内容发布更新时间 : 2024/11/17 12:37:47星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
重难点突破
一、平行板电容器动态分析
这类问题的关键在于弄清哪些是变量，哪些是不变量，在变量中哪是自变量，哪是因变量。同时应注意理解平行板电容器演示实验中现象的实质。
一般分两种基本情况：
１、电容器两极板电势差Ｕ保持不变。即平行板电容器充电后，继续保持电容器两极板与电池两极相连接，电容器的ｄ、ｓ、ε变化时，将引起电容器的Ｃ、Ｑ、Ｕ、Ｅ的变化。
２、电容器的带电量Ｑ保持不变。即平行板电容器充电后，切断与电源的连接，使电容器的ｄ、ｓ、ε变化时，将引起电容器的Ｃ、Ｑ、Ｕ、Ｅ的变化。 进行讨论的物理依据主要是三个：
（１）平行板电容器的电容与极板距离ｄ、正对面积Ｓ、电介质的介电常数ε间的关系：C?（２）平行板电容器内部是匀强电场，E??Sd
UQ。 （根据电容器U不变还是Q不变来判断E变化） ?d?S（３）电容器每个极板所带电量Ｑ＝ＣＵ。
小结：平行板电容器的常见变化
在平板电容器中插入介质（比如玻璃，陶瓷，塑料）会使介电常数ε增大（绝缘性能越好的东西介电常数越大） 1.开关接通在电源上，改变d、S、ε，特点：两板间电压U不变；改变d的值，E会变化；改变S的值，,E不会变化 2.开关从电源上断开，改变d、S、ε，特点：两板间带电量Q不变；改变d的值，E不会改变；改变S的值，E会变化
例１：如图所示，Ａ、Ｂ为平行金属板，两板相距为ｄ，分别与电源两板相连，两板的中央各有一个小孔
Ｍ和Ｎ。今有一带电质点，自Ａ板上方相距为ｄ的Ｐ点由静止自由下落（Ｐ、Ｍ、Ｎ在同一竖直线上），空气阻力忽略不计，到达Ｎ孔时速度恰好为零，然后沿原路返回。若保持两极板间的电压不变，则（ ）
Ａ、把Ａ板向上平移一小段距离，质点自Ｐ点自由下落后仍能返回。
Ｂ、把Ａ板向下平移一小段距离，质点自Ｐ点自由下落后将穿过Ｎ孔继续下落。 Ｃ、把Ｂ板向上平移一小段距离，质点自Ｐ点自由下落后仍然返回。
Ｄ、把Ｂ析向下平移一小段距离，质点自Ｐ点自由下落后将穿过Ｎ孔继续下落。
二、带电粒子在匀强电场中的运动
如用动能定理，则要分清有哪些力做功？正功还是负功？若电场力是变力，电场力的功必须用Ｗ＝ｑＵ. 如选用能量守恒定律，则要分清有哪些形式的能变化？怎样变化？能量守恒的表达形式有： （１）初态末态的总能量相等，即Ｅ初＝Ｅ末；
（２）某些形式的能量减少一定有其他形式的能增加。且ΔＥ减＝ΔＥ增；
解题的基本思路是：先分析受力情况，再分析运动状态和运动过程（平衡、加速或减速，是直线运动还是曲线运动），然后选取用恰当的规律（牛顿运动定律、运动学公式；动能定理）解题。
对带电粒子进行受力分析时应注意的事项：
（１）要掌握电场力的特点。电场力的大小和方向不仅跟场强的大小和方向有关，还跟带电粒子的电性和电荷量有关。在匀强电场中，同一带电粒子所受电场力处处是恒力；在非匀强电场中，同一带电粒子在不同位置所受电场力的大小和方向都可能不同。 （２）是否考虑重力要依据情况而定。
ａ、基本粒子：如电子、质子、α粒子、离子等除有说明或明确的暗示外，一般都不考虑重力（但不能忽略质量）。
ｂ、带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或明确暗示外，一般都不能忽略重力。
例2：如图所示，一个质量为m、带电量为q的微粒，从A点以初速度V0竖直向上射入水平匀强电场，微粒通过B时的速度为２Ｖ0，方向水平向右，求电场强度E及A、B两点的电势差U。
静电场练习
1．如图1所示，匀强电场E的区域内，在O点放置一点电荷＋Q. a、b、c、d、e、f为以O为球心的球面上的点，aecf平面与电场平行，bedf平面与电场垂直，则下列说法中正确的是 （ ）
A．b、d两点的电场强度相同 B．a点的电势等于f点的电势
C．点电荷＋q在球面上任意两点之间移动时，电场力一定做功
D．将点电荷＋q在球面上任意两点之间移动时，从a点移动到c点电势能的变化量 一定最大
2．如图3所示，两平行金属板竖直放置，板上A、B两孔正好水平相对，板间电压为500 V．一个动能为400 eV的电子从A孔沿垂直板方向射入电场中．经过一段时间电子离开电场，则电子离开电场时的动能大小（ ）
A．900 eV B．500 eV C．400 eV D．100 eV
