2018届高考物理一轮总复习专题7电场第3讲电容带电粒子在电场中的运动课件

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(通用版)高考物理一轮复习第七章第3讲电容器与电容带电粒子在电场中的运动课件

【强化训练】 1.真空中某竖直平面内存在一水平向右的匀强电场，一质量为 m 的带电微粒恰好能沿图示虚线(与水平方向成 θ 角)由 A 向 B 做直线运动，已知重力加速度为 g，微粒的初速度为 v0，则( )
A．微粒一定带正电 B．微粒一定做匀速直线运动 C．可求出均强电场的电场强度 D．可求出微粒运动的加速度
(3)基本关系式：运动时间 t＝vl0，加速度 a＝mF＝qmE＝mqUd，偏转
量
y＝
1 2
at2＝
qUl2 2mdv20
，偏转角
θ
的正切值：tan
θ＝
vy v0
＝
vat0＝
qUl mdv20 .
三、示波管 1．示波管的构造 ①电子枪，② 偏转电极，③荧光屏(如图所示)
2．示波管的工作原理 (1)YY′上加的是待显示的信号电压 .XX′上是机器自身产生的锯齿形电压，叫做扫描电压 . (2)观察到的现象 ①如果在偏转电极 XX′和 YY′之间都没有加电压，则电子枪射出的电子沿直线传播，打在荧光屏中心，在那里产生一个亮斑． ②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变化的图像．
解析：D 平行板电容器接在电压恒定的直流电源上，电容器
两极板之间的电压 U 不变．若将云母介质移出，电容 C 减小，由 C ＝Q/U 可知，电容器所带电荷量 Q 减小，即电容器极板上的电荷量减小．由于 U 不变，d 不变，由 E＝U/d 可知，极板间电场强度 E 不
变，选项 D 正确，A、B、C 错误．
[预习自测] 1．(2016·全国卷Ⅰ)一平行板电容器两极板之间充满云母介
质，接在恒压直流电源上，若将云母介质移出，则电容器( ) A．极板上的电荷量变大，极板间电场强度变大 B．极板上的电荷量变小，极板间电场强度变大 C．极板上的电荷量变大，极板间电场强度不变 D．极板上的电荷量变小，极板间电场强度不变

高三物理一轮复习第七章第3讲电容器的电容带电粒子在电场中的运动课件

y＝y0＋Ltan θ＝2l ＋Ltan θ
12/9/2021
第二十四页，共四十四页。
2．两个结论 (1)不同的带电粒子从静止开始经过同一电场加速后再从同一偏转电场射出时的偏转角度总是相同的．证明：由 qU0＝12mv02 及 tan φ＝mqdUvl02得 tan φ＝2UU0ld. (2)粒子经电场偏转后，合速度的反向延长线与初速度延长线的交点 O 为粒子水平位移的中点，即 O 到电场边缘的距离为2l .
上平．行若板将电云容母器介电质容移的出表，达则式电为容器C＝( 4DεπrkS)d，将极板间的云母介质移出后，导致电容器
A的．电极容板上C 变的小电荷．由量于变极大板，极间板电间压电不场变强，度据变Q大＝CU 知，极板上的电荷量变小．再考虑 B．极板上的电荷量变小，极板间电场强度变大 C到．极极板板间上电的场电强荷度量变E＝大Ud，，极由板于间U电、场d 强不度变不，所变以极板间电场强度不变，选项 D 正确．
12/9/2021
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[解析] (1)根据题意，粒子在垂直于电场线的方向上做匀速直线运动，所以粒子从射入到打到屏上所用的时间 t＝L＋v0 b. (2)设粒子在运动过程中的加速度大小为 a，离开偏转电场时偏转距离为 y，沿电场方向的速度为 vy，速度偏转角为 θ，其反向延长线通过 O 点，O 点与板右端的水平距离为 x，运动时间为 t′，
A．电子到达 B 板时的动能是 Ue B．电子从 B 板到达 C 板动能变化量为零 C．电子到达 D 板时动能是 3Ue 1D2/9．/202电1 子在 A 板和 D 板之间做往复运动
第二十页，共四十四页。
粒2．子[在从电进场入中到到的达往复N 运板动的过] 程(2中01，9·板广间西的南电宁场高强三度上为学E期＝期Ud末，检由测动能)如定图理所得示－，qMEd、＝N0－是12在m真v02，解空速得中度竖dv＝0直由m2放qv小E0置2孔，的设水两带平块电射平粒入行子电金离场属开，板M当．板M质的、量最N为远间距m的、离电电为压荷为x，量U则为时使q，初的粒速带度子负减刚电为好的原能粒来到子的达(12不，N计根板重据．力动如)能果以定要初理

2018届高考物理一轮复习课件：电容器-带电粒子在电场中的运动-(共27张PPT)

如果在YY’之间加如图所
DE F AB C
A BC DE F
Y
B
A
C
O
t1
t2
O
X
D
F
E
如果信号电压是周期性的，并且扫描电压与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
当堂检测
3．用功能观点分析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．
匀强电场中：W＝qEd＝qU＝12mv2－12mv20 非匀强电场中：W＝qU＝Ek2－Ek1＝12mv2－12mv20.
4. 对带电粒子进行受力分析时应注意的问题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
一定的初速度垂直射入偏转电场，再经偏转电场后打到纸上，显
示出字符。已知偏移量越小打在纸上的字迹越小，现要缩小字迹
，下列措施可行的是( )
A．增大墨汁微粒的比荷 B．减小墨汁微粒进入偏转电场时的初动能 C．减小偏转极板的长度 D．增大偏转极板间的电压
要缩小字迹减小墨汁微粒在电
场中的偏移量
怎样减小墨汁
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，故 C、D 错误；断开开关 S 后，电容
器所带电荷量一定，由 C＝UQ可知要增大电容器两极板之间的电压，
需减小电容 C，由平行板电容器电容的决定式 C＝4επrkSd知，保持 S
不变，增大 d，电容 C 减小，故 A 错误，B 正确．
D.曲线运动
例5：如图所示，C为中间插有电介质的电容器，a和b 为其两极板；a板接地；P和Q为两竖直放置的平行金属板，在两板间用绝缘线悬挂一带电小球；P板与b板用导线相连，Q板接地．开始时悬线静止在竖直方向，在b板带电后，悬线偏转了角度a．在以下方法中，能使悬线的偏角a变大的是（）

