靜電現(xiàn)象的應(yīng)用學(xué)案【自主學(xué)習(xí)】1：什么是靜電平衡狀態(tài)？有哪些特征？2：處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，電荷如何分布？3：什么叫尖端放電？其應(yīng)用有哪些？4：靜電屏蔽的實(shí)質(zhì)是什么？【考點(diǎn)突破】典型例題1：如圖所示，不帶電的導(dǎo)體B在靠近帶正電的導(dǎo)體A后，P端及Q端分別感應(yīng)出負(fù)電荷和正電荷，則以下說法正確的是(

)

若用導(dǎo)線將Q端接地，然后斷開，再取走A，則導(dǎo)體B將帶負(fù)電

若用導(dǎo)線將Q端接地，然后斷開，再取走A，則導(dǎo)體B將帶正電

C．若用導(dǎo)線將Q端接地，然后斷開，再取走A，則導(dǎo)體B將不帶電

D．若用導(dǎo)線將P端接地，然后斷開，再取走A，則導(dǎo)體B將帶正電

解析：用導(dǎo)線將Q接地后，導(dǎo)體B與地球構(gòu)成一個(gè)大導(dǎo)體，其距A較近的為P端，仍帶感應(yīng)負(fù)電荷；其距A較遠(yuǎn)處，不再是Q端，而是地球，將感應(yīng)出正電荷；而Q端成為大導(dǎo)體的中間部分將不會(huì)有感應(yīng)電荷。所以，導(dǎo)體B將帶負(fù)電荷。

答案：A

反饋訓(xùn)練一：在下列措施中，哪些能將產(chǎn)生的靜電導(dǎo)走(

)

飛機(jī)輪子上搭地線

B．印染車間保持濕度

C．復(fù)印圖片

D．電工鉗柄裝有絕緣套典型例題2：如圖所示，在真空中把一個(gè)導(dǎo)體向帶負(fù)電荷的小球慢慢靠近(不接觸)，下列說法正確的有(

)

B端的感應(yīng)電荷越來越多

B．導(dǎo)體內(nèi)的電場強(qiáng)度越來越大

C．導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在M點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)恒大于在N點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)D．導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在M、N兩點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)相等

解析：注意這是討論靜電感應(yīng)帶電體與導(dǎo)體慢慢靠近的過程，要注意電荷的動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)，由場強(qiáng)疊加的原理可知B端感應(yīng)電荷越來越多，A對(duì)；導(dǎo)體內(nèi)場強(qiáng)為零，B錯(cuò)；因M點(diǎn)距離P較近，原場強(qiáng)大，感應(yīng)電荷的場強(qiáng)與原場強(qiáng)疊加為零，所以感應(yīng)電荷在M點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)大于在N點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)。

答案：A、C

反饋訓(xùn)練2：如圖所示，帶電體Q靠近一個(gè)接地空腔導(dǎo)體，空腔里面無電荷。在靜電平衡后，下列物理量中等于零的是(

)

導(dǎo)體腔內(nèi)任意點(diǎn)的場強(qiáng)

導(dǎo)體腔內(nèi)任意點(diǎn)的電勢(shì)

導(dǎo)體外表面的電荷量

D．導(dǎo)體空腔內(nèi)表面的電荷量典型例題3：如圖所示，將懸在絕緣細(xì)線上帶正電的小球A放在不帶電的金屬空心球殼B內(nèi)(與內(nèi)壁不接觸)。外加一個(gè)水平向右的場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場，對(duì)于最后的結(jié)果，下列判斷正確的是(

)A．B的右端帶正電，A向左偏

B．B的右端帶正電，A不偏左也不偏右

C．B的左端帶正電，A向右偏

D．B的左端帶負(fù)電，A不偏左也不偏右

解析：導(dǎo)體空腔處于外電場中時(shí)，由于靜電感應(yīng)的作用，導(dǎo)體球殼的左端將感應(yīng)出負(fù)電荷，右端將感應(yīng)出正電荷，而導(dǎo)體空腔內(nèi)部完全不受外加電場的影響，故A不會(huì)偏轉(zhuǎn)，故A、C錯(cuò)誤，B、D正確。

