2019高考物理一轮复习热点题型:带电体在电容器中的平衡问题

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  带电体在电容器中的平衡问题
  【典例1】如图所示,两块平行金属板c、d竖直放置,其间有用绝缘细线悬挂的带电小球,闭合开关,滑片P位于ab正中间时,小球偏离竖直方向α角,则 (  )
  A.保持滑片P位置不变,将板c略向右移动,α角将变小
  B.仅断开开关,α角将不变
  C.仅调节电阻箱R使其阻值增大,α角将变大
  D.仅将滑片P向b端移动时,α角将变大
  【答案】D
  【典例2】如图所示,平行板电容器两极板M、N相距为d,两极板分别与电压为U的恒定电源两极连接,极板M带正电。现有一质量为m、带电量为q的带电油滴在极板中央处于静止状态,则(  )
  A.极板M、N之间的电场强度为Uq
  B.油滴带正电
  C.油滴的比荷qm=dgU
  D.将极板N向下缓慢移动一小段距离Δd,油滴的加速度为qUmd+Δd-g
  【答案】C 
  【解析】极板M、N之间的电场强度为E=Ud,选项A错误;由题意知油滴受到的电场力竖直向上,又极板M带正电,故油滴带负电,选项B错误;由mg=qE=qUd可得油滴的比荷qm=dgU,选项C正确;将极板N向下缓慢移动一小段距离Δd,极板之间电场强度E′=Ud+Δd,E减小,油滴所受电场力减小,重力将大于电场力,油滴将向下加速运动,由mg-qE′=ma,解得油滴的加速度为a=g-qUmd+Δd,选项D错误。
  【跟踪训练】
  1.如图所示,甲图中电容器的两个极板和电源的两极相连,乙图中电容器充电后断开电源。在电容器的两个极板间用相同的悬线分别吊起完全相同的带电小球,小球静止时悬线和竖直方向的夹角均为θ,将两图中的右极板向右平移时,下列说法正确的是(  )
  A.甲图中夹角减小,乙图中夹角增大
  B.甲图中夹角减小,乙图中夹角不变
  C.甲图中夹角不变,乙图中夹角不变
  D.甲图中夹角减小,乙图中夹角减小
  【答案】B 
  2.如图所示,M、N是平行板电容器的两个极板,R0为定值电阻,R1、R2为可调电阻,用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部。闭合开关S,小球静止时受到悬线的拉力为F。调节R1、R2,关于F的大小判断正确的是(  )
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