2018高考物理(全国通用版)大一轮复习课件：第七章静电场第3课时电容器带电粒子在电场中的运动

(2)给电容器充电后,电容器所带的电荷量Q是否会发生变化?
(3)图(甲)实验中保持Q与d不变,减小两板的正对面积S,观察到电势差U 增大,则电容C是增大还是减小? 解析: (1)平行板电容器与静电计之间的这种连接方式,从指针偏转角
的大小可推知两个极板间电势差U的大小,当静电计指针的夹角增大时,
表示电势差U变大,夹角变小则表示电势差U变小. (2)给电容器充电后,电荷量Q不再发生变化.
1 2
mv21 2
1 2
m
v0
2
2
.
(2)在非匀强电场中:W= qU =
1 2
mv2-
m
v0
.
2.带电粒子在匀强电场中的偏转 (1)运动情况:如果带电粒子以初速度v0垂直场强方向进入匀强电场中,则
带电粒子在电场中做类平抛运动,如图所示.
(2)处理方法:将粒子的运动分解为沿初速度方向的匀速直线运动和沿电场力方向的匀加速直线运动.根据运动的合成与分解的知识解决有关问题.
解析: (3)只有YY′加上恒定的电压,电子将在YY′方向上偏转.电子在
YY′方向上受到的静电力是恒定的,加速度是恒定的,分运动是匀加速直线运动.
(4)在XX′加上电压,电子在XX′方向上将受到静电力作用,会在XX′方
向上发生偏转. 答案: (3)YY′方向恒定的静电力 (4)XX′方向恒定的加速度匀加速直线运动
(3)由于电势差U增大,由C=
Q U
可知C减小.
答案: (1)变大电势差U变小 (2)不发生变化 (3)减小
(4)图(乙)实验中保持Q和S不变,增大两板的距离d,观察到电势差U增大, 则电容C是增大还是减小?
(5)图(丙)实验中保持Q,S,d不变,插入电介质,观察到电势差U减小,则电

高考物理一轮总复习第七章第3讲电容器与电容带电粒子在电场中的运动(含解析)