答案：B、D反饋訓(xùn)練3：如圖所示，帶正電的導(dǎo)體球A置于原來不帶電的空腔導(dǎo)體球B內(nèi)，a、c分別為導(dǎo)體A、B內(nèi)的點(diǎn)，b為導(dǎo)體A和B之間的一點(diǎn)，下列說法正確的是(

)

a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)都相等

a點(diǎn)的場強(qiáng)為零，但電勢(shì)最高

b點(diǎn)的場強(qiáng)為零，但電勢(shì)大于零a、b、c三點(diǎn)的場強(qiáng)都為零【考點(diǎn)鞏固】1.（單選）下列現(xiàn)象中，不能用靜電知識(shí)解釋的是（）A．晚上脫化纖毛衣時(shí)會(huì)有火花產(chǎn)生 B．油罐車尾部常拖一條鐵鏈 C．通信衛(wèi)星采用硅光電池板提供電能 D．電視機(jī)屏幕上會(huì)吸附灰塵2.（單選）下列屬于防止靜電現(xiàn)象的是A．靜電除塵B．靜電復(fù)印C．油罐車用鐵鏈拖地運(yùn)行D．靜電噴涂3.（單選）如圖所示，用金屬網(wǎng)把驗(yàn)電器罩起來，再使帶電金屬球靠近驗(yàn)電器，則下面關(guān)于驗(yàn)電器箔片的說法正確的是A．箔片張開 B．箔片不張開C．帶電金屬球電量足夠大時(shí)才會(huì)張開D．箔片張開的原因是金屬網(wǎng)罩感應(yīng)帶電產(chǎn)生的電場（多選）如圖所示，面積足夠大的、板間距離為d的兩平行金屬板豎直放置，與直流電壓為U的電源連接，板間放一半徑為R（2R＜d）的絕緣金屬球殼，C、D是球殼水平直徑上的兩點(diǎn)，則以下說法正確的是（）由于靜電感應(yīng)，球殼上C、D兩點(diǎn)電勢(shì)差為B.由于靜電感應(yīng)，球殼中心O點(diǎn)場強(qiáng)為零

C.用手摸一下球殼，再拿去平行金屬板，球殼帶正電

D.用手摸一下球殼，再拿去平行金屬板，球殼帶負(fù)電5.如圖所示為一空腔球形導(dǎo)體(不帶電)，現(xiàn)將一個(gè)帶正電荷的小金屬球A放入空腔中，當(dāng)靜電平衡時(shí)，圖中a、b、c三點(diǎn)的場強(qiáng)E和電勢(shì)φ的關(guān)系是

(

)．Ea＞Eb＞Ec，φa＞φb＞φc

B．Ea＝Eb＞Ec，φa＝φb＞φ

C．Ea＝Eb＝Ec，φa＝φb＝φc

D．Ea＞Ec＞Eb，φa＞φb＞φc

6.把一個(gè)帶正電的小球A，放入帶絕緣支架不帶電的空心球殼B內(nèi)，但不與B的內(nèi)壁接觸，如圖所示，達(dá)到靜電平衡后，下列說法正確的是（）

球殼B內(nèi)空腔處的場強(qiáng)為零

球殼外部空間的場強(qiáng)為零

C．球殼B的內(nèi)表面上無感應(yīng)電荷

D．若將球殼B接地則帶負(fù)電如圖所示，P是一個(gè)帶電體，N是一個(gè)不帶電的金屬空腔，在下列情況中，放在絕緣板上的小紙屑(圖中S)不會(huì)被吸引的是(

)．8.如圖，實(shí)心金屬球A半徑為R，帶電量為Q，點(diǎn)電荷B帶電量為與A球間的距離為r.

