2025版高考物理一輪總復(fù)習(xí)考點(diǎn)突破第9章靜電場(chǎng)第24講電容器帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)考點(diǎn)1平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析

考點(diǎn)1平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析(實(shí)力考點(diǎn)·深度研析)1．對(duì)公式C＝eq\f(Q,U)的理解電容C＝eq\f(Q,U)，不能理解為電容C與Q成正比、與U成反比，一個(gè)電容器電容的大小是由電容器本身的因素確定的，與電容器是否帶電及帶電多少無(wú)關(guān)。2．電容器兩類(lèi)問(wèn)題的比較分類(lèi)充電后與電池兩極相連充電后與電池兩極斷開(kāi)不變量UQd變大C變小→Q變小、E變小C變小→U變大、E不變S變大C變大→Q變大、E不變C變大→U變小、E變小εr變大C變大→Q變大、E不變C變大→U變小、E變小3.運(yùn)用電容的定義式和確定式分析電容器相關(guān)物理量變更的思路(1)確定不變量，分析是電壓不變還是所帶電荷量不變。(2)用確定式C＝eq\f(εrS,4πkd)分析平行板電容器電容的變更。(3)用定義式C＝eq\f(Q,U)分析電容器所帶電荷量或兩極板間電壓的變更。(4)用E＝eq\f(U,d)分析電容器兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度的變更。(5)用E＝eq\f(4πkQ,εrS)分析電容器兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度的變更。?考向1電容器動(dòng)態(tài)分析的兩種狀況(多選)(2024·河南高三階段練習(xí))如圖所示，水平正對(duì)的金屬板A、B與干電池連接，B板接地，靜電計(jì)的電荷量、導(dǎo)線(xiàn)以及電池的內(nèi)阻均不計(jì)。開(kāi)關(guān)S閉合，一帶負(fù)電的油滴靜止于兩板間的P點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是(BC)A．若僅將A板上移一些，則靜電計(jì)指針的張角減小B．若僅將B板下移一些，則油滴向下運(yùn)動(dòng)C．若斷開(kāi)S，且僅將B板下移一些，則油滴的電勢(shì)能減小D．若斷開(kāi)S，且僅在A(yíng)、P間插入玻璃板，則油滴向上運(yùn)動(dòng)[解析]金屬板A、B與干電池連接，兩板間電勢(shì)差不變，A板上移，靜電計(jì)指針的張角不變，故A錯(cuò)誤；依據(jù)E＝eq\f(U,d)，若僅將B板下移一些，板間電場(chǎng)強(qiáng)度減小，豎直向上的電場(chǎng)力減小，而重力不變，則油滴受合外力向下，將向下運(yùn)動(dòng)，故B正確；若斷開(kāi)S，極板電荷量不變，依據(jù)C＝eq\f(εrS,4πkd)，Q＝CU，E＝eq\f(U,d)，可得E＝eq\f(4πkQ,εrS)，僅將B板下移一些，板間電場(chǎng)強(qiáng)度不變，P點(diǎn)與零電勢(shì)B板間電勢(shì)差U′＝Ed′增大，則P點(diǎn)電勢(shì)增大，帶負(fù)電的油滴在P點(diǎn)的電勢(shì)能減小，故C正確；若斷開(kāi)S，且僅在A(yíng)、P間插入玻璃板，則介電常數(shù)增大，由E＝eq\f(4πkQ,εrS)可知，電場(chǎng)強(qiáng)度減小，則豎直向上的電場(chǎng)力減小，而重力不變，則油滴受合外力向下，將向下運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。?考向2電容器中的平衡問(wèn)題如圖所示，M、N是平行板電容器的兩個(gè)極板，R為滑動(dòng)變阻器，用絕緣細(xì)線(xiàn)將一帶負(fù)電的小球懸于電容器內(nèi)部。閉合開(kāi)關(guān)S，給電容器充電后，懸線(xiàn)偏離豎直方向的夾角為θ，下列說(shuō)法正確的是(D)A．保持S閉合，將滑動(dòng)變阻器的滑片向b端滑動(dòng)，則θ減小B．保持S閉合，將M板向N板靠近，則θ不變C．?dāng)嚅_(kāi)S，在靠近M板內(nèi)側(cè)插入確定厚度的陶瓷片，則θ增大D．?dāng)嚅_(kāi)S，將N板向上移動(dòng)少許，則θ增大[解析]小球平衡時(shí)，由平衡條件知qE＝mgtanθ，保持S閉合，電容器兩極板間的電勢(shì)差等于電源的電動(dòng)勢(shì)，保持不變，將滑動(dòng)變阻器的滑片向b端滑動(dòng)，則θ不會(huì)變，A項(xiàng)錯(cuò)誤；保持S閉合，電容器兩極板間的電勢(shì)差等于電源的電動(dòng)勢(shì)，保持不變，依據(jù)公式E＝eq\f(U,d)可知，將M板向N板靠近時(shí)，電場(chǎng)強(qiáng)度變大，電場(chǎng)力變大，故θ增大，B項(xiàng)錯(cuò)誤；斷開(kāi)S，電容器帶電荷量不變，依據(jù)電容的定義式C＝eq\f(Q,U)，平行板電容器的電容公式C＝eq\f(εrS,4kπd)，電壓與電場(chǎng)強(qiáng)度公式U＝Ed，可得E＝eq\f(4kπQ,εrS)，在靠近M板內(nèi)側(cè)插入確定厚度的陶瓷片，則εr變大，電場(chǎng)強(qiáng)度減小，故θ減小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；斷開(kāi)S，電容器帶電荷量不變，據(jù)E＝eq\f(4kπQ,εrS)，將N板向上移動(dòng)少許，S減小，電場(chǎng)強(qiáng)度增大，電場(chǎng)力增大，則θ增大，D項(xiàng)正確。故選D項(xiàng)。對(duì)于電容器中的平衡問(wèn)題，主要分析電容器的變更對(duì)物體平衡的影響，