电容器与电容带电粒子在电场中的运动[基础知识·填一填][知识点1] 电容器及电容 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)带电荷量：一个极板所带电荷量的绝对值 . (3)电容器的充、放电①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．②放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中电能转化为其他形式的能．2．电容(1)定义：电容器所带的电荷量与两个极板间的电势差的比值． (2)定义式： C ＝Q U.(3)单位：法拉(F)、微法(μF)、皮法(pF).1 F ＝ 106μF＝ 1012pF. (4)意义：表示电容器容纳电荷本领的高低．(5)决定因素：由电容器本身物理条件(大小、形状、相对位置及电介质)决定，与电容器是否带电及电压无关．3．平行板电容器的电容(1)决定因素：正对面积、介电常数、两板间的距离． (2)决定式： C ＝εr S4πkd.判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”．(1)电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和．(×) (2)电容器的电容与电容器所带电荷量成反比．(×) (3)放电后的电容器电荷量为零，电容也为零．(×) [知识点2] 带电粒子在电场中的运动 1．加速问题(1)在匀强电场中：W ＝qEd ＝qU ＝12mv 2－12mv 20.(2)在非匀强电场中：W ＝qU ＝12mv 2－12mv 20.2．偏转问题(1)条件分析：不计重力的带电粒子以速度v 0垂直于电场线方向飞入匀强电场． (2)运动性质：匀变速曲线运动． (3)处理方法：利用运动的合成与分解． ①沿初速度方向：做匀速运动．②沿电场方向：做初速度为零的匀加速运动．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”． (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，只受电场力时，也可以做匀速圆周运动．(√) (3)带电粒子在电场中运动时重力一定可以忽略不计．(×) [知识点3] 示波管1．装置：示波管由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空，如图所示． 2．原理(1)如果在偏转电极XX ′和YY ′之间都没有加电压，则电子枪射出的电子沿直线传播，打在荧光屏中心，在那里产生一个亮斑．(2)YY ′上加的是待显示的信号电压，XX ′上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变化的图象．[教材挖掘·做一做]1．(人教版选修3－1 P32第1题改编)(多选)如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U ，电容器已带电，则下列判断正确的是( )A ．增大两极板间的距离，指针张角变大B ．将A 板稍微上移，静电计指针张角变大C ．若将玻璃板插入两板之间，则静电计指针张角变大D ．若减小两板间的距离，则静电计指针张角变小解析：ABD [电势差U 变大(小)，指针张角变大(小)．电容器所带电荷量一定，由公式C ＝εr S 4πkd 知，当d 变大时，C 变小，再由C ＝QU得U 变大；当A 板上移时，正对面积S 变小，C 也变小，U 变大；当插入玻璃板时，C 变大，U 变小；而两板间的距离减小时，C 变大，U 变小，所以选项A 、B 、D 正确．]2．(人教版选修3－1 P39第2题改编)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，如图所示，OA ＝h ，此电子具有的初动能是( )A.edhU B ．edUhC.eU dhD.eUh d解析：D [电子从O 点到A 点，因受电场力作用，速度逐渐减小．根据题意和图示判断，电子仅受电场力，不计重力．这样，我们可以用能量守恒定律来研究问题，即12mv 20＝eU OA .因E ＝U d ，U OA ＝Eh ＝Uh d ，故12mv 20＝eUhd，故选项D 正确．] 3．(人教版选修3－1 P39第4题改编)如图所示，含有大量11H 、21H 、42He 的粒子流无初速度进入某一加速电场，然后沿平行金属板中心线上的O 点进入同一偏转电场，最后打在荧光屏上．下列有关荧光屏上亮点分布的说法正确的是( )A ．出现三个亮点，偏离O 点最远的是11H B ．出现三个亮点，偏离O 点最远的是42He C ．出现两个亮点 D ．只会出现一个亮点答案：D4．(人教版选修3－1 P36思考与讨论改编)如图是示波管的原理图，它由电子枪、偏转电极(XX ′和YY ′)、荧光屏组成．管内抽成真空．给电子枪通电后，如果在偏转电极XX ′和YY ′上都没有加电压，电子束将打在荧光屏的中心O 点．(1)带电粒子在 __________ 区域是加速的，在 ________ 区域是偏转的． (2)若U YY ′＞0，U XX ′＝0，则粒子向 ________ 板偏转，若U YY ′＝0，U XX ′＞0，则粒子向 ________ 板偏转．答案：(1)Ⅰ Ⅱ (2)Y X考点一平行板电容器的动态分析[考点解读]1．两类典型问题(1)电容器始终与恒压电源相连，电容器两极板间的电势差U 保持不变． (2)电容器充电后与电源断开，电容器两极板所带的电荷量Q 保持不变． 2．动态分析思路 (1)U 不变①根据C ＝Q U ＝εr S4πkd 先分析电容的变化，再分析Q 的变化．②根据E ＝U d分析场强的变化． ③根据U AB ＝Ed 分析某点电势变化． (2)Q 不变①根据C ＝Q U ＝εr S4πkd先分析电容的变化，再分析U 的变化．②根据E ＝U d＝4k πQεr S分析场强变化．[典例赏析][典例1] (多选)如图所示，平行板电容器与直流电源连接，下极板接地，一带电油滴位于电容器中的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 点电势将降低C ．电容器的电容减小，极板带电荷量减小D ．带电油滴的电势能保持不变[解析] BC [电容器与电源相连，两极板间电压不变，下极板接地，电势为0.油滴位于P 点处于静止状态，因此有mg ＝qE .当上极板向上移动一小段距离时，板间距离d 增大，由C ＝εr S 4πkd 可知电容器电容减小，板间场强E 场＝Ud 减小，油滴所受的电场力减小，mg＞qE ，合力向下，带电油滴将向下加速运动，A 错；P 点电势等于P 点到下极板间的电势差，由于P 到下极板间距离h 不变，由φP ＝ΔU ＝Eh 可知，场强E 减小时P 点电势降低，B 对；由C ＝Q U可知电容器所带电荷量减小，C 对；带电油滴所处P 点电势下降，而由题图可知油滴带负电，所以油滴电势能增大，D 错．]分析平行板电容器动态变化的三点关键1．确定不变量：先明确动态变化过程中的哪些量不变，是电荷量保持不变还是极板间电压不变．2．恰当选择公式：灵活选取电容的决定式和定义式，分析电容的变化，同时用公式E ＝U d分析极板间电场强度的变化情况．3．若两极板间有带电微粒，则通过分析电场力的变化，分析其运动情况的变化．[题组巩固]1．(2016·全国卷Ⅰ)一平行板电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上，若将云母介质移出，则电容器( )A ．极板上的电荷量变大，极板间电场强度变大B ．极板上的电荷量变小，极板间电场强度变大C ．极板上的电荷量变大，极板间电场强度不变D ．极板上的电荷量变小，极板间电场强度不变解析：D [据C ＝εr S4πkd 可知，将云母介质移出电容器，C 变小，电容器接在恒压直流电源上，电压不变，据Q ＝CU 可知极板上的电荷量变小，据E ＝U d可知极板间电场强度不变，故选D.]2．(2018·北京卷) 研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示．下列说法正确的是( )A ．实验前，只用带电玻璃棒与电容器a 板接触，能使电容器带电B ．实验中，只将电容器b 板向上平移，静电计指针的张角变小C ．实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大D ．实验中，只增加极板带电荷量，静电计指针的张角变大，表明电容增大解析：A [当用带电玻璃棒与电容器a 板接触，由于静电感应，从而在b 板感应出等量的异种电荷，从而使电容器带电，故选项A 正确；根据电容器电容的决定式：C ＝εr S 4πkd ，将电容器b 板向上平移，即正对面积S 减小，则电容C 减小，根据C ＝QU可知，电荷量Q 不变，则电压U 增大，则静电计指针的张角变大，故选项B 错误；根据电容器电容的决定式：C ＝εr S4πkd，只在极板间插入有机玻璃板，则介电常数εr 增大，则电容C 增大，根据C ＝Q U可知，电荷量Q 不变，则电压U 减小，则静电计指针的张角减小，故选项C 错误；根据C ＝Q U可知，电荷量Q 增大，则电压U 也会增大，而电容由电容器本身决定，C不变，故选项D 错误．]考点二带电粒子在电场中的直线运动[考点解读]1．做直线运动的条件(1)粒子所受合外力F 合＝0，粒子或静止，或做匀速直线运动．(2)粒子所受合外力F 合≠0，且与初速度方向在同一条直线上，带电粒子将做匀加速直线运动或匀减速直线运动．2．用动力学观点分析a ＝qE m ，E ＝Ud，v 2－v 20＝2ad .3．用功能观点分析匀强电场中：W ＝Eqd ＝qU ＝12mv 2－12mv 2非匀强电场中：W ＝qU ＝E k2－E k1.[典例赏析][典例2] (2019·湖南长沙模拟)如图所示，在A 点固定一正电荷，电荷量为Q ，在离A 高度为H 的C 处由静止释放某带同种电荷的液珠，开始运动瞬间向上的加速度大小恰好等于重力加速度g .已知静电力常量为k ，两电荷均可看成点电荷，不计空气阻力．求：(1)液珠的比荷；(2)液珠速度最大时离A 点的距离h ；(3)若已知在点电荷Q 的电场中，某点的电势可表示成φ＝kQr，其中r 为该点到Q 的距离(选无限远的电势为零)．求液珠能到达的最高点B 离A 点的高度r B .