專(zhuān)題七第3講電容器與電容帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(文件)
【正文】 S4π kd＝4π kdQεS， E1＝U1d＝4π kQεS， 當(dāng)電荷量變?yōu)?2 Q 時(shí)， U2＝2 QC ′＝2 QεS2π kd＝4π kdQεS＝ U1， E2＝U2d2＝8π kQεS＝ 2 E1. 答案： C 備考策略： 對(duì)電容器的動(dòng)態(tài)分析常與傳感器的有關(guān)知識(shí)相 結(jié)合，在分析問(wèn)題的時(shí)候同樣是先要判斷題目中描述的過(guò)程屬 于電壓不變的情況還是電量不變的情況，再根據(jù)影響電容器的 電容的因素進(jìn)行判斷 . 1． (2021 年重慶卷 )某電容式話筒的原理示意圖如圖 7－ 3 － 9 所示， E 為電源， R 為電阻，薄片 P 和 Q 為兩金屬極板． 對(duì)著話筒說(shuō)話時(shí)， P 振動(dòng)而 Q 可視為不動(dòng)．在 P、 Q 間距增大 過(guò)程中 ( ) 圖 7－ 3－ 9 A． P、 Q 構(gòu)成的電 容器的電容增大 B． P 上電荷量保持不變 C． M 點(diǎn)的電勢(shì)比 N 點(diǎn)的低 D． M 點(diǎn)的電勢(shì)比 N 點(diǎn)的高 解析： 電容式話筒與電源串聯(lián)，電壓保持不變．在 P 、 Q間距增大過(guò)程中，根據(jù)電容決定式 C ＝εS4π kd得電容減小，又根據(jù)電容定義式 C ＝QU得電容器所帶電量減少，電容器的放電電流通過(guò) R 的方向由 M 到 N ，所以 M 點(diǎn)的電勢(shì)比 N 點(diǎn)的高， D 項(xiàng)正確． 答案： D t0 D． Tt0 熱點(diǎn) 2 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 【 例 2】 (2021 年安徽卷 )如圖 7－ 3－ 10 甲所示，兩平行正 對(duì)的金屬板 A、 B 間加有如圖乙所示的交變電壓，一重力可忽 略不計(jì)的帶正電粒子被固定在兩板的正中間 P 處．若在 t0 時(shí)刻 釋放該粒子，粒子會(huì)時(shí)而向 A 板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向 B 板運(yùn)動(dòng)，并最 終打在 A 板上．則 t0 可能屬于的時(shí)間段是 ( ) 圖 7－ 3－ 10 T 4 T B. t0 2 3T 4 C. 3T t0T 4 9T 8 思路點(diǎn)撥： 考查帶電粒子在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)，利用動(dòng)力 學(xué)知識(shí)結(jié)合交變電壓圖象認(rèn)真進(jìn)行帶電粒子運(yùn)動(dòng)情況分析是解 決此題的關(guān)鍵． 加速向 A 板運(yùn)動(dòng)、再減速運(yùn)動(dòng)至速度為零；然后再反方向加速 運(yùn)動(dòng)、減速運(yùn)動(dòng)至速度為零；如此反復(fù)運(yùn)動(dòng)，每次向左運(yùn)動(dòng)的 距離大于向右運(yùn)動(dòng)的距離，最終打在 A 板上，所以 B 正確． 解析： 若 0 t 0 T4，帶正電粒子先加速向 B 板運(yùn)動(dòng)、再減速運(yùn)動(dòng)至速度為零；然后再反方向加速運(yùn)動(dòng)、減速運(yùn)動(dòng)至速度為零；如此反復(fù)運(yùn)動(dòng)，每次向右運(yùn)動(dòng)的距離大于向左運(yùn)動(dòng)的距離，最終打在 B 板上，所以 A 錯(cuò)誤．若T2 t 0 3 T4，帶正電粒子先 t0T，帶正電粒子先加速向 A 板運(yùn)動(dòng)、再減速運(yùn)動(dòng)至 ，帶正電粒子先加速向 B 若 3T 4 速度為零；然后再反方向加速運(yùn)動(dòng)、減速運(yùn)動(dòng)至速度為零；如 此反復(fù)運(yùn)動(dòng)，每次向左運(yùn)動(dòng)的距離小于向右運(yùn)動(dòng)的距離，最終 打在 B 板上，所以 C 錯(cuò)誤．若 Tt0 9T 8 板運(yùn)動(dòng)、再減速運(yùn)動(dòng)至速度為零；然后再反方向加速運(yùn)動(dòng)、減 速運(yùn)動(dòng)至速度為零；如此反復(fù)運(yùn)動(dòng)，每次向右運(yùn)動(dòng)的距離大于 向左運(yùn)動(dòng)的距離，最終打在 B 板上，所以 D 錯(cuò)誤． 答案： B 2． (2021 年珠海二模 )如圖 7－ 3－ 11 所示，電子在電勢(shì)差 為 U1 的加速電場(chǎng)中由靜止開(kāi)始加速，然后水平射入電勢(shì)差為 U2 的兩塊平行金屬板間的電場(chǎng)，整個(gè)裝置處在真空中，在滿足 電子能射出平行板區(qū)的條件下，下 述四種情
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