质量为m,受到的电场力大小为F1,发生的位移大小为s,所达到的速度大小为v1,在这段时间t1内,电场力F1对正离子做正功,同时对正离子施以了冲量,据动能定理和动量定理分别有
f在t1~2t2时间内,设正离子受到的电场力大小为F2,回到最初位置时速度的大小为v2,在这段时间内,正离子的位移为s,与它受到的电场力F2方向相同,故电场力F2对正离子仍做正功,同时对正离子也施以了冲量.同理有
由①②③④⑤式解得:F23F1,F1F2sE,据此两段时间内电场力对正离子做的功分别为
从本题还可看出,在运用冲量的观点分析带电粒子在电场中的运动时,往往需要同时运用能量的观点,即同时运用动量定理和动能定理求解带电粒子在电场中运动的问题,对于这一运用特点和思路要注意领会和掌握.3平行板电容器在单个平行板电容器的问题中,有一些不仅是涉及电容定义式和决定式综合运用的内容,而且还要涉及对两板间电场中的场强、电势、电荷的电势能分析比较的内容,分析处理这类电容器问题的思路要点是:①先分析电容器的不变量.这里所说的不变量是指:若电容器的两板始终接在电源的正负极上,加在电容器两板间的电压U则是不变的;若电容器充电后与电源分离,电容器所带的电量Q则是不变的.
电压U的变化当Q不变时.
E的变化,分析P点电势时,先分析P点与接地极板间电势差UPOEd'd'为P点到接地极板的距离的变化,若P点电势高于零电势,再由UPOUPUO分析P点电势UP的变化;若P点电势低于零电势,则由UPOUOUP分析P点电势UP的变化.请看投影片如图7,平行板电容器充电后与电源分离,上板带负电,下板带正电且与大地相接,在两板间固定着一个负电荷电量很小,现将电容器两板水平错开一段距离两板间距保持不变,则.
fA.电容器两板间电压变大B.电容器两板间的场强变大C.负电荷所在处的电势升高D.负电荷的电势能变大先组织讨论,然后归纳,根据上述思路,本题中电容器所带的电量Q不变,当电容器两板水平错开时,两极板的正对面积S减小;由电容决定式判知,电容器的电容C变小,再由电容定义式判知,电容器两板
由“沿电场线方向电势降低”判知,负电荷所在处的电势低于零电势,故负电荷所在处的电势UqEd',式中d'为负电荷所在处到电容器下板即电势零点的距离.由此式可判知,随着两板间场强E的变大,负电荷所在处的电势降低,再由“负电荷放于电势低处比放于电势高处电势能大”判知,该负电荷的电势能变大.综上可知选项A、r