當(dāng)B不存在而只有A存在且達(dá)到靜電平衡狀態(tài)時(shí)，電荷Q在球心O處的電場強(qiáng)度等于________.當(dāng)點(diǎn)電荷B也同時(shí)存在并達(dá)到靜電平衡時(shí)，球心O處的電場強(qiáng)度等于________，金屬球上的電荷在球心O處產(chǎn)生的場強(qiáng)的大小等于________。靜電現(xiàn)象的應(yīng)用答案與解析二、【自主學(xué)習(xí)】問題1：處于靜電平衡的導(dǎo)體，沒有電荷的定向移動(dòng)。內(nèi)部場強(qiáng)處處為零，外表面附近任何一點(diǎn)的場強(qiáng)必跟該點(diǎn)垂直，且是一個(gè)等勢(shì)體，導(dǎo)體表面為等勢(shì)面。問題2：處于靜電平衡的導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷，電荷只分布在導(dǎo)體的外表面，越尖銳的位置，電荷的密度越大，凹陷的位置，幾乎沒有電荷。問題3：從導(dǎo)體尖端失去電荷的現(xiàn)象叫做尖端放電。避雷針就是利用尖端放電的異種設(shè)施。問題4：靜電屏蔽實(shí)質(zhì)是利用了靜電感應(yīng)現(xiàn)象，使金屬殼內(nèi)的感應(yīng)電場和外加電場的矢量和為零，兩種電場并存，即所謂的屏蔽。三、【考點(diǎn)突破】反饋訓(xùn)練1：答案：A、B，飛機(jī)在飛行中與空氣摩擦?xí)r，飛機(jī)外表面聚集了大量靜電荷，降落時(shí)會(huì)對(duì)地面人員帶來危害及火災(zāi)隱患，因此飛機(jī)降落時(shí)要及時(shí)導(dǎo)走機(jī)身聚集的靜電，采取的措施是在輪胎上安裝地線或用導(dǎo)電橡膠制造輪胎；在印染工作車間也同樣容易產(chǎn)生靜電，靜電給車間帶來火災(zāi)隱患，為防止火災(zāi)發(fā)生，其中安全措施之一就是保持車間濕度，從而通過濕潤的空氣及時(shí)導(dǎo)走靜電；在復(fù)印圖片環(huán)節(jié)中，剛好需要應(yīng)用靜電，在電工鉗柄裝有絕緣套是防止導(dǎo)電，保障電工的安全。

反饋訓(xùn)練2：答案：A、B、D，靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)處處為零，且內(nèi)表面不帶電，故選項(xiàng)A、D正確。由于導(dǎo)體接地，故整個(gè)導(dǎo)體的電勢(shì)為零，選項(xiàng)B正確。導(dǎo)體外表面受帶電體Q的影響，所帶電荷量不為零，故選項(xiàng)C不正確。

反饋訓(xùn)練3：答案：B，導(dǎo)體A、B各為一個(gè)等勢(shì)面，其內(nèi)的各點(diǎn)場強(qiáng)為零，即Ea＝Ec＝0，帶正電的A在B的內(nèi)、外表面各感應(yīng)出負(fù)、正電荷，A外B內(nèi)的空間電場線方向由A指向B，Eb≠0，故電勢(shì)φa>φb>φc>0，所以A錯(cuò)，B對(duì)，C、D錯(cuò)。

四【考點(diǎn)鞏固】C答案

D空腔球形導(dǎo)體在正電荷A的電場中感應(yīng)的結(jié)果如右圖所示，從電場線的疏密可確定a點(diǎn)場強(qiáng)大于c點(diǎn)場強(qiáng)，而b點(diǎn)場強(qiáng)為零，故Ea＞Ec＞Eb，而沿著電場線電勢(shì)降低，

故φa＞φb＞φc，D選項(xiàng)正確．D，空腔內(nèi)有帶電小球A，由于靜電感應(yīng)，在空腔的內(nèi)表面感應(yīng)出負(fù)電荷，外表面感應(yīng)出等量的正電荷，所以在空腔B的內(nèi)、外空間電場強(qiáng)度均不為零．球殼接地后離帶電體A較遠(yuǎn)的球殼外表面的電荷入地（實(shí)質(zhì)是大地上的電子通過接地線跟球殼外表面的正電荷中和），使空腔B只帶負(fù)電．空腔B接地后，空腔外的電場強(qiáng)度為零，即球殼內(nèi)的電場被接地的金屬球殼罩住，對(duì)殼外不產(chǎn)生影響，這種現(xiàn)象也是靜電屏蔽．接地的空腔導(dǎo)體或金屬網(wǎng)罩可以使其外部不受內(nèi)部帶電體電場的影響．正確選項(xiàng)為D．答案

