1、【 精品教育资源文库 】 第 21 讲 电容器带电粒子在电场中的运动 解密考纲 主要考查电容器的动态分析、带电粒子在电场中加速 (或减速 )和偏转的问题，以及带电粒子在复合场中的运动 1美国物理学家密立根于 20 世纪初进行了多次实验，比较准确地测定了电子的电荷量，其实验原理可以简化为如下模型：如图所示，两个相距为 d 的平行金属板 A、 B 水平放置，两板接有可调电源从 A 板上的小孔进入两板间的油滴因摩擦而带有一定的电荷量，将两板间的电势差调节到 U 时，带电油滴恰好悬浮在两板间；然后撤去电场，油滴开始下落，由于空气阻力，下落的油滴很快达到匀速下落 状态，通过显微镜观测这个速度的大小为
2、v，已知这个速度与油滴的质量成正比，比例系数为 k，重力加速度为 g.则计算油滴带电荷量的表达式为 ( B ) A q kvdU B q vdgkU C q kvUd D q vgkUd 解析 带电油滴恰好悬浮时，由平衡条件有 qUd mg，油滴匀速下落时有 v km，解得 q vdgkU ，故选项 B 正确 2如图所示，一带电小球以水平速度射入接入电路中 的平行板电容器中，并沿直线打在屏上 O 点，若仅将平行板电容器上极板平行上移一些后，让带电小球再次从原位置水平射入并能打在屏上，其他条件不变，两次相比较，则再次射入的带电小球 ( A ) A将打在 O 点的下方 B将打在 O 点的上方 C穿
3、过平行板电容器的时间将增加 D达到屏上动能将减少 解析 由题意知，上极板不动时，小球受静电力和重力平衡，平行板电容器上极板平行上移后，两极板间电压不变，电场强度变小，小球再次进入电场，受静电力减小，合力方向【 精品教育资源文库 】 向下，所以小球向下偏转，将打在 O 点下方，选项 A 正确，选项 B 错误；小球 的运动时间由水平方向的运动决定，两次通过时水平速度不变，所以穿过平行板电容器的时间不变，选项C 错误；由于小球向下偏转，合力对小球做正功，小球动能增加，所以选项 D 错误 3如图所示，矩形区域 ABCD 内存在竖直向下的匀强电场，两个带正电的粒子 a 和 b以相同的水平速度射入电场，
4、粒子 a 由顶点 A 射入，从 BC 的中点 P 射出，粒子 b 由 AB 的中点 O 射入，从顶点 C 射出若不计重力，则 a 和 b 的比荷之比是 ( D ) A 1 2 B 2 1 C 1 8 D 8 1 解析 设 AB 长为 2h， BC 长为 2l，对 a 粒子有 2h 12aat2a qaE2mat2a， l v0ta， 解得 2h qaE2ma?lv02. 对 b 粒子有 h 12abt2b qbE2mbt2b， 2l v0tb， 解得 h qbE2mb?2lv02. 由 qaE2ma?lv02 qbEmb ?2lv02得 qamaqbmb 81.选项 D 正确 4如图所示，两平
5、行金属板间有一匀强电场，板长为 L，板间距离为 d，在板右端 L处有一竖直放置的光屏 M，一带电荷量 为 q，质量为 m 的质点从两板中央射入板间，最后垂直打在 M 屏上，则下列结论正确的是 ( C ) 【 精品教育资源文库 】 A板间电场强度大小为 mgq B板间电场强度大小为 mg2q C质点在板间的运动时间和它从板的右端运动到光屏的时间相等 D质点在板间的运动时间大于它从板的右端运动到光屏的时间 解析 根据质点垂直打在 M 屏上可知，质点在两板中央运动时向上偏转，在板右端运动时向下偏转， mgvMt2， l2 12at22，解得 d 2l. 答案 (1)58l gl2 (2)d 2l
