《2026年学易优高考二轮总复习物理》

[例6](2025·河北张家口·一模)如图所示，$D$是一只理想二极管，水平放置的平行板电容器的$A$、$B$两极板间有一带电液滴，在$P$点处于静止状态。若保持极板$B$不动，当某同学分别从初始状态开始向不同方向稍微平移极板$A$(移动极板$A$后$P$点还在两极板之间)时，下列说法正确的是(D)


A.极板$A$向上移动过程中，静电计指针张角变小
B.极板$A$向下移动过程中，静电计指针张角变大
C.极板$A$向左移动过程中，液滴向下运动
D.极板$A$向左移动过程中，$P$点处电势升高

答案： 例6　答案:D
解析:由图可知，电容器极板$A$带正电，极板$A$向上移动过程中，根据电容器的决定式$C = \frac{\epsilon S}{4 \pi k d}$，可知，电容器的电容减小，根据$Q = CU$，可知，电容器所带电荷量将变小，电容器放电，但理想二极管$D$阻止电容器放电，所以电容器所带电荷量$Q$不变，则上下极板间电势差$U$变大，静电计指针张角变大，故$A$错误；电容器极板$A$带正电，极板$A$向下移动过程中，根据电容器的决定式$C = \frac{\epsilon S}{4 \pi k d}$，可知，电容器的电容增大，根据$Q = CU$，可知，电容器所带电荷量将变大，电容器充电，上下极板间电势差不变，静电计指针张角不变，故$B$错误；极板$A$向左移动过程中，根据电容器的决定式$C = \frac{\epsilon S}{4 \pi k d}$可知，电容器的电容减小，根据$Q = CU$，可知，电容器所带电荷量将变小，电容器放电，但理想二极管$D$阻止电容器放电，所以电容器所带电荷量$Q$不变，则上下极板间电势差$U$变大，根据$E = \frac{U}{d}$可知，两极板间的电场强度增大，则液滴受到的竖直向上的电场力增大，液滴向上运动。设$P$点到下极板的距离为$x$，则$P$点的电势为$\varphi_P = U_{PB} + \varphi_B = Ex + 0 = Ex$，所以$P$点处电势升高，故$C$错误，$D$正确。故选$D$。

[例7](2025·北京海淀区高三期末)如图所示为某静电除尘装置的简化原理图，两块平行带电极板间为除尘空间。质量为$m$、电荷量为$-q$的带电尘埃分布均匀，均以沿板方向的速率$v$射入除尘空间，当其碰到下极板时，所带电荷立即被中和，同时尘埃被收集。调整两极板间的电压可以改变除尘率$\eta$(相同时间内被收集尘埃的数量占进入除尘空间尘埃数量的百分比)。当两极板间电压为$U_0$时，$\eta_0 = 80\%$。不计空气阻力、尘埃的重力及尘埃之间的相互作用，忽略边缘效应。下列说法正确的是(B)


A.两极板间电压为$U_0$时，尘埃的最大动能为$qU_0+\frac{1}{2}mv^2$
B.两极板间电压为$\frac{5}{4}U_0$时，除尘率可达$100\%$
C.仅增大尘埃的速率$v$，可以提升除尘率
D.仅减小尘埃的电荷量，可以提升除尘率

答案：
例7　答案:B
解析:带电尘埃在匀强电场中偏转，尘埃能否被下极板收集，取决于恰好能够到达下极板右边缘的尘埃进入除尘空间时距下极板的高度，其在除尘空间做类平抛运动，轨迹如图所示

$L = vt$
$d_{\tau} = \frac{1}{2}at^2$
$qE = ma$
$d_{\tau} = \frac{1}{2} · \frac{qU}{d} · \frac{L^2}{v^2}$
$E = \frac{U}{d}$
$\eta = \frac{d_{\tau}}{d} × 100\%$
$\eta = \frac{qL^2}{2md^2v^2}U$
仅增大$v$或仅减小$q$，$\eta$均减小，$C$、$D$错误；
$U = \frac{5}{4}U_0$
$\eta = \frac{5}{4}\eta_0 = 100\%$，$B$正确；
电压为$U_0$，$\eta = 80\%$
$d_{\tau} = \frac{4}{5}d$
$qEd_{\tau} = E_{km} - E_{k0}$
$E_{km} = \frac{4}{5}qU_0 + \frac{1}{2}mv^2$，$A$错误。

[例8]（2025·河南卷）流式细胞仪可对不同类型的细胞进行分类收集，其原理如图所示。仅含有一个$A$细胞或$B$细胞的小液滴从喷嘴喷出（另有一些液滴不含细胞），液滴质量均为$m = 2.0×10^{-10}kg$。当液滴穿过激光束、充电环时被分类充电，使含$A$、$B$细胞的液滴分别带上正、负电荷，电荷量均为$q = 1.0×10^{-13}C$。随后，液滴以$v = 2.0m/s$的速度竖直进入长度为$l = 2.0×10^{-2}m$的电极板间，板间电场均匀、方向水平向右，电场强度大小为$E = 2.0×10^5N/C$。含细胞的液滴最终被分别收集在极板下方$h = 0.1m$处的$A$、$B$收集管中。不计重力、空气阻力以及带电液滴间的作用。求：
(1) 含$A$细胞的液滴离开电场时偏转的距离；
(2) $A$、$B$细胞收集管的间距。

答案： 例8　答案:
(1)$5 × 10^{-3}\ m$　　
(2)$0.11\ m$
解析:
(1)由题意可知含$A$细胞的液滴在电场中做类平抛运动，垂直于电极板方向则$l = vt_1$
沿电极板方向$x_1 = \frac{1}{2}at_1^2$
由牛顿第二定律$qE = ma$
解得含$A$细胞的液滴离开电场时偏转的距离为$x_1 = 5 × 10^{-3}\ m$。
(2)含$A$细胞的液滴离开电场后做匀速直线运动，则$h = vt_2$ 则$x_2 = at_1t_2$
联立解得$x_2 = 0.05\ m$
有对称性可知则$A$、$B$细胞收集管的间距$\Delta x = 2(x_1 + x_2) = 2 × (0.005 + 0.05)\ m = 0.11\ m$。