[解析] (1)设液珠的电荷量为q ，质量为m ，由题意知，当液珠在C 点时k QqH2－mg ＝mg 比荷为q m ＝2gH 2kQ(2)当液珠速度最大时，k Qq h2＝mg 得h ＝2H(3)设BC 间的电势差大小为U CB ，由题意得U CB ＝φC －φB ＝kQ H －kQr B对液珠由释放处至液珠到达最高点(速度为零)的全过程应用动能定理得qU CB －mg (r B －H )＝0即q ⎝ ⎛⎭⎪⎫kQ H －kQr B －mg (r B －H )＝0解得：r B ＝2H ，r B ＝H (舍去)． [答案] (1)2gH 2kQ(2)2H (3)2H带电体在匀强电场中的直线运动问题的解题步骤[题组巩固]1．(多选)如图所示，带电小球自O 点由静止释放，经C 孔进入两水平位置的平行金属板之间，由于电场的作用，刚好下落到D 孔时速度减为零．对于小球从C 到D 的运动过程，已知从C 运动到CD 中点位置用时t 1，从C 运动到速度等于C 点速度一半的位置用时t 2，下列说法正确的是( )A ．小球带负电B ．t 1<t 2C ．t 1>t 2D ．将B 板向上平移少许后小球可能从D 孔落下解析：AB [由题图可知，A 、B 间的电场强度方向向下，小球从C 到D 做减速运动，受电场力方向向上，所以小球带负电，选项A 正确；由于小球在电场中受到的重力和电场力都是恒力，所以小球做匀减速直线运动，其速度图象如图所示，由图可知，t 1<t 2，选项B 正确，C 错误；将B 板向上平移少许时两板间的电压不变，根据动能定理可知，mg (h ＋d )－qU ＝0，mg (h ＋x )－qUx d ′＝0，联立得x ＝h h ＋d －d ′d ′<d ′，即小球不到D 孔就要向上返回，所以选项D 错误．]2．(2017·江苏卷)如图所示，三块平行放置的带电金属薄板A 、B 、C 中央各有一小孔，小孔分别位于O 、M 、P 点．由O 点静止释放的电子恰好能运动到P 点．现将C 板向右平移到P ′点，则由O 点静止释放的电子( )A ．运动到P 点返回B ．运动到P 和P ′点之间返回C ．运动到P ′点返回D ．穿过P ′点解析：A [设A 、B 板间的电势差为U 1，B 、C 间电势差为U 2，板间距为d ，电场强度为E ，第一次由O 点静止释放的电子恰好能运动到P 点，根据动能定理得：qU 1＝qU 2＝qEd ，将C 板向右移动，B 、C 板间的电场强度：E ＝U 2d ＝Q C 0d ＝4πkQεr S不变，所以电子还是运动到P 点速度减小为零，然后返回，故A 正确，B 、C 、D 错误．]考点三带电粒子在匀强电场中的偏转[考点解读]1．运动规律(1)沿初速度方向做匀速直线运动，运动时间⎩⎪⎨⎪⎧a.能飞出电容器：t ＝lv 0b.不能飞出电容器：y ＝12at 2＝qU 2mdt 2，t ＝2mdyqU(2)沿电场力方向，做匀加速直线运动⎩⎪⎨⎪⎧加速度：a ＝F m ＝qE m ＝qUmd离开电场时的偏移量：y ＝12at 2＝qUl 22mdv2离开电场时的偏转角：tan θ＝v y v 0＝qUl mdv202．两个结论(1)不同的带电粒子从静止开始经过同一电场加速后再从同一偏转电场射出时，偏移量和偏转角总是相同的．证明：由qU 0＝12mv 2y ＝12at 2＝12·qU 1md ·⎝ ⎛⎭⎪⎫l v 02tan θ＝qU 1lmdv 20得：y ＝U 1l 24U 0d ，tan θ＝U 1l2U 0d.(2)粒子经电场偏转后，合速度的反向延长线与初速度延长线的交点O 为粒子水平位移的中点，即O 到偏转电场边缘的距离为l2.3．功能关系当讨论带电粒子的末速度v 时也可以从能量的角度进行求解：qU y ＝12mv 2－12mv 20，其中U y ＝Udy ，指初、末位置间的电势差．[典例赏析][典例3] 如图所示，水平放置的平行板电容器与某一电源相连，它的极板长L ＝0.4 m ，两板间距离d ＝4×10－3m ，有一束由相同带电微粒组成的粒子流，以相同的速度v 0从两板中央平行极板射入，开关S 闭合前，两板不带电，由于重力作用微粒能落到下极板的正中央，已知微粒质量为m ＝4×10－5kg ，电荷量q ＝＋1×10－8C ，g 取10 m/s 2.求：(1)微粒入射速度v 0为多少？(2)为使微粒能从平行板电容器的右边射出电场，电容器的上极板应与电源的正极还是负极相连？所加的电压U 应取什么范围？[审题指导] 开关闭合前，微粒做平抛运动，开关闭合后，微粒做类平抛运动，两个过程的分析方法相同，都要用到运动的合成与分解．[解析] (1)开关S 闭合前，由L 2＝v 0t ，d 2＝12gt 2可解得v 0＝L2gd＝10 m/s. (2)电容器的上极板应接电源的负极．当所加的电压为U 1时，微粒恰好从下板的右边缘射出，即d 2＝12a 1⎝ ⎛⎭⎪⎫L v 02，又a 1＝mg －qU 1dm，解得U 1＝120 V当所加的电压为U 2时，微粒恰好从上极板的右边缘射出，即d 2＝12a 2⎝ ⎛⎭⎪⎫L v 02，又a 2＝q U 2d－mg m，解得U 2＝200 V所以120 V ≤U ≤200 V.[答案] (1)10 m/s (2)与负极相连，120 V ≤U ≤200 V带电粒子在电场中偏转问题求解通法1．解决带电粒子先加速后偏转模型的通法：加速电场中的运动一般运用动能定理qU ＝12mv 2进行计算；在偏转电场中的运动为类平抛运动，可利用运动的分解进行计算；二者靠速度相等联系在一起．2．计算粒子打到屏上的位置离屏中心的距离Y 的四种方法： (1)Y ＝y ＋d tan θ(d 为屏到偏转电场的水平距离)．(2)Y ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫L2＋d tan θ(L 为电场宽度)． (3)Y ＝y ＋v y ·d v 0.(4)根据三角形相似Y y ＝L2＋d L2.[题组巩固]1．(多选)如图所示，带电荷量之比为q A ∶q B ＝1∶3的带电粒子A 、B 以相等的速度v 0从同一点出发，沿着跟电场强度垂直的方向射入平行板电容器中，分别打在C 、D 点，若OC ＝CD ，忽略粒子重力的影响，则( )A ．A 和B 在电场中运动的时间之比为1∶2 B ．A 和B 运动的加速度大小之比为4∶1C ．A 和B 的质量之比为1∶12D ．A 和B 的位移大小之比为1∶1解析：ABC [粒子A 和B 在匀强电场中做类平抛运动，水平方向由x ＝v 0t 及OC ＝CD 得，t A ∶t B ＝1∶2，选项A 正确；竖直方向由h ＝12at 2得a ＝2ht 2，它们沿竖直方向下落的加速度大小之比为a A ∶a B ＝4∶1，选项B 正确；根据a ＝qE m 得m ＝qEa，故m A ∶m B ＝1∶12，选项C 正确；A 和B 的位移大小不相等，选项D 错误．]2．(2016·北京卷23题改编)如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出．已知电子质量为m ，电荷量为e ，加速电场电压为U 0，偏转电场可看做匀强电场，极板间电压为U ，极板长度为L ，板间距为d .(1)忽略电子所受重力，求电子射入偏转电场时的初速度v 0和从电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离Δy ；(2)分析物理量的数量级，是解决物理问题的常用方法．在解决(1)问时忽略了电子所受重力，请利用下列数据分析说明其原因．已知U ＝2.0×102 V ，d ＝4.0×10－2m ，m ＝9.1×10－31 kg ，e ＝1.6×10－19 C ，g ＝10 m/s 2. 解析：(1)根据动能定理，有eU 0＝12mv 20，电子射入偏转电场时的初速度v 0＝2eU 0m 在偏转电场中，电子的运动时间Δt ＝Lv 0＝L m 2eU 0加速度a ＝eE m ＝eU md偏转距离Δy ＝12a (Δt )2＝UL 24U 0d(2)只考虑电子所受重力和电场力的数量级，有重力 G ＝mg ≈10－29 N 电场力F ＝eUd ≈10－15 N由于F ≫G ，因此不需要考虑电子所受的重力．答案：(1) 2eU 0m UL 24U 0d(2)见解析思想方法(十四) 电容器在现代科技生活中的应用[典例] (多选)目前智能手机普遍采用了电容触摸屏，电容触摸屏是利用人体的电流感应进行工作的，它是一块四层复合玻璃屏，玻璃屏的内表面和夹层各涂一层ITO(纳米铟锡金属氧化物)，夹层ITO 涂层作为工作面，四个角引出四个电极，当用户手指触摸电容触摸屏时，手指和工作面形成一个电容器，因为工作面上接有高频信号，电流通过这个电容器分别从屏的四个角上的电极中流出，且理论上流经四个电极的电流与手指到四个角的距离成比例，控制器通过对四个电流比例的精密计算来确定手指位置．对于电容触摸屏，下列说法正确的是( )A．电容触摸屏只需要触摸，不需要压力即能产生位置信号B．使用绝缘笔在电容触摸屏上也能进行触控操作C．手指压力变大时，由于手指与屏的夹层工作面距离变小，电容变小D．手指与屏的接触面积变大时，电容变大[解析]AD [据题意知，电容触摸屏只需要触摸，由于流经四个电极的电流与手指到四个角的距离成比例，控制器就能确定手指的位置，因此不需要手指有压力，故A正确；绝缘笔与工作面不能形成一个电容器，所以不能在电容屏上进行触控操作，故B错误；手指压力变大时，由于手指与屏的夹层工作面距离变小，电容将变大，故C错误；手指与屏的接触面积变大时，电容变大，故D正确．][题组巩固]1．(2019·汕头模拟)图示为某电容传声器结构示意图，当人对着传声器讲话，膜片会振动．若某次膜片振动时，膜片与极板距离增大，则在此过程中( ) A．膜片与极板间的电容增大B．极板所带电荷量增大C．膜片与极板间的电场强度增大D．电阻R中有电流通过解析：D [根据C＝εr S4πkd可知，膜片与极板距离增大，膜片与极板间的电容减小，选项A错误；根据Q＝CU可知极板所带电荷量减小，因此电容器要通过电阻R放电，所以选项D正确，B错误；根据E＝Ud可知，膜片与极板间的电场强度减小，选项C错误．]2．(多选)电容式加速度传感器的原理如图所示，质量块左、右侧连接电介质、轻质弹簧，弹簧与电容器固定在外框上，质量块可带动电介质移动，改变电容．则( ) A．电介质插入极板间越深，电容器电容越小B．当传感器以恒定加速度运动时，电路中有恒定电流C．若传感器原来向右匀速运动，突然减速时弹簧会压缩D．当传感器由静止突然向右加速时，电路中有顺时针方向的电流解析：CD [由C ＝εr S 4πkd知，电介质插入越深，εr 越大，即C 越大，A 错；当传感器以恒定加速度运动时，电介质相对电容器静止，电容不变，电路中没有电流，B 错；传感器向右匀速运动，突然减速时，质量块由于惯性相对传感器向右运动，弹簧压缩变短，C 对；传感器由静止突然向右加速时，电介质相对电容器向左运动，εr 增大，C 增大，电源电动势不变，由C ＝Q U 知，Q 增大，上极板电荷量增大，即电路中有顺时针方向的电流，D 对．。

