（点击高考）2014高考物理一轮复习教学案 第六章 第3讲 电容器与电容、带电粒子在电场中的运动1

（点击高考）2014高考物理一轮复习教学案 第六章 第3讲 电容器与电容、带电粒子在电场中的运动1内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 电容器与电容带电粒子在电场中的运动(对应学生用书第 103 页)电容器、电容、)带电量：一个极板所带电荷量的绝对值(2)电容器的充、放电充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两极板带上等量的异种电荷，电容器中储存电场能放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中电场能转化为其他形式的能2电容(1)意义：表示电容器容纳电荷本领的物理量(2)定义式： C )单位：法拉(F)，1 F10 6 F10 12 行板电容器(1)影响因素：平行板电容器的电容与正对面积成正比，与电介质的相对介电常数成正比，与两极板间的距离成反比(2)决定式： C ， k 为静电力常 2、量 对训练】1(2012江苏高考)一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容 C 和两极板间的电势差 U 的变化情况是()A C 和 U 均增大B C 增大， U 减小C C 减小， U 增大 D C 和 U 均减小【解析】由平行板电容器电容决定式 C 知，当插入电介质后， 变大，则在 d 不变的情况下 C 增大；由电容定义式 C 得 U ，又电荷量 Q 不变，故两极板间的 减小，选项 B 正确【答案】)处理方法：利用动能定理： 12 12 20(2)适用范围：任何电场2带电粒子在匀强电场中的偏转(1)研究条件：带电粒子垂直于电场方向进入匀强电 3、场(2)处理方法：类似于平抛运动，应用运动的合成与分解的方法光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 沿初速度方向做匀速直线运动，运动时间 t 电场方向，做初速度为零的匀加速直线运动针对训练】2两平行金属板相距为 d，电势差为 U，一电子质量为 m，电荷量为 e，从 O 点沿垂直于极板的方向射出，最远到达 A 点，然后返回，如图 631 所示， h，此电子具有的初动能是()图 631A. B 析】由动能定理得： e h 以 案】 转电极和荧光屏组成，管内抽成真空如图 632 所示图 6322工作原理(1)如果在偏转电极 间都没有加电压，则电子枪射出的电子束沿直线运动，打在荧光屏中心，在那里产生一 4、个亮斑(2)加的是待显示的信号电压 是机器自身产生的锯齿形电压，叫做扫描电压若所加扫描电压和信号电压的周期相同，就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内随时间变化的稳定图象【针对训练】3如图 633 所示，示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成如果在荧光屏上 P 点出现亮斑，那么示波管中的()图 633A极板 X 应带正电B极板 X应带正电C极板 Y 应带正电 D极板 Y应带正电【解析】由荧光屏上亮斑的位置可知，电子在 转电场中向 X 极板方向偏转，故极板 X 带正电，A 正确，B 错误；电子在 转电场中向 Y 极板方向偏转，故极板 正确，D 错误【答案】 (对应学生用书第 5、 104 页)平行板电容器内部 E、 U、 Q )电容器两极板电势差 U 保持不变；(2)电容器的带电荷量 Q 保持不变2赖以进行讨论的物理依据主要有三个(1)平行板电容器的电容 C 与板间距 d、正对面积 S、介质介电常数 间的关系为 C； )平行板电容器内部是匀强电场，所以场强 E ；)电容器所带的电荷量 Q 34(2013 届长沙一中检测)如图 634 所示， A、 B 为平行板电容器的金属板， G 为静电计开始时开关 S 闭合，静电计指针张开一定角度为了使指针张开角度增大一些，应该采取的措施是()A断开开关 S 后，将 A、 B 两极板靠近一些B断开开关 S 后，将 A、 B 两极板分 6、开一些C保持开关 S 闭合，将 A、 B 两极板靠近一些D保持开关 S 闭合，将 A、 B 两极板分开一些【解析】使指针张开角度增大一些，就是增大静电计两端的电压，当开关 S 闭合时，电压一定，则 C、D 错误；断开开关 S 后，电容器带电荷量一定，由 C Q/U 可知要增大电容器两极板之间电压，需减小电容 C，由平行板电容器电容的决定式 C 知，保持 S 大 d，电容 C 减小，则 A 