高二物理平行极板题如图? 平行板电容器两极板间相互作用力

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高二物理平行极板题如图?平行板电容器两极板间相互作用力

如图1所示,两平行极板P、Q的极板长度和板间距均为l,位于极板左侧的粒子源沿极板中央向右连接发射质量为

(1)t=0时刻进入两极板的带电粒子在电场中做匀变速曲线运动,t0时刻刚好从极板边缘射出,偏移的距离为

1

2 l,则有:E=

U0

l

qE=ma

1

2 l=

1

2 at02

联立以上三式,解得两极板间偏转电压为:U0=

ml2

q

t 2

0

(2)

1

2 t0时刻进入两极板的带电粒子,前

1

2 t0时间在电场中偏转,后

1

2 t0时间两极板没有电场,带电粒子做匀速直线运动.带电粒子沿水平方向的分速度大小为:v0=

l

t0

带电粒子离开电场时沿竖直方向的分速度大小为:vy=a×

1

2 t0=

l

2t0

故带电粒子离开电场时的速度大小为:v=

v2x+v2y =

5 l

2t0

答:(1)两极板间偏转电压为

ml2

q

t 2

0

;(2)带电粒子离开电场时的速度大小为

5 l

2t0 .

如图所示,平行板电容器两极板间有场强为 E的匀强电场,且带正电的极板接地。一质量为 m,电荷量为+q的带电粒子(不 计重力)从 x轴上坐标为 x0 处静止释放。(1)求该粒子在 x0 处电势能 Epx0。

接地的那板电势为零,即o点电势能为零,沿着电场线,电势减少 所以为Epx0=-Eqx0

如图所示,平行板电容器的两个极板A、B分别接在电压为60V的恒压电源上,两极板间距为3cm,电容器带电荷量

(1)依电容定义有C=

Q

U =

6×10?8

60 F=1×10-9 F.

(2)两板之间为匀强电场E=

U

d =

60

3×10?2 =2×103 V/m 方向竖直向下.

(3)C点距A板间距离为dAC=d-dBC=1 cm

A与C间电势差UAC=EdAC=20 V

又UAC=φA-φC,φA=0可得φC=-20 V.

故答案为:(1)1×10-9F;

(2)2×103 V/m;

(3)-20 V.

如图所示,平行板电容器的两个极板为A、B.B板接地,A板带有电荷量-Q,板间电场中有一固定点P,若将B板固

A、B,由题,电容器两板所带电量不变,正对面积不变,A板下移时,根据推论:E=

4πkQ

?S 可知,P点的电场强度E不变.P点与下板的距离不变,根据公式U=Ed,P点与下板的电势差不变,则P点的电势不变.故AB错误.

C、D、B板上移时,同理得知,P点的电场强度不变,根据公式U=Ed,P点与下板的电势差减小,而P点的电势低于下板的电势,下板的电势为零,所以P点电势升高.故C正确,D错误.

故选:C.