板电容器问题的一个常用结论
电容器充电后断开电源,在电容器所带电荷量保持不变的情况下,电场强度与极板间的距离无关。
[多角练通]
1.(2016·全国乙卷)一平行板电容器两极板之间充满云母介质,接在恒压直流电源上。若将云母介质移出,则电容器( )
A.极板上的电荷量变大,极板间电场强度变大 B.极板上的电荷量变小,极板间电场强度变大 C.极板上的电荷量变大,极板间电场强度不变 D.极板上的电荷量变小,极板间电场强度不变
εS解析:选D 平行板电容器电容的表达式为C=,将极板间的云母介质移出后,导
4πkd致电容器的电容C变小。由于极板间电压不变,据Q=CU知,极板上的电荷量变小。再考虑到极板间电场强度E=,由于U、d不变,所以极板间电场强度不变,选项D正确。
2.(2016·天津高考)如图所示,平行板电容器带有等量异种电荷,与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地。在两极板间有一固定在P点的点电荷,以E表示两板间的电场强度,Ep表示点电荷在P点的电势能,
θ表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置,则( )
A.θ增大,E增大 B.θ增大,Ep不变 C.θ减小,Ep增大
D.θ减小,E不变
Ud解析:选D 由题意可知平行板电容器的带电荷量Q不变,当下极板不动,上极板向下移动一段距离时,两极板间距d减小,则电容C变大,由U=可知U变小,则静电计指针
QCUQ4πkQ的偏角θ减小。又因为两板间电场强度E===,Q、S不变,则E不变。因为EdCdεrS不变,则点电荷从P点移动到下极板(电势为零)电场力做功不变,电势能的变化相同,则点电荷在P点的电势能Ep不变,故只有选项D正确。