3．平行板电容器的两极板A、B接于电源两极，两极板竖直、平行正对，一带正电小球悬挂在电容器内部，闭合电键S，电容器充电，悬线偏离竖直方向的夹角为θ，如图4所示，则下列说法正确的是 ( )
A．保持电键S闭合，带正电的A板向B板靠近，则θ减小 B．保持电键S闭合，带正电的A板向B板靠近，则θ增大 C．电键S断开，带正电的A板向B板靠近，则θ增大 D．电键S断开，带正电的A板向B板靠近，则θ不变
4. 如图所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方O点处有一正点电荷，带负电的小物体以初速度v1从M点沿斜面上滑，到达N点时速度为零，然后下滑回到M点，此时速度为v2(v2 22v1＋v2 A．小物体上升的最大高度为 4gB．从N到M的过程中，小物体的电势能逐渐减小 C．从M到N的过程中，电场力对小物体先做负功后做正功 D．从N到M的过程中，小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小 5．如图7所示，在竖直向上的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细绳的一端系着一个带电小球，另一端固定于O点，小球在竖直平面内做匀速圆周运动，最高点为a，最低点为b.不计空气阻力，则 ( ) A．小球带负电 B．电场力跟重力平衡 C．小球在从a点运动到b点的过程中，电势能减小 D．小球在运动过程中机械能守恒 6.如图9所示，带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置，M、N为板间同一电场线上的两点，一带电粒子(不计重力)以速度vM经过M点在电场线上向下运动，且未与下板接触，一段时间后，粒子以速度vN折回N点，则 ( ) A．粒子受电场力的方向一定由M指向N B．粒子在M点的速度一定比在N点的大 C．粒子在M点的电势能一定比在N点的大 D．电场中M点的电势一定高于N点的电势 7．如图11所示，匀强电场中有a、b、c三点．在以它们为顶点的三角形中，∠a＝30°、∠c＝90°，电场方向与三角形所在平面平行．已知a、b和c点的电势分别为(2－3)V、(2＋3)V和2 V．该三角形的外接圆上最低、最高电势分别为( ) A． (2－3)V、(2＋3)V 4343 C．(2－)V、(2＋) V 33 B．0 V、4 V D．0 V、23 V 8. 如图甲，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示。t=0时刻，质量为m的带电微粒以 T时间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好经金属边缘飞出。微粒运动过程中3未与金属板接触。重力加速度的大小为g。关于微粒在0~T时间内运动的描述，正确的是( ) 初速度v0沿中线射入两板间，0~A.末速度大小为2v0 B.末速度沿水平方向 C.重力势能减少了 1mgd 2D.克服电场力做功为mgd 9.在xOy平面内，有沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为（E图中未画出），由A(-l0,0)点斜射出一质量为m，带电荷量为+q的粒子，B(l0,0)和C(2l0,-3l0)是粒子运动轨迹上的两点，如图所示，其中l0为常数。粒子所受重力忽略不计。求： （1）粒子从A到C过程中电场力对它做的功； （2）粒子从A到C过程所经历的时间； （3）粒子经过C点时的速率。 10．如右图所示，粗糙、绝缘的直轨道OB固定在水平桌面上，B端与桌面边缘对齐，A是轨道上一点，过A点并垂直于轨道的竖直面右侧有大小E＝1.5×106N/C，方向水平向右的匀强电场。带负电的小物体P电荷量是2.0×10－6C，质量m＝0.25kg，与轨道间动摩擦因数μ＝0.4，P从O点由静止开始向右运动，经过0.55s到达A点，到达B点时速度是5m/s，到达空间D点时速度与竖直方向的夹角为α，且tanα＝1.2。P在整个运动过程中始终受到水平向右的某外力F作用，F大小与P的速率v的关系如表所示。P视为质点，电荷量保持不变，忽略空气阻力，取g＝10 m/s2，求：（1）小物体P从开始运动至速率为2m/s所用的时间； （2）小物体P从A运动至D的过程，电场力做的功。