第3讲电容器与电容带电粒子在资料

2. 对带电粒子进行受力分析时应注意的问题 (1) 要掌握电场力的特点.电场力的大小和方 向不仅跟场强的大小和方向有关,还跟带电粒 子的电性和电荷量有关.在匀强电场中,同一带 电粒子所受电场力处处是恒力;在非匀强电场 中,同一带电粒子在不同位置所受电场力的大 小和方向都可能不同. (2) 是否考虑重力要依据情况而定. 基本粒子:如电子、质子、α粒子、离子等除 有特殊说明或明确的暗示外,一般不考虑重力 (但不能忽略质量).带电颗粒:如液滴、油滴、 尘埃、小球等,除有特殊说明或明确的暗示外,
,k为静电力常量.
【要点导学】
要点1 电容器两类动态问题的分析方 法
运用电容的定义式和决定式分析电容器 相关量变化的思路: 1. 确定不变量,分析是电势差不变还是 所带电荷量不变. (1) 平行板电容器充电后继续保持电容 器两极板与电源两极相连接,则电容器两 端的电势差U不变.
(2) 平行板电容器充电后切断与电源的 连接,则电容器所带的电荷量Q不变.
基础梳理
1. 电容器 (1) 组成:由两个彼此绝缘又相互靠近的导 体组成. (2) 所带电荷量:每个极板所带电荷量的绝 对值. (3) 电容器的充电和放电 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.
基本公式： (1)加速度
(2)运动时间； (3)离开电场的偏转量： . (4)偏转角： .
【典题演示3】 (2015·苏州一模)如图所 示,一倾角为37°的足够长斜面,表面光 滑绝缘,B点以下区域处于电场强度 E=1.2×104N/C、方向平行斜面向上的 匀强电场中,BC段被涂上动摩擦因数为 μ=0.75的绝缘介质. 一小物块质量 m=1kg,带电荷量q=1×10-3C,从斜面上 的A点静止释放,已知AB长为l1= m,BC 长为l2= m,取g=10m/s2.
2. 电容 (1) 定义:电容器所带的电荷量Q与电 容器两极板间的电势差U的比值. (2) 定义式:C= . (3) 物理意义:表示电容器容纳电荷本 领大小的物理量.
3. 平行板电容器
(1) 影响因素:平行板电容器的电容与正
对面积成正比,与介质的介电常数成正
比,与两板间的距离成反比.
(2) 决定式:C=
一带电油滴位于容器中的P点且处于静止状 态．现将上极板竖直向上移动一小段距离， 则（ ） A．带电油滴将沿竖直方向向上运动B．P点 的电势将降低C．电容器的电容减小，极板
带电量减小D．带电油滴的电势能保持不变
接通K，给电容器充电，达到稳定后，则
A．保持K接通，减小两板间的距离，则场强减小 B．保持K接通，在两板间插入电介质，则极板上 的电荷量增大
(2) 偏转① 进入电场的方式:一个质量为m、 带电荷量为q的粒子,以初速度v0垂直于电场 线方向进入两平行金属板间的匀强电场,两 板间的电势差为U. ② 力的特点:粒子所受电场力大小不变,且电 场力的方向与初速度v0的方向垂直. ③ 运动特点:做匀变速曲线运动,与力学中的 平抛运动类似. ④ 运动规律(两平行金属板间距离为d,金属 板长为l): 运动规律
第3讲 电容器与电容 带电粒子在电场中的运动 【自主学习】
第3讲 电容器与电容 带电粒子在电场中的运动 (本讲对应学生用书第91~96页)
考纲解读
1. 理解电容器的基本概念,会运用定义式进行有 关计算. 2. 掌握电容器的两类动态分析. 3. 能利用动能定理、能量守恒定律分析解决带电 粒子的加速与偏转问题. 4. 能对带电粒子在交变电场中的运动进行分析. 5. 掌握带电粒子在复合场中运动的分析方法.
2. 用决定式C= 分析平行板电容器 电容的变化. 3. 用定义式C= 分析电容器所带电荷 量或两极板间电压的变化. 4. 用E= 分析电容器极板间场强的 变化.
两个较大的平行金属板,油滴恰好静止在两板 之间，在其他条件不变的情况下，如果将两 板水平错开一些，在错开的过程中（ ）
A．油滴将向上加速运动，电流从b流向a B．油滴将向下加速运动，电流从a流向b C．油滴静止不动，电流从b流向a D．油滴静止不动，电流从a流向b
C．断开K，增大两板间的距离，则两极板间的电 势差减小
D．断开K，在两极板间插入一块介质，则两板间 的电势差增大
4. 带电粒子在电场中的加速和偏转 (1) 带电粒子在电场中加速,若不计粒子 的重力,则电场力对带电粒子做的功等 于带电粒子动能的增量. ① 在匀强电场中:
② 在非匀强电场中:
要点2 带电粒子在电场中的直线运动 1. 带电粒子在电场中的运动综合了静Байду номын сангаас电场和力学的知识,分析方法和力学的 分析方法基本相同:先分析受力情况,再 分析运动状态和运动过程(平衡、加速、 减速、直线还是曲线),然后选用恰当的 规律解题.解决这类问题的基本方法是: (1) 采用运动和力的观点,即牛顿第二定 律和运动学知识求解. (2) 用能量转化的观点,即用动能定理和 功能关系求解.
【典题演示2】 (2015·苏州一模)如图所 示,一平行板电容器充电后与电源断开,负 极板接地,正极板与静电计相连,两板间有 一个正检验电荷固定在P点.以C表示电 容器的电容、E表示两板间的场强、φ表 示P点的电势,W表示正检验电荷在P点的 电势能.若正极板保持不动,将负极板缓慢 向右平移一小段距离l0的过程中,下列各 物理量与负极板移动距离x的关系图象中, 正确的是 ( )
【典题演示1】 (多选)如图所示,两平行 金属板水平放置并接到电源上,一个带电 微粒P位于两板间恰好平衡.现用外力将 P固定住(保持其电荷量不变),然后使两 板各绕其中点转过α角,如图中虚线所示. 撤去外力以后,则P在两板间( ) A. 重力势能将保持不变 B. 重力势能将变小 C. 电势能将变大 D. 电势能将变小
U2＞U1，在A板附近有一电子，质量为 m,电荷量为-e,由静止开始向右运动，穿 过B板的小孔进人BC之间，若AB间距为 d1，BC间距为d2。求： 电子通过B板小孔后向右运动距B板的最 大距离
如图所示，水平放置的A、B两平行板相距 h，上板A带正电．现有质量为m、电荷量 为＋q的小球在B板下方距离为H处，以初 速度v0竖直向上从B板小孔进入板间电场， 欲使小球刚好打到A板，A、B间电势差 UAB应为多大？