1、第3课时电容器带电粒子在电场中的运动1(多选)电容式传感器的应用非常广泛，如图12所示的甲、乙、丙、丁是四种常见的电容式传感器，下列判断正确的是()图12A图甲中两极间的电压不变，若有电流流向传感器正极，则h正在变小B图乙中两极间的电荷量不变，若两极间电压正在增大，则正在变大C图丙中两极间的电荷量不变，若两极间电压正在减小，则x正在变大D图丁中两极间的电压不变，若有电流流向传感器的负极，则F为压力且正在变大解析图甲中两极间距离不变，若h变小，表明两极板间正对面积减小，由C可知对应电容减小，电压不变时，电容器带电荷量减小，正在放电，故电流流向传感器负极，A错；图乙中两极间的电荷量不变，若电压正在
2、增大，由C可知电容正在减小，板间距离不变，正对面积减小，则动片正在旋出，正在变大，B对；图丙中两极间的电荷量、板间距离不变，若板间电压正在减小，表明电容正在增大，电介质正在插入，x正在增大，C对；图丁中两极间的电压、极板正对面积不变，若有电流流向传感器的负极，表明电容器正在放电，电容减小，板间距离增大，若F为压力则应是F正在减小，D错。答案BC2(2014北京海淀模拟)带有等量异种电荷的两平行金属板水平放置，a、b、c三个粒子(重力忽略不计)先后从同一点O沿垂直电场方向进入电场，其运动轨迹如图13所示，其中b恰好沿下极板的边缘飞出电场。下列说法正确的是()图13Ab在电场中运动的时间大于a在电
3、场中运动的时间Bb在电场中运动的时间等于c在电场中运动的时间C进入电场时c的速度最大，a的速度最小Da打在负极板上时的速度与b飞离电场时的速度大小相等解析根据yat2可知b在电场中运动的时间等于a在电场中运动的时间，b在电场中运动的时间大于c在电场中运动的时间，A、B错误；根据sv0t可知进入电场时，c的速度最大，a的速度最小，C正确；因为电场对a、b做功相同，但初速度大小不同，所以a打在负极板上时的速度与b飞离电场时的速度大小不相等，D错误。答案C3. (2014山东卷，18)如图14，场强大小为E、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd，水平边ab长为s，竖直边ad长为h。质量均为m
4、、带电荷量分别为q和q的两粒子，由a、c两点先后沿ab和cd方向以速率v0进入矩形区(两粒子不同时出现在电场中)。不计重力。若两粒子轨迹恰好相切，则v0等于()图14A. B. C. D. 解析因为两粒子轨迹恰好相切，切点为矩形区域中心，则对其中一个粒子，水平方向v0t，竖直方向at2且满足a，三式联立解得v0，故B正确。答案B4.如图15所示，水平放置的平行金属板a、b分别与电源的两极相连，带电液滴P在金属板a、b间保持静止，现设法使P固定，再使两金属板a、b分别绕中心点O、O处垂直于纸面的轴顺时针转相同的小角度，然后释放P，则P在电场内将做()图15A匀速直线运动B水平向右的匀加速直线运动
5、C斜向右下方的匀加速直线运动D曲线运动解析设电源两端的电压为U，两金属板间的距离为d，带电液滴的质量为m，带电荷量为q，则液滴P静止时，由平衡条件可得：qmg。金属板转动后，P所受的电场力大小为Fq，方向与竖直方向成角指向右上方，电场力大于重力，但电场力在竖直方向的分量F1Fcos qcos qmg。故电场力和重力的合力水平向右，即P做水平向右的匀加速直线运动。答案B5(多选)如图16所示，M、N是在真空中竖直放置的两块平行金属板，板间有匀强电场，质量为m、电荷量为q的带电粒子，以初速度v0由小孔进入电场，当M、N间电压为U时，粒子刚好能到达N板，如果要使这个带电粒子能到达M、N两板间距的处返回，则下述措施能满足要求的是()图16A使初速度减为原来的B使M、N间电压提高到原来的2倍C使M、N间电压提高到原来的4倍D使初速度和M、N间电压都减为原来的解析在粒子刚好到达N板的过程中，由动能定理得qEd0mv，所以d，令带电粒子离开M板的最远距离为s，则使初速度减为原来的，s；使M、N间电压提高到原来的2倍，电场强度变为原来的2倍，s；使M、N间电压提高到原来的4倍，电场强度变为原来的4倍，s；使初速度和M、N间电压都减为原来的，电场强度变为原来的一半，s，故B、D正确。答案BD