《2025年创新设计高考总复习物理人教版》

角度3 含二极管的动态分析
例5（2024·安徽高三校联考）
某同学学习了电容器的充、放电等相关知识后，在老师的引导下，他为了探究电路中连接二极管的电容器充、放电问题，设计了如图6所示的电路，平行板电容器与二极管(该二极管可看作理想二极管，正向电阻很小，反向电阻无穷大)、开关、直流电源串联，电源负极接地。闭合开关，电路稳定后，一不计重力的带电油滴位于竖直平面电容器两极板间的P点处，恰好处于静止状态。保持开关闭合，下列说法正确的是 （　　）

A.若上极板略微下移，带电油滴仍保持静止
B.若下极板略微上移，则P点电势保持不变
C.若上极板略微左移与下极板平行错开，则带电油滴仍保持静止
D.若下极板略微右移与上极板平行错开，则带电油滴在P点的电势能降低

答案： D [上极板略微下移，d变小，U不变，E变大，电场力变大，油滴向上运动，故A错误；下极板略微上移，d变小，U不变，E变大，上极板与P的电势差增大，上极板电势不变，P点的电势降低，故B错误；不论是上极板略微左移，还是下极板略微右移，根据C = $\frac{\varepsilon_{r}S}{4\pi kd}$，S将减小，C变小，U不变，电容器要放电，由于二极管具有单向导电性，电容器不能放电，实际为Q保持不变，C变小，U变大，电场强度E变大，电场力变大，油滴向上运动，P点到下极板的距离不变，E变大，P与下极板的电势差增大，下极板的电势恒为0，所以P点的电势升高，该油滴带负电，电势能降低，故C错误，D正确。]

带电粒子在匀强电场中的运动
加速
匀强电场：W=qEd=qU=__________
非匀强电场：W=qU=$\frac{1}{2}mv^{2}-\frac{1}{2}mv_{0}^{2}$
偏转
运动形式：________运动
处理方法：应用运动的________与________
基本关系式
运动时间：t=________
加速度：a=$\frac{F}{m}=\frac{qE}{m}$=________
偏转量：y=$\frac{1}{2}at^{2}$=________
偏转角θ的正切值：tanθ=$\frac{v_{y}}{v_{0}}=\frac{at}{v_{0}}$=________

答案：

1. 思考判断
(1)带电粒子在匀强电场中只能做类平抛运动。 （ ）
(2)带电粒子在电场中，只受静电力时，也可以做匀速圆周运动。（ ）

答案： （1）×（2）√

2. 带电粒子沿水平方向射入竖直向下的匀强电场中，运动轨迹如图所示，粒子在相同的时间内
A.位置变化相同
B.速度变化相同
C.速度偏转的角度相同
D.动能变化相同

答案： B