例18 在平行板電容器之間有勻強電場，一帶電粒子以速度v垂直電場線射入電場，在穿越電場的過程中，粒子的動能由Ek增加到2Ek，若這個帶電粒子以速度2v垂直進入該電場，則粒子穿出電場時的動能為多少?

　　【錯解】

　　設粒子的的質量m，帶電量為q，初速度v;勻強電場為E，在y方向的位移為y，如圖8—18所示。

　　【錯解原因】

　　認為兩次射入的在Y軸上的偏移量相同。實際上，由于水平速度增大帶電粒子在電場中的運動時間變短。在Y軸上的偏移量變小。

　　【分析解答】

　　建立直角坐標系，初速度方向為x軸方向，垂直于速度方向為y軸方向。設粒子的的質量m，帶電量為q，初速度v;勻強電場為E，在y方向的位移為y。速度為2v時通過勻強電場的偏移量為y′，平行板板長為l。

　　由于帶電粒子垂直于勻強電場射入，粒子做類似平拋運動。

　　兩次入射帶電粒子的偏移量之比為

　　【評析】

　　當初始條件發(fā)生變化時，應該按照正確的解題步驟，從頭再分析一遍。而不是想當然地把上一問的結論照搬到下一問來。由此可見，嚴格地按照解題的基本步驟進行操作，能保證解題的準確性，提高效率。其原因是操作步驟是從應用規(guī)律的需要歸納出來的。

　　例19 A，B兩塊平行帶電金屬板，A板帶負電，B板帶正電，并與大地相連接，P為兩板間一點。若將一塊玻璃板插入A，B兩板間，則P點電勢將怎樣變化。

　　【錯解】

　　UpB=Up-UB=Ed

　　電常數(shù)ε增大，電場強度減小，導致Up下降。

　　【錯解原因】

　　沒有按照題意畫出示意圖，對題意的理解有誤。沒有按照電勢差的定義來判斷PB兩點間電勢差的正負。

　　【分析解答】

　　按照題意作出示意圖，畫出電場線，圖8-19所示。

　　我們知道電場線與等勢面間的關系：“電勢沿著電場線的方向降落”所以UpB=Up-UB<0，B板接地UB=0

　　UBp=UB-Up=0-Up

　　Up=-Ed

　　常數(shù)ε增大，電場強度減小，導致Up上升。

　　【評析】

　　如何理解PB間的電勢差減小，P點的電勢反倒升高呢?請注意，B板接地Up<0，PB間的電勢差減小意味著Up比零電勢降落得少了。其電勢反倒升高了。

　　例20 如圖8-20電路中，電鍵K1，K2，K3，K4均閉合，在平行板電容器C的極板間懸浮著一帶電油滴P，

　　(1)若斷開K1，則P將__________;

　　(2)若斷開K2，則P將________;

　　(3)若斷開K3，則P將_________;

　　(4)若斷開K4，則P將_______。

　　【常見錯解】

　　(1)若斷開K1，由于R1被斷開，R2上的電壓將增高，使得電容器兩端電壓下降，則P將向下加速運動。

　　(2)若斷開K2，由于R3被斷開，R2上的電壓將增高，使得電容器兩端電壓下降，則P將向下加速運動。

　　(3)若斷開K3，由于電源被斷開，R2上的電壓將不變，使得電容器兩端電壓不變，則P將繼續(xù)懸浮不動。

　　(4)若斷開K4，由于電源被斷開，R2上的電壓將變?yōu)榱�，使得電容器兩端電壓下降，則P將加速下降。

　　【錯解原因】

　　上述四個答案都不對的原因是對電容器充放電的物理過程不清楚。尤其是充電完畢后，電路有哪些特點不清楚。

　　【分析解答】

　　電容器充電完畢后，電容器所在支路的電流為零。電容器兩端的電壓與它所并聯(lián)的兩點的電壓相等。本題中四個開關都閉合時，有R1，R2兩端的電壓為零，即R1，R2兩端等勢。電容器兩端的電壓與R3兩端電壓相等。

　　(1)若斷開K1，雖然R1被斷開，但是R2兩端電壓仍為零，電容器兩端電壓保持不變，則P將繼續(xù)懸浮不動

　　(2)若斷開K2，由于R3被斷開，電路再次達到穩(wěn)定時，電容器兩端電壓將升高至路端電壓R2上的電壓仍為零，使得電容器兩端電壓升高，則P將向上加速運動。

　　(3)若斷開K3，由于電源被斷開，電容器兩端電壓存在一個回路，電容器將放電至極板兩端電壓為零，P將加速下降。

　　(4)K4斷開，電容器兩端斷開，電量不變，電壓不變，場強不變，P將繼續(xù)懸浮不動。

　　【評析】

　　在解決電容器與直流電路相結合的題目時，要弄清楚電路的結構，還要會用靜電場電勢的觀點分析電路，尋找等勢點簡化電路。

　　編輯推薦：

　　2011年成人高考高起點英語必備短語系列匯總

　　2011年成考專升本大學語文系列常識匯總

　　2011年成人高考專升本民法筆記匯總