错误、B 正确【答案】B【即学即用】1(2011天津高考)板间距为 d 的平行板电容器所带电荷量为 Q 时，两极板间电势差为 间场强为 Q，板间距变为 d，其他条件不变，这12时两极板间电势差为 间场强为 列 7、说法正确的是()A B D 析】 ， d 时，由 C 可知电容变为 2C，而带1d 12 ，故 2 2 C 选项正确2212d 案】)基本粒子：如电子、质子、 粒子、离子等，除有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力(但并不忽略质量)(2)带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有明确的暗示以外，一般都不能忽略重力2带电粒子在电场中的平衡解题步骤：(1)选取研究对象(2)进行受力分析，注意电场力的方向特点(3)由平衡条件列方程求解3带电粒子在电场中的变速直线运动可用运动学公式和牛顿第二定律求解或从功能角度用动能定理或能量守恒定律求解带电粒子在匀强电场中所受电场力恒定，方向与电场线平行， 8、所受重力恒定，方向竖直向下，因此粒子在匀强电场与重力场的复合场中一定做匀变速运动轨迹可能为直线，也可能为曲线图 635(2011福建高考)反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似如图 635 所示，在虚线 侧分别存在着方向相反的两个匀强电场，一带电微粒从 A 点由静止开始，在电场力作用下沿直线在A、 B 两点间往返运动已知电场强度的大小分别是 0 3 N/C 和 0 3 N/C，方向如图所示带电微粒质量 m0 20 电量 q0 9 C， A 点距虚线 距离 .0 计带电微粒的重力，忽略相对论效应求：(1)B 点距虚线 距离 2)带电微粒从 9、 A 点运动到 B 点所经历的时间 t.【审题视点】(1)明确带电微粒的运动过程，微粒在两个场强大小、方向都不同的电场中先做匀加速后做匀减速直线运动(2)由动能定理、牛顿第二定律列方程求解【解析】(1)带电微粒由 A 运动到 B 的过程中，由动能定理有|q| q|由式解得 (2)设微粒在虚线 侧的加速度大小分别为 牛顿第二定律有|q|q|微粒在虚线 侧运动的时间分别为 运动学公式有12 2112 2又 t 式解得t0 8 s.【答案】(1)2)0 8 s【即学即用】36(2012新课标全国高考)如图 636，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连若一带电粒子恰能沿图中 10、所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子()A所受重力与电场力平衡B电势能逐渐增加C动能逐渐增加D做匀变速直线运动【解析】带电粒子在平行板电容器之间受到两个力的作用，一是重力 向竖直向下，二是电场力 F 向垂直于极板向上因二力均为恒力，已知带电粒子做直线运动，所以此二力的合力一定在粒子运动的直线轨迹上，根据牛顿第二定律可知，该粒子做匀减速直线运动，选项 D 正确，选项 A、C 错误；从粒子运动的方向和电场力的方向可判断出，电场力对粒子做负功，粒子的电势能增加，选项 B 正确【答案】37(1)已知电荷情况及初速度如图 637 所示，设带电粒子质量为 q，以速度 转电压为 ，则 ，式中 ， v 11、0， .能一定时 与 q 成正比，电荷量相同时 与动能成反比(2)已知加速电压 0加速后进入偏转电场的，则由动能定光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ：12 20由式得： 子的偏转角与粒子的 q、 m 无关，仅取决于加速电场和偏转电场即不同的带电粒子从静止经过同一电场加速后进入同一偏转电场，它们在电场中的偏转角度总是相同的2粒子的偏转量问题(1)y ( )212 12 交于 O 点， O 点与电场边缘的距离为 x，则 x .子从偏转电场中射出时，就像是从极板间的 l/2 处沿直线射出(2)若不同的带电粒子是从静止经同一加速电压 由式得： y 子的偏转角和偏转距离与粒子的 q、 m 无关，仅取决于加速电场和偏转电场即不同的带电粒子从静止经过同一电场加速后进入同一偏转电场，它们在电场中的偏转角度和偏转距离总是相同的(1)偏转角是指入射速度与出射速度间的夹角，而不是位移与入射速度间的夹角(2)偏转位移相同的粒子(在同一偏转电场中)，偏转角也相同图 638(2013 届高新一中检测)如图 638 所示，匀强电场方向沿 x 轴的正方向，场强为 (l,0)点有一个质量为 m，电荷量为 q 的粒子，以沿 y 轴负方向的初速度 过一段时间到达 B(0， l)点(不计重力作。