内容发布更新时间 : 2024/11/14 13:08:21星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
2019年
E=2.5 V/cm
这种解法对数学基础要求较高,可是当求出场强大小后,坐标原点处的电势便可顺利求解.由以上分析可见电场线沿cO方向.
由dcO=10 cm得
UcO=E·dcO=25 V φ0=+1 V.
[答案] ABD
在平时的练习中不难发现,正确答案为三项的选择题,即使解题难度不大,也极易出错,正确率直线下降,更何况此题本身对学生的能力要求较高,所以得分率很低.导致失误的第二个原因,可能是平时解题习惯不好,作等势线图不用直尺,不严谨或不简洁,在图中找不出正确的几何关系.第三个原因,就是数学基础不扎实,几何运算不熟练等.这就提示我们,在平时要正确使用作图工具作图,切不可养成随手画图的不良习惯,没有规矩不成方圆.
[熟练强化]
1.(多选)(2017·长沙四县一市期中联考)如右图所示,质量和电荷量均相同的两个小球A、B分别套在光滑绝缘杆MN、NP上,两杆固定在一起,NP水平且与MN处于同一竖直平面内,∠MNP为钝角.B小球受一沿杆方向的水平推力F1作用,A、B均处于静止状态,此时A、B两球间距为L1.现缓慢推动B球,A球也缓慢移动,当B球到达C点时,水平推力大小为F2,A、B两球间距为L2,则( )
A.F1
[解析] 对A球受力分析如图所示,A球受到重力mg、支持力FA和库仑力F库,根据平衡条件,可知重力mg和库仑力F库的合力FA′,与支持力FA等值反向,可以把重力mg、支持力FA和库仑力F库之间的关系转变为mg、
FA′、F库′之间的三角形关系,如图所示.在B球向C移动的过程中,库仑力的方向在改变,即图中α角变小,q2
由矢量三角形可知库仑力在变小,根据库仑定律F库=k2,可知L变大,即A、B之间的距离变大,选项C正确,
LD错误;对B球受力分析如图所示,B球受到重力mg、支持力FB、库仑力F库和推力F,根据平衡条件,可知F=
2019年
F库cosβ,在B球向C移动的过程中,库仑力的方向在改变,即β在变大,则cosβ变小,库仑力也在减小,
故推力F变小,即F1>F2,选项A错误,B正确.
[答案] BC
2.(多选)(2017·河北唐山一模)如右图所示,匀强电场中的A、B、C、D点构成一位于纸面内的平行四边形,电场强度的方向与纸面平行.已知A、B两点的电势分别为φA=12 V、φB=6 V,则C、D两点的电势可能分别为( )
A.9 V、15 V C.0 V、6 V
B.9 V、18 V D.6 V、0 V
[解析] 已知ABCD为平行四边形,则AB与CD平行且等长,因为匀强电场的电场强度的方向与纸面平行,所以UAB=UDC=6 V,分析各选项中数据可知,A、C正确,B、D错误.
[答案] AC
考向二 平行板电容器问题
[归纳提炼]
1.两个电容公式的比较
2019年
2.平行板电容器动态问题的分析思路
(2016·天津卷)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
[思路点拨] 电容器与电源断开,电荷量不变,上极板向下移动一小段距离,C变化,从而引起两极板间的电势差发生变化.极板间距离的变化不影响场强E,结合A点的位置可判断Ep的变化情况.
2019年
[解析] 根据电容器定义式C=得U=,因电量不变,则两板间的电场强度E==,又C=,则EUCdCd4πkd=
4πkQ,当极板正对面积不变时,两极板之间的电场强度E不变.保持下极板不动,将上极板向下移动一小段
QQUQεSεS距离至题图中虚线位置,由U=Ed可知,两极板之间的电势差减小,静电计指针的偏角θ减小,由于下极板接地(电势为零),两极板之间的电场强度不变,所以点电荷在P点的电势能Ep不变.综上所述,选项D正确,A、B、C错误.
[答案] D
判断电容器中某点电势的变化时,一般是通过该点与某一极板的电势差的变化来判断.该题中因为上极板位置变化,下极板位置固定且接地,分析时应以A点与下极板的距离为参考,若以A点与上极板的距离为参考来分析容易出错.
(1)电容器与电源连接时电势和电势能的分析如图所示,平行板电容器经开关S保持与电源连接,a处固定一带电荷量很小的正点电荷,现将电容器N板向下移动一小段距离时,由于电压不变,根据E=得场强减小,a点和上极板M的电势差UMa=EdMa,则UMa减小,又根据UMa=φM-φa知,因φM不变,所以φa升高,正电荷的电势能增大.
2静电计与电压表的使用:在静电实验中,由于带电体一般电压都比较高,容易超过电压表的量程,且物体所带电荷量少,如用电压表测电势差,物体所带电荷量就会很快通过电压表内部的通路放完.我们会发现电压表指针在接通瞬间偏转一下后,很快又回到零刻度.电压表虽可以既方便又准确地测量电势差,但在静电实验中,一般不能用来测量两个带电体如平行板电容器的电势差.
Ud
[熟练强化]
1.(2016·全国卷Ⅰ)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