2022屆高三物理電容器靜電現(xiàn)象

第4節(jié)電容器靜電現(xiàn)象考點1：靜電感應(yīng)與靜電平衡【例1】如圖6-4-1中，實心金屬球A半徑為R，帶電量為Q，點電荷B帶電量為q，B與A球的球心間的距離為r，當B不存在而只有A存在且達到靜電平衡時，電荷Q在球心O處的電場強度等于________；當點電荷B也同時存在并達到靜電平衡時，球心O處的電場強度等于________，金屬球上的電荷在球心O處產(chǎn)生的場強的大小等于________．圖6-4-1切入點：靜電平衡的實質(zhì)是：外電場和感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場所疊加的合場強為零．點評：了解靜電感應(yīng)的物理過程，明確靜電平衡條件，是分析和處理這類問題的關(guān)鍵．考點2：電容器及相關(guān)量的關(guān)系切入點：電容的定義式、平行板電容器的決定式．答案：C點評：此類問題的分析方法：利用電容的定義式、平行板電容器的決定式，以及勻強電場場強與電勢差的關(guān)系式等相關(guān)規(guī)律進行推導．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，達到靜電平衡后(

)A．B的空腔內(nèi)電場強度為零B．B不帶電C．B的內(nèi)外表面電勢相等D．B帶負電圖6-4-2【解析】當金屬球殼B接地時，B和地球就可看成一個大導體，相對小球A來說，B的內(nèi)表面是近端，被感應(yīng)而帶負電，地球是遠端，帶正電，B的內(nèi)外表面及地球是一個整體，它們的電勢相等，均為零．B的空腔內(nèi)有帶正電的A和帶負電的B的內(nèi)表面一起形成的電場，故空腔內(nèi)場強不為零．答案：CD點評：靜電屏蔽問題仍然是靜電感應(yīng)現(xiàn)象中的一種．分析靜電屏蔽現(xiàn)象時，一定要弄清楚帶空腔的導體(或金屬網(wǎng)罩)接地與不接地的區(qū)別．題型二：平行板電容器的動態(tài)分析A．①和③B．①和④C．②和③D．②和④圖6-4-3答案：C1.(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，對著話筒說話時，P振動而Q可視為不動．在P、Q間距增大過程中()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點的電勢比N點的低D．M點的電勢比N點的高圖6-4-4D2.(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)兩極板正對面積為S，極板間的距離為d，靜電計指針偏角為θ.實驗中，極板所帶電荷量不變，若()A．保持S不變，增大d，則θ變大B．保持S不變，增大d，則θ變小C．保持d不變，減小S，則θ變小D．保持d不變，減小S，則θ不變圖6-4-5A3.如圖6-4-6所示，平行板電容器與電動勢為E的直流電源(內(nèi)阻不計)連接，下極板接地．一帶電油滴位于電容器中的P點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一小段距離()A．帶電油滴將沿豎直方向向上運動B．P點的電勢將降低C．帶電油滴的電勢能將減少D．若電容器的電容減小，則極板帶電荷量將增大圖6-4-6B4.(2011?淄博模擬)如圖6-4-7所示，用電池對電容器充電，電路a、b之間接有一靈敏電流表，兩極板間有一個電荷q處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)將兩極板的間距變大，則()A．電荷將向上加速運動B．電荷將向下加速運動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6-4-7BD5.(2011?西城一模)如圖6-4-8所示，兩塊平行金屬板正對著水平放置，兩板分別與電源正、負極相連．當開關(guān)閉合時，一帶電液滴恰好靜止在兩板間的M點，則()A．當開關(guān)閉合時，若減小兩板間距，液滴仍靜止B．當開關(guān)閉合時，若增大兩板間距，液滴將下降C．開關(guān)再斷開后，若減小兩板間距，液滴仍靜止D．開關(guān)再斷開后，若增大兩板間距，液滴將下降圖6-4-8BC6.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點以v0=4m/s的初速度水平拋出，A點距離兩板上端的高度h=0.2m，之后小球恰好從靠近M板上端處進入兩板間，沿直線運動碰到N