AD小紙屑是絕緣體，當(dāng)處于電場中時(shí)，雖不會(huì)像導(dǎo)體一樣出現(xiàn)電荷的定向移動(dòng)，但內(nèi)部的極性分子也會(huì)在電場力的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，使異種電荷一端更靠近施感電荷，因而也會(huì)受到施感電荷的吸引力．A中由于靜電屏蔽，P的電場影響不到導(dǎo)體N的內(nèi)部，即N內(nèi)部無電場，所以S不會(huì)被吸引，A正確．B中N沒有接地，P的電場會(huì)影響到N外部，即S處有電場，S會(huì)被吸引．C中P和S都處于導(dǎo)體N的外部，S處有電場，會(huì)被吸引．D中N被接地，內(nèi)部電場不影響導(dǎo)體外部，即S處無電場，不會(huì)被吸引，D正確．

，0，電容器的電容【考綱要求】常見電容器，=1\*ROMANI級(jí)要求。電容器的電壓、電荷量和電容的關(guān)系，=1\*ROMANI級(jí)要求。【自主學(xué)習(xí)】1：電容器的構(gòu)造及電容器的充放電特點(diǎn)?2：電容器的帶電特點(diǎn)？3：電容的定義、定義式及單位和單位的物理意義？4：通過實(shí)驗(yàn)如何定性的理解平行板電容器電容的決定因素？5：生活中有哪些常見的電容？【考點(diǎn)突破】典型例題1：對(duì)于給定的電容器，描述其電容C、電荷量Q、電壓U之間相應(yīng)關(guān)系的圖應(yīng)是下圖中的（）A．B．C．D．解析：考點(diǎn)：電容器：電容器的電容由本身的性質(zhì)決定，與Q和U無關(guān)．解答：解：是電容的定義式，電容器電容的大小與電容的帶電量Q以及電容器兩極板之間的電壓無關(guān)，電容器電容的決定式為：，只要電容器不變其電容就不發(fā)生變化，故ACD錯(cuò)誤，B正確．

故選：B．點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握電容的定義式為，知道C與Q和U無關(guān)，根據(jù)Q=CU，知Q與U成正比，同時(shí)理解電容器電容大小與那些因素有關(guān)．反饋訓(xùn)練1：兩塊正對(duì)的平行金屬板之間夾上一層電介質(zhì)，就組成了一個(gè)平行板電容器，要改變電容器的電容，可以改變（）A兩板間的電壓UB電容器所帶的電量QC兩極板間的間距D兩極板間的正對(duì)面積S典型例題2：如圖所示，A、B為平行板電容器的金屬板，G為靜電計(jì)．開始時(shí)開關(guān)S閉合，靜電計(jì)指針張開一定角度．為了使指針張開角度增大一些，應(yīng)該采取的措施是（）A．?dāng)嚅_開關(guān)S后，將A、B兩極板靠近一些B．?dāng)嚅_開關(guān)S后，將A、B兩極板分開一些C．保持開關(guān)S閉合，將A、B兩極板靠近一些D．保持開關(guān)S閉合，將A、B兩極板分開一些解析：考點(diǎn)：，常見的兩種情況：一是電容器始終和電源連接，此時(shí)U恒定；二是電容器充電后與電源斷開，此時(shí)Q一定。分析：要使張角增大，則應(yīng)增大兩點(diǎn)間的電勢(shì)差；則根據(jù)電容的性質(zhì)可分別判斷各措施是否有效．解答：解：A、若充電后斷開，則兩極板上的電量不變，將兩板靠近，則d減小，C增大，由Q=UC可知兩板間的電勢(shì)差減小，故A錯(cuò)誤；

