歡迎進(jìn)入物理課堂 第4節(jié)電容器靜電現(xiàn)象 考點(diǎn)1 靜電感應(yīng)與靜電平衡 例1 如圖6 4 1中 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q B與A球的球心間的距離為r 當(dāng)B不存在而只有A存在且達(dá)到靜電平衡時(shí) 電荷Q在球心O處的電場(chǎng)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(chǎng)強(qiáng)度等于 金屬球上的電荷在球心O處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的大小等于 圖6 4 1 切入點(diǎn) 靜電平衡的實(shí)質(zhì)是 外電場(chǎng)和感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)所疊加的合場(chǎng)強(qiáng)為零 點(diǎn)評(píng) 了解靜電感應(yīng)的物理過(guò)程 明確靜電平衡條件 是分析和處理這類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵 考點(diǎn)2 電容器及相關(guān)量的關(guān)系 切入點(diǎn) 電容的定義式 平行板電容器的決定式 答案 C點(diǎn)評(píng) 此類(lèi)問(wèn)題的分析方法 利用電容的定義式 平行板電容器的決定式 以及勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系式等相關(guān)規(guī)律進(jìn)行推導(dǎo) 題型一 靜電屏蔽及現(xiàn)象分析 例3 如圖6 4 2所示 把原來(lái)不帶電的金屬球殼B的外殼表面接地 將一帶正電的小球A從小孔放入球殼內(nèi) 但不與B發(fā)生接觸 達(dá)到靜電平衡后 A B的空腔內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度為零B B不帶電C B的內(nèi)外表面電勢(shì)相等D B帶負(fù)電 圖6 4 2 解析 當(dāng)金屬球殼B接地時(shí) B和地球就可看成一個(gè)大導(dǎo)體 相對(duì)小球A來(lái)說(shuō) B的內(nèi)表面是近端 被感應(yīng)而帶負(fù)電 地球是遠(yuǎn)端 帶正電 B的內(nèi)外表面及地球是一個(gè)整體 它們的電勢(shì)相等 均為零 B的空腔內(nèi)有帶正電的A和帶負(fù)電的B的內(nèi)表面一起形成的電場(chǎng) 故空腔內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)不為零 答案 CD點(diǎn)評(píng) 靜電屏蔽問(wèn)題仍然是靜電感應(yīng)現(xiàn)象中的一種 分析靜電屏蔽現(xiàn)象時(shí) 一定要弄清楚帶空腔的導(dǎo)體 或金屬網(wǎng)罩 接地與不接地的區(qū)別 題型二 平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析 A 和 B 和 C 和 D 和 圖6 4 3 答案 C 1 2010 重慶卷 某電容式話筒的原理示意圖如圖6 4 4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 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 圖6 4 4 D 2 2010 北京卷 用控制變量法 可以研究影響平行板電容器電容的因素 如圖6 4 5 設(shè)兩極板正對(duì)面積為S 極板間的距離為d 靜電計(jì)指針偏角為 實(shí)驗(yàn)中 極板所帶電荷量不變 若 A 保持S不變 增大d 則 變大B 保持S不變 增大d 則 變小C 保持d不變 減小S 則 變小D 保持d不變 減小S 則 不變 圖6 4 5 A 3 如圖6 4 6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)能將減少D 若電容器的電容減小 則極板帶電荷量將增大 圖6 4 6 B 4 2011 淄博模擬 如圖6 4 7所示 用電池對(duì)電容器充電 電路a b之間接有一靈敏電流表 兩極板間有一個(gè)電荷q處于靜止?fàn)顟B(tài) 現(xiàn)將兩極板的間距變大 則 A 電荷將向上加速運(yùn)動(dòng)B 電荷將向下加速運(yùn)動(dòng)C 電流表中將有從a到b的電流D 電流表中將有從b到a的電流 圖6 4 7 BD 5 2011 西城一模 如圖6 4 8所示 兩塊平行金屬板正對(duì)著水平放置 兩板分別與電源正 負(fù)極相連 當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí) 一帶電液滴恰好靜止在兩板間的M點(diǎn) 則 A 當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí) 若減小兩板間距 液滴仍靜止B 當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí) 若增大兩板間距 液滴將下降C 開(kāi)關(guān)再斷開(kāi)后 若減小兩板間距 液滴仍靜止D 開(kāi)關(guān)再斷開(kāi)后 若增大兩板間距 液滴將下降 圖6 4 8 BC 6 如圖6 4 9所示 兩帶有等量異種電荷的平行金屬板M N豎直放置 M N兩板間的距離d 0 6m 現(xiàn)將一質(zhì)量為m 1 10 2kg 電荷量q 4 10 5C的帶電小球從兩極板上方A點(diǎn)以v0 4m s的初速度水平拋出 A點(diǎn)距離兩板上端的高度h 0 2m 之后小球恰好從靠近M板上端處進(jìn)入兩板間 沿直線運(yùn)動(dòng)碰到N板上的B點(diǎn) B點(diǎn)與N板上端相距為L(zhǎng) 不計(jì)空氣阻力 取g 10m s2 求 1 小球進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)速度的大小 2 兩極板間的電勢(shì)差 3 小球碰到B板時(shí)的動(dòng)能 圖6 4 9 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全