高考物理一轮总复习专题7电场第3讲电容带电粒子在电场中的运动课件

• 例1 (2016年天津卷)如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一个固的定电在势能P点，的θ表点示电静荷电，计以指E表针示的两偏板角间．的若电保场持强下度极，板E不p表动示，点将电上荷极在板P向点下移动一小段距离至图中虚线位置，则( )
2．电容器的动态分析方法 (1)平行板电容器充电后，继续与电源的两极相连，电路达到稳定后两极板间的电压不变，当电容器的 d、S、εr 变化时，将引起电容器的 C、Q、E 的变化. 即 C＝4επrkSd∝εdrS，Q＝UC∝εdrS，E＝Ud∝1d. (2)平行板电容器充电后，切断与电源的连接，因此电容器带电荷量 Q 不变，当电容器的 d、S、εr 变化时，将引起电容器的 C、U、E 变化. 即 C＝4επrkSd∝εdrS，U＝QC∝εdrS，E＝4πεrkSQ∝ε1rS. (3)两电容器的极板分别用导线连接起来，两电容器的电荷量之和为定值，两电容器的电势差相等．
• 【答案】BC
【解析】带电液滴受到竖直向下的重力和竖直向上的电场力正好处于静止状态，有 qE＝mg.两板间的电场强度 E＝Ud，保持开关闭合时，U 不变，当两板间的距离 d 减小时，E 变大，此时 qE＞mg，液滴竖直向上运动，C 项正确；保持开关闭合，以两板各自的左侧板沿为轴，同时向上(即逆时针方向)转过一个小角度，E 方向变了，此时液滴不会沿竖直方向运动，所以 D 项错误；断开开关，电容器的电荷量 Q 不变， E 与 d 无关，所以断开开关，将两板间的距离拉大一些，仍有 qE＝mg，液滴仍保持静止状态，A 项错误；断开开关，将两板水平地向相反方向移开一些，此时两板的正对面积 S 变小，E 变大，此时 Eq＞mg，所以液滴竖直向上运动，B 项正确．

第七章第3讲电容器带电粒子在电场中的运动-2025年高考物理一轮复习PPT课件

(3)开始充电时两极板不带电，两极板电势差为零，设电源内阻为 r，则开始充电时有 E＝I(R＋r)，由图像可知开始充电时实线的电流较小，故电路中的电阻较大，因此电阻箱阻值为 R2；图像的物理意义为充电过程中电流随时间的变化图线，故曲线与坐标轴所围面积等于该次充电完成后电容器上的电荷量．
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考点电容器的动态分析
1．两类典型问题 (1)电容器始终与恒压电源相连，电容器两极板间的电势差 U 保持不变． (2)电容器充电后与电源断开，电容器两极板所带的电荷量 Q 保持不变．
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2．动态分析思路 (1)U 不变：①先根据 C＝4επrkSd分析电容的变化，再根据 Q＝CU 分析 Q 的变化；②根据 E＝Ud 分析场强的变化；③根据 UAB＝E·d 分析某点电势的变化． (2)Q 不变：①先根据 C＝4επrkSd分析电容的变化，再根据 U＝QC分析 U 的变化；②根据 E＝Ud ＝4πεrkSQ分析场强变化．
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(1)t=2s 时,电容器的 a 极板带正 (填“正”或“负”)电. (2)图中画出了对应较短时间△ t 的狭长矩形,该矩形面积的物理意义是电容器在 Δt 时间内的放电量 ,试估算该电容器的电容 C= 5.0×10－4 F. (3)一同学在深入研究的过程中发现:当改变一个或几个物理量时，I-t 图像会发生有规律的变化,图中的虚线示意了 4 种可能的变化情形.如果只增大电阻 R,I-t 图像的变化应该是 A ;如果只增大电容 C,I-t 图像的变化应该是 D .(填写相应选项的字母)
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01 理清教材强基固本 02 重难考点全线突破 03 限时跟踪检测