B、由A的分析可知，兩板間的電勢(shì)差增大，故驗(yàn)電器的張角增大，故B正確；

C、保持開關(guān)閉合時(shí)，極板兩端的電壓不變，故無論如何調(diào)節(jié)驗(yàn)電器的張角均不變，故CD均錯(cuò)誤；故選B．反饋訓(xùn)練2：如右圖所示，平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源(內(nèi)阻不計(jì))連接，下極板接地．一帶電油滴位于電容器中的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離()A．帶電油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)B．P點(diǎn)的電勢(shì)將降低C．帶電油滴的電勢(shì)能將減小D．若電容器的電容減小，則極板帶電荷量將增大典型例題3：如圖，一平行板電容器的兩個(gè)極板豎直放置，在兩極板間有一帶電小球，小球用一絕緣清線懸掛于O點(diǎn)。現(xiàn)給電容器緩慢充電，使兩級(jí)板所帶電荷量分別為﹢Q和﹣Q，此時(shí)懸線與豎直方向的夾角為π/6。再給電容器緩慢充電，直到懸線和豎直方向的夾角增加到π/3，且小球與兩極板不接觸。求第二次充電使電容器正極板增加的電荷量。解析：主要考查電容器帶電體的受力分析，要從力學(xué)和電學(xué)兩個(gè)方面結(jié)合分析。第一次充電后，設(shè)電容器的電容為C，則第一次充電Q后，電容器兩極板間電勢(shì)差，

兩板間為勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)，設(shè)電場中小球帶電量為q，則所受電場力

