第3课时电容器带电粒子在电场中的运动【基础巩固】电容器的动态分析1.静电计是用来测量电容器两极板间电势差的仪器,两极板之间的电势差越大则静电计的指针偏角越大.平行板电容器、滑动变阻器、电源、开关以及静电计按如图所示的电路连接.当开关闭合时静电计的指针有偏转,下列能使偏角增大的是(A)A.断开开关增大两极板间的距离B.闭合开关增大两极板间的距离C.闭合开关减小两极板间的距离D.闭合开关使变阻器滑动的滑片向左移动解析:断开开关,两极板所带电荷量恒定,增大两极板间的距离,根据C=可得电容减小,根据C=可得两极板间的电压增大,即偏角增大,A正确;闭合开关,两极板间的电压恒定,偏角不变,B,C,D错误.2.如图所示,在平行板电容器正中有一个带电微粒.S闭合时,该微粒恰好能保持静止.在以下两种情况下:①保持S闭合,②充电后将S断开.下列说法能实现使该带电微粒向上运动到上极板的是(B)A.①情况下,可以通过上移极板M实现B.①情况下,可以通过上移极板N实现C.②情况下,可以通过上移极板M实现D.②情况下,可以通过上移极板N实现解析:保持S闭合时,电容器电压不变,板间电场强度E=,当d减小时E变大,可使电场力大于重力,从而使微粒向上运动,故选项A错,B对.充电后断开S时,电容器带电量不变,则板间电场强度E==,C=,所以E=,E不随d而变化,故选项C,D均错误.3.(2016·内蒙古巴市一中期末)(多选)美国物理学家密立根通过研究平行板间悬浮不动的带电油滴,准确地测定了电子的电荷量.如图,平行板电容器两极板M,N与电压为U的恒定电源两极相连,板的间距为d.现有一质量为m的带电油滴在极板间匀速下落,则(AC)A.此时极板间的电场强度E=B.油滴带电荷量为C.减小极板间电压,油滴将加速下落D.将极板N向下缓慢移动一小段距离,油滴将向上运动解析:两极板间的电压为U,板间距离为d,则板间的电场强度E=,故选项A正确.油滴静止不动,由平衡条件有mg=qE=q,得油滴带电荷量为q=,故选项B错误.减小极板间的电压时,由E=知板间场强E减小,油滴所受的电场力减小,则油滴将加速下落,故选项C正确.将极板N向下缓慢移动一小段距离,由E=知板间场强E减小,油滴所受的电场力减小,则油滴将向下运动,故选项D错误.带电粒子(带电体)在电场中的直线运动4.(多选)如图所示,在等势面沿竖直方向的匀强电场中,一带负电的微粒以一定初速度射入电场,并沿直线AB运动,由此可知(AB)A.电场中A点的电势高于B点的电势B.微粒在A点时的动能大于在B点时的动能,在A点时的电势能小于在B点时的电势能C.微粒在A点时的动能小于在B点时的动能,在A点时的电势能大于在B点时的电势能D.微粒在A点时的动能与电势能之和等于在B点时的动能与电势能之和解析:一带负电的微粒以一定初速度射入电场,并沿直线AB运动,其受到的电场力F只能垂直于等势面水平向左,才能保证重力、电场力的合力与AB共线.则电场方向水平向右,如图所示,所以电场中A点的电势高于B点的电势,选项A正确;微粒从A向B运动,则合外力做负功,动能减小,电场力做负功,电势能增加,选项C错误,B正确;微粒的动能、重力势能、电势能三种能量的总和保持不变,所以选项D错误.带电粒子在电场中的偏转5.如图所示,带电粒子P所带的电荷量是带电粒子Q的3倍,它们以相等的速度v0从同一点出发,沿着跟电场强度垂直的方向射入匀强电场,分别打在M,N点,若OM=MN,则P和Q的质量之比为(粒子重力不计)(A)A.3∶4B.4∶3C.3∶2D.2∶3解析:P和Q在匀强电场中做类平抛运动,它们沿水平方向均以初速度v0做匀速直线运动,根据OM=MN可知,它们沿竖直方向的下落时间之比为tP∶tQ=1∶2;根据h=at2可得a=,可见,它们沿竖直方向下落的加速度之比为aP∶aQ=4∶1;根据a=可得m=∝,所以=·=3×=,所以选项A正确,B,C,D错误.6.(2016·山西大同四校联考)有一种电荷控制式喷墨打印机的打印头的结构简图如图所示.其中墨盒可以喷出极小的墨汁微粒(不计重力),此微粒经过带电室后以一定的初速度垂直射入偏转电场,再经偏转电场后打到纸上,显示出字符.已知偏移量越小打在纸上的字迹越小,现要缩小字迹,下列措施可行的是(C)A.增大墨汁微粒的比荷B.减小墨汁微粒进入偏转电场时的初动能C.减小偏转极板的长度D.增大偏转极板间的电压解析:微粒以一定的初速度垂直射入匀强电场做类平抛运动,则在水...