高三物理一轮复习：电容带电粒子在电场中的运动课件

小，电场力小于重力，合力向下，电荷q向下加速运
若将电源断开
(1)电容器两极板的间距及正对面积不变，电荷如何运动？ (2)只将电容器两极板的间距变大，电荷如何运动？解析：(1)只将电源断开，其它不变，两极板间的场强不变，所以电荷仍静止． (2)因为电荷量Q不变，两极板的正对面积不变，只将板间距离增大，极板上电
(1)电子能否飞离平行金属板？ (2)如果由A到B分布宽1 cm的
解析：(1)当电子沿AB两板正中央以v0＝2×107 m/s的速度飞入电场时，若能飞出
电场，则电子在电场中的运动时间为：在沿AB方向上，电子受电场力的作用，在AB方向上
的位移为：y＝又a＝由①②③式得
(2)从(1)的求解可知，与B板相距为y的电子带是不能飞出电场的，而能飞出电场
合上后，静电计指针张开一个角度．下述做法可使指针张角增大的是( )
A．使A、B两板靠近些 B．使A、B两板正对面积错开些
解析：本题考查平行板电容器的性质及两类问题．由于静电计的金属球与A板等
势，外壳与B板等势(电势都为零)，因此静电计测量的是电容器两板间的电压，
如果S一直闭合，则两板间的电压始终等于电源的电动势，静电计的张角不会改
【例1】如图6－3－4所示，用电池对电容器充电，电路a、b之间接有一灵敏电
流表，两极板间有一个电荷q处于静止状态．现将两极板的间距变大，( )
A．电荷将向上加速运动．电荷将向下加速运动
解析：充电后电容器的上极板A带正电．不断开电源，增大两板间距，U不
变、d增大．由E＝知两极板间场强减小．场强减小会使电荷q受到的电场力减
A．电荷M的比荷大于电荷N的比荷 B．两电荷在电场中运动的加速度相等
解析：电荷做类平抛运动，在竖直方向有y＝

高考物理一轮复习第七章静电场第3讲电容器带电粒

第3讲电容器带电粒子在电场中的运动
【基础知识必备】一、常见电容器电容器的电压、电荷量和电容的关系 1．常见电容器 (1)组成：由两个彼此__绝__缘___又相互_靠__近___的导体组成． (2)带电荷量：一个极板所带电荷量的_绝__对__值____．
(3)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：使充电后的电容器丢失电荷的过程：放电过程中 _电__场__能___转化为其他形式的能．
(2)Q不变
①根据C＝
Q U
＝
εrS 4πkd
先分析电容的变化，再分析U的变
化．
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
②根据E＝Ud 分析场强变化．
【典例1】如图所示，平行板
电容器带有等量异种电荷，与静电计
相连，静电计金属外壳和电容器下极
板都接地．在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两
板间的电场强度，Ep表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角．若保持下极板不动，将上极板向下移动一小
考向一平行板电容器的动态分析 1．两类典型问题 (1)电容器始终与恒压电源相连，电容器两极板间的电势差U保持不变． (2)电容器充电后与电源断开，电容器两极所带的电荷量 Q保持不变．
2．动态分析思路
(1)U不变
①根据C＝
Q U
＝
εrS 4πkd
先分析电容的变化，再分析Q的变
化．
②根据E＝Ud 分析场强的变化． ③根据UAB＝E·d分析某点电势变化．
2.如图所示，两极板水平放置的平行板电容器与电动势为E的直流电源连接，下极板接地，静电计外壳接地．闭合开关S时，带负电的油滴恰好静止于P 点．下列说法正确的是( )