小球在電容器中受重力，電場力和拉力平衡，由平衡條件有：

綜合以上各式得：

第二次充電后，電容器帶電量為Q',同理可得：

解得：所以

反饋訓(xùn)練3：如圖所示，將平行板電容器兩極板分別與電池正、負(fù)極相接，兩板間一帶電液滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)貼著下板插入一定厚度的金屬板，則在插入過程中（）A．電容器的帶電量不變B．電路將有逆時(shí)針方向的短暫電流C．帶電液滴仍將靜止D．帶電液滴將向下做加速運(yùn)動(dòng)【考點(diǎn)鞏固】1．對(duì)電容C＝eq\f(Q,U)，以下說法正確的是()A．電容器充電荷量越大，電容增加越大B．電容器的電容跟它兩極板所加電壓成反比C．電容器的電容越大，所帶電荷量就越多D．對(duì)于確定的電容器，它所充的電荷量跟它兩極板間所加電壓的比值保持不變．2．某一電容器外殼上標(biāo)注的是：“300V5μF”，則下列說法正確的是()A．該電容器可在300V以下電壓下正常工作B．該電容器只能在300V電壓時(shí)正常工作C．電壓是200V時(shí)，電容仍是5μFD．使用時(shí)只需考慮工作電壓，不必考慮電容器的引出線與電源的哪個(gè)極相連3．如圖所示，電源A的電壓為6V，電源B的電壓為8V，當(dāng)開關(guān)S從A轉(zhuǎn)到B時(shí)(電容器的電容為2μF)，通過電流計(jì)的電荷量為()A．4×10－6CB．12×10－C．16×10－6CD．28×10－4．如圖所示，一個(gè)平行板電容器板間距離為d，當(dāng)對(duì)其加上電壓后，A、B兩板的電勢(shì)分別為＋φ和－φ，下述結(jié)論正確的是()A．電容器兩極板間可形成勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度的大小E＝eq\f(φ,d)B．電容器兩極板間各點(diǎn)的電勢(shì)有的相同、有的不同，有正的、有負(fù)的、有的為零C．若只減小兩極板間的距離d，該電容器的電容C要增大，極板上所帶的電荷量Q也會(huì)增加D．若有一個(gè)電子穿越兩極板之間的電場，則此電子的電勢(shì)能一定會(huì)減小5.如圖所示，將平行板電容器與電池組相連，兩板間的帶電塵埃恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)．若將兩板緩慢地錯(cuò)開一些，其他條件不變，則()A．電容器帶電荷量不變B．塵埃仍靜止C.檢流計(jì)中有a→b的電流D．檢流計(jì)中有b→a的電流6.如圖所示為電容器C與電壓為U的電源連接成的電路，當(dāng)電鍵K與1接通時(shí)，電容器A板帶______________電，B板帶________電，這一過程稱電容器的________過程.電路穩(wěn)定后，兩板間的電勢(shì)差為________．當(dāng)K與2接通時(shí)，流過導(dǎo)體acb的電流方向?yàn)開_______，這就是電容器的________過程．7.如圖所示，用靜電計(jì)測(cè)量電容器兩板間的電勢(shì)差，不改變兩板的帶電荷量，把A板向右移，靜電計(jì)指針偏角將________________；把A板豎直向下移，靜電計(jì)指針偏角將________；在A、B板間插入一塊電介質(zhì)，靜電計(jì)指針偏角將________．．8．如圖所示，平行板電容器的兩個(gè)極板A、B分別接在電壓為60V的恒壓電源上，兩極板間距為3cm，電容器帶電荷量為6×10－8(1)平行板電容器的電容；(2)平行板電容器兩板之間的電場強(qiáng)度；(3)距B板為2cm9.如圖8所示，有的計(jì)算機(jī)鍵盤的每一個(gè)鍵下面都連一小塊金屬片，與該金屬片隔有一定空氣間隙的是另一塊小的固定金屬片，這兩片金屬片組成一個(gè)小電容器，該電容器的電容C可用公式C＝εreq\f(S,d)計(jì)算，式中常量εr＝9×10－12F/m，S表示金屬片的正對(duì)面積，d表示兩金屬片間的距離．當(dāng)鍵按下時(shí)，此小電容器的電容發(fā)生變化，與之相連的電子線路就能檢測(cè)是哪個(gè)鍵被按下了，從而給出相應(yīng)的信號(hào)．設(shè)每個(gè)金屬片的正對(duì)面積為50mm2，鍵未按下時(shí)兩金屬片的距離為0.6mm.如果電容變化pF，電子線路恰能檢測(cè)出此信號(hào)，則鍵至少需要被按下多大距離？8電容器的電容三【考點(diǎn)突破】反饋訓(xùn)練1：D反饋訓(xùn)練2：B反饋訓(xùn)練3：B四【考點(diǎn)鞏固】1．D解析電容器的電容是由電容器本身的因素決定的，與電容器的帶電荷量Q和兩極板間的電壓無關(guān)．所以D對(duì)2.答案AC解析“300V5μF”表示使用該電容器時(shí)正常工作的最大電壓為300V，電容器的電容始終為5μF，所以A、C正確，B錯(cuò)．而且電容器的極板上分別帶正負(fù)電荷，所以在使用時(shí)仍需區(qū)分電源與哪個(gè)極相連．所以D錯(cuò)．