第3讲 电容器与电容带电粒子在电场中的运动
考点1 平行板电容器的两类动态变化问题(c)
【典例1】 (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
【解题思路】解答本题应注意以下几点:
【解析】选D。若保持下极板不动,将上极板向下平移一小段距离,则根据C=
可知,C变大,Q一定,则根据Q=CU可知,U减小,则静电计指针偏角θ减小;根据E=
,C=, Q=CU联立可得E=
,可知Q一定时,E不变;根据U1=Ed1可知P点离下极板的距离不变,E不变,则P点与下极板的电势差不变,P点的电势不变,则Ep不变,故选项A、B、C错误,D正确。
1.两块竖直放置的平行正对的金属板构成一个平行板电容器。电容器左板接地,右板与静电计相连,在距离两板等距离的A点处有一个带电小球在静电力与细绳牵引下处于静止状态。若将左极板向右移动靠近A点(未接触)后系统再次平衡,
下列说法中正确的是 ( )
A.绳子的张角变小
B.极板上的电荷量减少
C.静电计的指针的指针偏角不变
D.若细绳断掉,小球将做匀加速直线运动(未接触极板)
【解析】选D。极板带电量Q不变,根据C=
,C=以及E=可得E=,连接静电计时,移动电容器极板,电场强度不发生变化,小球受的电场力不变,则绳子的张角不变,选项A、B错误;极板靠拢时,C变大,U减小,静电计指针偏转变小,选项C错误;绳子剪断后,小球初速度为零,所受的重力和电场力都是恒力,则加速度恒定,小球做匀加速直线运动,选项D正确,故选D。
2. (多选)如图所示,K闭合后,在P点处有一质量为m、带电量为q的油滴恰好于静止状态。则下列说法中正确的是 ( )
A.若将A板向上平移一小段距离,则油滴向下加速运动,R中有向左的电流,P点电势降低
B.若将A板向左平移一小段距离,则油滴仍然静止,R中有向左的电流,P点电势不变
C.若将玻璃板插入极板AB间,则油滴向下加速运动,R中有向左的电流,P点电势不变
D.若将金属板插入极板AB间,则油滴向上加速运动,R中有向左电流,P点电势降低