2018版高考物理配套课件：第六章第3讲电容器的电容、带电粒子在电场中的运动

第六章　静电场第3讲　电容器的电容、带电粒子在电场中的运动考试标准知识内容必考要求加试要求说明电容器的电容b c 1.不要求应用平行板电容器电容的决定式进行计算.2.示波管问题的分析与计算不涉及两个偏转电极同时加电压的情形.带电粒子在电场中的运动b d3.解决带电粒子偏转运动问题只限于垂直电场方向入射且偏转电极加恒定电压的情形.内容索引必考考点自清加试题型突破课时训练必考考点自清一、电容器的电容1.电容的定义式：C ＝ .2.电容与电压、电荷量的关系：电容C 的大小由电容器本身结构决定，与电压、电荷量 .不随Q 变化，也不随电压U 变化.3.平行板电容器及其电容(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，与成反比.(2)决定式：C ＝，k 为静电力常量.εr 为相对介电常数，与电介质的性质有关考点逐项排查1无关两板间的距离[深度思考]C ＝和C ＝是电容器电容的两个公式.判断关于它们的说法是否正确.(1)从C ＝可以看出，电容的大小取决于带电荷量和电压.( )(2)从C ＝可以看出，电容的大小取决于电介质的种类、导体的形状和两极板的位置关系.( )×√二、带电粒子在电场中的运动1.加速问题动能若不计粒子的重力，则电场力对带电粒子做的功等于带电粒子的的增量.(1)在匀强电场中：W＝qEd＝qU＝2.带电粒子在电场中偏转的运动规律匀速直线(1)沿初速度方向做运动，运动时间a.能飞出电容器：t = .b.不能飞出电容器：，t = .匀加速直线(2)沿电场力方向，做运动加速度：a＝离开电场时的偏移量： .离开电场时的偏转角：tan θ＝ .12345 2必考题组专练1.(2015·浙江1月学考·25)下列器件中，属于电容器的是( )√123452.(多选)下列关于电容器的叙述正确的是( )A.电容器是储存电荷和电能的容器，只有带电的容器才称为电容器B.任何两个彼此绝缘而又相距很近的导体，就组成了电容器，跟这两个导体是否带电无关C.电容器所带的电荷量是指两个极板所带电荷量的绝对值D.电容器充电过程，是将电能转变成电容器的电场能并储存起来的过程；电容器放电过程，是将电容器储存的电场能转化为其他形式的能的过程√√3.如图1所示，一带正电粒子以初速度v0垂直射入匀强电场中，该粒子将( )A.向左偏转B.向右偏转C.向纸外偏转D.向纸内偏转√图14.如图2所示，电子由静止开始从A 板向B 板运动，到达B 板的速度为v ，保持两板间的电势差不变，则( )A.当增大两板间的距离时，速度v 增大B.当减小两板间的距离时，速度v 减小C.当减小两板间的距离时，速度v 不变D.当减小两板间的距离时，电子在两板间运动的时间增大√图25.(2016·温岭市联考)如图3所示，两极板与电源相连接，电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场，且恰好从正极板边缘飞出，现在使电子的入射速度为原来的2倍，而电子仍从原来位置射入，且仍从正极板边缘飞出，则两极板间的距离应变为原来的( )√图3加试题型突破命题点一　电容器的动态分析例1 用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图4).设两极板正对面积为S ，极板间的距离为d ，静电计指针偏角为θ.实验中，极板所带电荷量不变，若( )A.保持S 不变，增大d ，则θ不变B.保持S 不变，增大d ，则θ变小C.保持d 不变，增大S ，则θ变小D.保持d 不变，增大S ，则θ不变√图4[题组阶梯突破]1.(2016·浙江4月学考·7)关于电容器，下列说法正确的是( )A.在充电过程中电流恒定B.在放电过程中电容减小C.能储存电荷，但不能储存电能√D.两个彼此绝缘又靠近的导体可视为电容器2.如图5所示，平行板电容器与电源相接，充电后切断电源，然后将电介质插入电容器极板间，则两板间的电势差U 及板间场强E 的变化情况为( )A.U 变大，E 变大B.U 变小，E 变小C.U 不变，E 不变D.U 变小，E 不变√图53.如图6所示，先接通S 使电容器充电，然后断开S.当增大两极板间距离时，电容器所带电荷量Q 、电容C 、两极板间电势差U 、电容器两极板间场强E 的变化情况是( )A.Q 变小，C 不变，U 不变，E 变小B.Q 变小，C 变小，U 不变，E 不变C.Q 不变，C 变小，U 变大，E 不变D.Q 不变，C 变小，U 变小，E 变小√图64.已知灵敏电流计指针偏转方向与电流方向的关系为：电流从左边接线柱流进电流计，指针向左偏.如图7所示，如果在导电液体的深度h 发生变化时观察到指针正向左偏转，则( )A.导体芯A 所带电荷量在增加，液体的深度h 在增大B.导体芯A 所带电荷量在减小，液体的深度h 在增大C.导体芯A 所带电荷量在增加，液体的深度h 在减小D.导体芯A 所带电荷量在减小，液体的深度h 在减小图7√例2 (多选)如图8，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.做匀变速直线运动命题点二　带电粒子(带电体)在电场中的直线运动图8√√解析　对粒子受力分析，粒子所受合外力水平向左，做匀减速直线运动；电场力做负功，电势能增加，动能减少.5.如图9所示是真空中A 、B 两板间的匀强电场，一电子由A 板无初速度释放后运动到B 板，设电子在前一半时间内和后一半时间内的位移分别为x 1和x 2，则x 1与x 2的比值为( )A.1∶1B.1∶2C.1∶3D.1∶4[题组阶梯突破]567√图986.如图10所示，两平行金属板竖直放置，板上A 、B 两孔正好水平相对，板间电势差为500 V .一个动能为400 e V 的电子从A 孔沿垂直板方向射入电场中，经过一段时间电子离开电场，则电子离开电场时的动能大小为( )A.900 eVB.500 eVC.400 eVD.100 eV 图10√7.如图11所示，A 、B 两金属板平行放置，在t ＝0时将电子从A 板附近由静止释放(电子的重力忽略不计).分别在A 、B 两板间加上下列哪种电压时，有可能使电子到不了B 板( )图11√8.如图12所示，一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下，从静止开始由b沿直线运动到d，且bd与竖直方向所夹的锐角为45°，则下列结论不正确的是( )A.此液滴带负电B.液滴的加速度等于gC.合力对液滴做的总功等于零D.液滴的电势能减少图12√例3 如图13所示，两块相同的金属板正对着水平放置，板间距离为d .当两板间加电压U 时，一个质量为m 、电荷量为＋q 的带电粒子，以水平速度v 0从A 点射入电场，经过一段时间后从B 点射出电场，A 、B 间的水平距离为L ，不计重力影响.求：命题点三　带电粒子在电场中的偏转图13解析　带电粒子在水平方向做匀速直线运动，从A 点到B 点经历时间t ＝；(1)带电粒子从A 点运动到B 点经历的时间；答案(2)带电粒子经过B点时速度的大小；解析　带电粒子在竖直方向做匀加速直线运动，板间场强大小E＝加速度大小a＝经过B点时粒子沿竖直方向的速度大小v y＝at＝带电粒子经过B点时速度的大小v＝；答案(3)A、B间的电势差.解析　粒子从A点运动到B点过程中，据动能定理得：qU AB＝m v2－m v02 A、B间的电势差U AB＝.答案910119.(多选)如图14所示，平行板电容器充电后形成一个匀强电场，大小保持不变.让质子( H)流以不同初速度，先、后两次垂直电场射入，分别沿a 、b 轨迹落到极板的中央和边缘，则质子沿b 轨迹运动时( )A.