3答案D解析先后在電容器上變化的電壓為ΔU＝14V，根據(jù)公式ΔQ＝CΔU＝2×10－6×14C＝28×10－64答案BC解析電容器兩極板間的電勢(shì)差U＝φ－(－φ)＝2φ，場強(qiáng)E＝eq\f(U,d)＝eq\f(2φ,d)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由U＝Ed得，電場中某點(diǎn)到B板的電勢(shì)差UxB＝φx－(－φ)＝Ed′＝eq\f(2φ,d)d′，φx＝eq\f(2φ,d)d′－φ，當(dāng)d′＝eq\f(d,2)時(shí)，Ux＝0，選項(xiàng)B正確；U不變，當(dāng)d減小時(shí)，C增大，帶電荷量Q＝CU增大，選項(xiàng)C正確；電子的電勢(shì)能如何變化要看電子進(jìn)入電場和射出電場時(shí)的位置關(guān)系，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．5答案BC解析電容器與電源相連，所以兩極板間電壓不變．兩板錯(cuò)開一些，正對(duì)面積S將減小，由C＝eq\f(εrS,4πkd)得C減小．由Q＝UC得，Q減小，電容器放電，電子從b向a運(yùn)動(dòng)，所以電流從a向b.由E＝eq\f(U,d)得，E不變，所以塵埃仍靜止．6答案負(fù)正充電Ub→c→a放電解析電鍵接1時(shí)，電容器與電源串聯(lián)，電源給電容器充電，A板帶負(fù)電，B板帶正電，電路穩(wěn)定后，兩板間電勢(shì)差為U；當(dāng)K接2時(shí)，電容器放電，電流方向?yàn)閎ca.7答案減小增大減小解析A板右移，兩板間距減小，由C＝eq\f(εrS,4πkd)、U＝eq\f(Q,C)得：C增大，Q不變，U減小，靜電計(jì)偏角將減小；A板下移，S減小，C減小，U增大，偏角增大；A、B間插入電介質(zhì)，C增大，U減小，偏角減小8.答案(1)1×10－9F(2)2×103V/m解析(1)由電容定義式C＝eq\f(Q,U)＝eq\f(6×10－8,60)F＝1×10－9F(2)兩板之間為勻強(qiáng)電場E＝eq\f(U,d)＝eq\f(60,3×10－2)V/m＝2×103V/m，方向豎直向下．(3)C點(diǎn)距A板間距離為dAC＝d－dBC＝1A與C間電勢(shì)差UAC＝EdAC＝20V又UAC＝φA－φC，φA＝0可得φC＝－20V.9答案0.15解析按下鍵時(shí)電容C增大，由ΔC＝eq\f(εrS,d2)－eq\f(εrS,d1)代入數(shù)據(jù)得：d2＝0.45mm所以Δd＝d1－d2＝0.15mm1．9帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)【考綱要求】帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)，=2\*ROMANII級(jí)要求。示波管，=1\*ROMANI級(jí)要求。【自主學(xué)習(xí)】1：我們學(xué)過的物體在衡力作用下的運(yùn)動(dòng)形式有哪？2：些帶電粒子在電場中的加速規(guī)律和常用的處理方法是什么？3：電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)中，它的運(yùn)動(dòng)和受力有什么特點(diǎn)？與我們前面學(xué)習(xí)的什么運(yùn)動(dòng)類似？4：如何處理帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)？5：示波管的工作原理是什么？【考點(diǎn)突破】典型例題1：讓原來靜止的氫核,氘核,氚的混合物經(jīng)同一電場加速過程中或加速線束后,它們具有（）A.相同的速度B.相同的動(dòng)能C.相同的加速度D.以上都不對(duì)解析：B一是知道三種粒子的電量和質(zhì)量；二是要用動(dòng)能定理來解決帶電粒子的加速問題。反饋訓(xùn)練1：如圖所示,水平放置的A、B兩平行金屬板相距為d,現(xiàn)有質(zhì)量為m,電量為-q的小球,從距A板高h(yuǎn)處自由下落,通過小孔C進(jìn)入電場,但沒能到達(dá)B板,求AB間電勢(shì)差的最小值.典型例題2：.如圖所示，在兩條平行的虛線內(nèi)存在著寬度為L、場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場，在與右側(cè)虛線相距L處有一與電場平行的屏．現(xiàn)有一電荷量為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子(重力不計(jì))，以垂直于電場線方向的初速度v0射入電場中，v0方向的延長線與屏的交點(diǎn)為O.試求：(1)粒子從射入到打到屏上所用的時(shí)間；(2)粒子剛射出電場時(shí)的速度方向與初速度方向間夾角的正切值tan；(3)粒子打到屏上的點(diǎn)P到O點(diǎn)的距離s.解：(1)根據(jù)題意，粒子在垂直于電場線的方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以粒子從射入到打到屏上所用的時(shí)間

(2)設(shè)粒子射出電場時(shí)沿平行電場線方向的速度為vy

根據(jù)牛頓第二定律，粒子在電場中的加速度為：

所以，所以粒子剛射出電場時(shí)的速度方向與初速度方向間夾角的正切值為

(3)設(shè)粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)距離為y，則

又解得：反饋訓(xùn)練2：豎直放置的平行金屬板A、B連接一恒定電壓,兩個(gè)電荷M和N以相同的速率分別從極板A邊緣和兩板中間沿豎直方向進(jìn)入板間電場,恰好從極板B邊緣射出電場,如圖所示,不考慮電荷的重力和它們之間的相互作用,下列說法正確的是 （）A.兩電荷的電荷量可能相等 B.兩電荷在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等C.兩電荷在電場中運(yùn)動(dòng)的加速度相等 D.兩電荷離開電場時(shí)的動(dòng)能相等典型例題3：一束電子流在經(jīng)U＝5000V的加速電壓加速后，在距兩極板等距處垂直進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場，如圖所示，若兩板間距d＝，板長l＝，那么，要使電子能從平行板間飛出，兩個(gè)極板上最多能加多大電壓？解析：在加速電壓一定時(shí)，偏轉(zhuǎn)電壓U′越大，電子在極板間的偏距就越大．當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓大到使電子剛好擦著極板的邊緣飛出，此時(shí)的偏轉(zhuǎn)電壓，即為題目要求的最大電壓．加速過程，由動(dòng)能定理得：eU＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)①進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，電子在平行于板面的方向上做勻速在垂直于板面的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度：a＝eq\f(F,m)＝eq\f(eU′,dm)③偏距y＝eq\f(1,2)at2④能飛出的條件為y≤eq\f(d,2)解①～⑤式得：U′≤eq\f(2Ud2,l2)＝eq\f(2×5000××10－22,×10－22)V＝×102V即，要使電子能飛出，所加電壓最大為400V.反饋訓(xùn)練3：如圖所示，從燈絲發(fā)出的電子經(jīng)加速電場加速后，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，若加速電壓為U1，偏轉(zhuǎn)電壓為U2，要使電子在電場中的偏轉(zhuǎn)量y增大為原來的2倍，下列方法中正確的是()A．使U1減小到原來的1/2B．使U2增大為原來的2倍C．使偏轉(zhuǎn)極板的長度增大為原來的2倍D．使偏轉(zhuǎn)極板間的距離減小為原來的1/2【考點(diǎn)鞏固】1．一帶電粒子在電場中只受電場力作用時(shí)，它不可能出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是()A．勻速直線運(yùn)動(dòng)B．勻加速直線運(yùn)動(dòng)C．勻變速曲線運(yùn)動(dòng)D．勻速圓周運(yùn)動(dòng)2.如圖所示，M、N是真空中的兩塊平行金屬板，質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子，以初速度v0由小孔進(jìn)入電場，當(dāng)M、N間電壓為U時(shí)，粒子恰好能到達(dá)N板，如果要使這個(gè)帶電粒子到達(dá)M、N板間距的eq\f(1,2)后返回，下列措施中能滿足要求的是(不計(jì)帶電粒子的重力)()A．使初速度減為原來的eq\f(1,2)B．使M、N間電壓加倍C．使M、N間電壓提高到原來的4倍D．使初速度和M、N間電壓都減為原來的eq\f(1,2)3．一電子以初速度v0沿垂直場強(qiáng)方向射入兩平行金屬板間的勻強(qiáng)電場中，現(xiàn)減小兩板間的電壓，則電子穿越兩平行板所需的時(shí)間()A．隨電壓的減小而減小B．隨電壓的減小而增大C．與電壓無關(guān)D．隨兩板間距離的增大而減小4．帶電粒子經(jīng)加速電場加速后垂直進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場，要使它離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)偏轉(zhuǎn)角增大，可采用的方法有()A．增加帶電粒子的電荷量B．增加帶電粒子的質(zhì)量C．增大加速電壓D．增大偏轉(zhuǎn)電壓5．一束帶有等量電荷量的不同離子從同一點(diǎn)垂直電場線進(jìn)入同一勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場，飛離電場后打在熒光屏上的同一點(diǎn)，則()A．離子進(jìn)入電場的初速度相同B．離子進(jìn)入電場的初動(dòng)量相同C．離子進(jìn)入電場的初動(dòng)能相同D．離子在電場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同6.如圖所示，氕、氘、氚的原子核自初速為零經(jīng)同一電場加速后，又經(jīng)同一勻強(qiáng)電場偏轉(zhuǎn)，最后打在熒光屏上，那么()A．經(jīng)過加速電場過程，電場力對(duì)氚核做的功最多B．經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場過程，電場力對(duì)三種核做的功一樣多C．三種原子核打在屏上時(shí)的速度一樣大D．三種原子核都打