加速度更大B.初速度更大C.动能增量更大D.两次的电势能增量相同[题组阶梯突破]√√图14图1510.如图15，左侧为加速电场，右侧为偏转电场，加速电场的加速电压是偏转电场电压的k 倍，有一初速度为零的电荷经加速电场加速后，从偏转电场两板正中间垂直电场方向射入，且正好能从极板下边缘穿出电场，不计电荷的重力，则偏转电场长、宽之比的值为( )√11.如图16所示，炽热的金属丝发射出一束质量为m 、电荷量为q 的离子，从静止经加速电压U 1加速后，沿垂直于电场线方向射入两平行板中央，受偏转电压U 2作用后，以某一速度离开电场，已知平行板长为l ，两板间距离为d ，求：图16(1)离子在偏转电场中运动的时间、加速度的大小；91011 (2)离子在离开偏转电场时的纵向偏移量和偏转角的正切值.解析离子在离开偏转电场时的纵向偏移量：y＝设离子离开偏转电场时偏转角为θ，纵向速度为v y则tan θ＝ .答案课时训练1.电容式键盘是通过改变电容器的哪个因素来改变电容的( )√A.两板间的距离B.两板间的电压C.两板间的电介质D.两板间的正对面积解析　由电容的决定式C＝可知，与两极板间距离、板间电介质和正对面积有关，与板间电压无关，电容式键盘是通过改变两极板间距离来改变电容的.故A正确，B、C、D错误.2.据国外某媒体报道，科学家发明了一种新型超级电容器，能让手机几分钟内充满电，若某同学登山时用这种超级电容器给手机充电，下列说法正确的是( )A.充电时，电容器的电容变小√B.充电时，电容器存储的电能变小C.充电时，电容器所带的电荷量可能不变D.充电结束后，电容器不带电，电容器的电容为零3.(多选)由电容器电容的定义式C ＝可知( )A.若电容器不带电，则电容C 为零B.电容C 与电容器所带电荷量Q 成正比C.电容C 与所带电荷量Q 多少无关D.电容在数值上等于使两板间的电压增加1 V 时所需增加的电荷量√√4.如图1所示的平行板电容器，B板固定，要减小电容器的电容，其中较合理的办法是( )A.A板右移B.A板上移C.插入电介质D.增加极板上的电荷量√图1解析　由C＝可知，当增大d、减小电介质和减小正对面积时，可减小电容；而C与电压及电荷量无关，故只有B正确，A、C、D错误.5.一个已充电的电容器，若使它的电荷量减少3×10－4C，则其电压减少为原来的，则( )A.电容器原来的带电荷量为9×10－4 CB.电容器原来的带电荷量为4.5×10－4 C√C.电容器原来的电压为1 VD.电容器的电容变为原来的6.在研究影响平行板电容器电容大小因素的实验中，一已充电的平行板电容器与静电计连接如图2所示.现保持B 板不动，适当移动A 板，发现静电计指针张角变小，则A 板可能是( )A.右移B.左移C.上移D.下移解析　电荷量一定，静电计指针张角变小，说明电压变小，由C ＝分析得知，电容器电容增大，由C ＝，要使电容增大，正对面积增大或板间距离减小，故A 正确.图2√7.如图3所示，在真空中有一对平行金属板，分别接在电源的两极上，一个带正电荷的粒子，在静电力作用下由静止开始从正极板附近向负极板运动，则该带电粒子在运动过程中( )A.静电力对它做正功，电势能增加B.静电力对它做正功，电势能减少C.静电力对它做负功，电势能增加D.静电力对它做负功，电势能减少√图38.如图4所示，在某一真空中，只有水平向右的匀强电场和竖直向下的重力场，在竖直平面内有初速度为v 0的带电微粒，恰能沿图示虚线由A 向B 做直线运动.那么( )A.微粒带正、负电荷都有可能B.微粒做匀减速直线运动C.微粒做匀速直线运动D.微粒做匀加速直线运动√图49.(多选)(2015·江苏单科·7)如图5所示，一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电场，电场方向水平向左.不计空气阻力，则小球( )A.做直线运动B.做曲线运动C.速率先减小后增大D.速率先增大后减小√图5√10.(2016·台州市联考)如图6所示，带电的平行金属板电容器水平放置，质量相同、重力不计的带电微粒A 、B 以平行于极板的相同初速度从不同位置射入电场，结果打在极板上同一点P .不计两微粒之间的库仑力，下列说法正确的是( )A.在电场中微粒A 运动的时间比B 长B.在电场中微粒A 、B 运动的时间相同C.微粒A 所带的电荷量比B 少D.静电力对微粒A 做的功比B 少图6√11.(多选)a 、b 、c 三个α粒子由同一点同时垂直场强方向进入偏转电场，其轨迹如图7所示，其中b 恰好飞出电场，由此可以肯定( )A.在b 飞离电场的同时，a 刚好打在负极板上B.b 和c 同时飞离电场C.进入电场时，c 的速度最大，a 的速度最小D.动能的增量相比，c 的最小，a 和b 的一样大√图7√√12.(2015·海南单科·5)如图8所示，一充电后的平行板电容器的两极板相距l .在正极板附近有一质量为M 、电荷量为q (q ＞0)的粒子；在负极板附近有另一质量为m 、电荷量为－q 的粒子.在电场力的作用下，两粒子同时从静止开始运动.已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距 l 的平面.若两粒子间相互作用力可忽略.不计重力，则M ∶m 为( )A.3∶2B.2∶1C.5∶2D.3∶1图8√13.如图9所示，矩形区域ABCD 内存在竖直向下的匀强电场，两个带正电粒子a 和b 以相同的水平速度射入电场，粒子a 由顶点A 射入，从BC 的中点P 射出，粒子b 由AB 的中点O 射入，从顶点C 射出.若不计重力，则a 和b 的比荷(带电量和质量比值)之比是( )A.1∶8B.8∶1C.1∶2D.2∶1√图914.如图10所示，一带电小球用绝缘丝线悬挂在水平方向的匀强电场中，当小球静止后把悬线烧断，则小球在电场中将做( )A.自由落体运动B.曲线运动C.沿着悬线的延长线做匀加速运动D.变加速直线运动图10√15.如图11所示的交变电压加在平行板电容器A、B两极板上，开始B板电势比A板电势高，这时有一个原来静止的电子正处在两板的中间，它在电场作用下开始运动.设A、B两极板间的距离足够大，下列说法正确的是( )A.电子一直向着A板运动B.电子一直向着B板运动C.电子先向A板运动，然后返回向B板运动，之后在A、B两板间做周期性往复运动D.电子先向B板运动，然后返回向A板运动，之后在A、B两板间做周期性往复运动图11√16.如图12所示，M、N为水平放置、互相平行且厚度不计的两金属板，间距d＝35 cm，已知N板电势高，两板间电压U＝3.5×104V.现有一质量m＝7.0×10－6 kg、电荷量q＝6.0×10－10 C的带负电油滴，由N板下方距N 为h＝15 cm的O处竖直上抛，经N板中间的P孔进入电场，到达上板Q点时速度恰为零(g取10 m/s2).求油滴上抛的初速度v0.图1217.如图13所示，喷墨打印机中的墨滴在进入偏转电场之前会被带上一定量的电荷，在电场的作用下使电荷发生偏转到达纸上.已知两偏转极板长度L＝1.5×10－2m，两极板间电场强度E＝1.2×106N/C，墨滴的质量m＝＝1.0×10－13kg，电荷量q＝1.0×10－16C，墨滴在进入电场前的速度v0 15 m/s，方向与两极板平行.不计空气阻力和墨滴重力，假设偏转电场只局限在平行极板内部，忽略边缘电场的影响.(1)判断墨滴带正电荷还是负电荷？解析　负电荷.答案　负电荷(2)求墨滴在两极板之间运动的时间；解析　墨滴在水平方向做匀速直线运动，那么墨滴在两板之间运动的时间t＝ .代入数据可得：t＝1.0×10－3 s答案 1.0×10－3 s。

2018年高考物理一轮复习第七章静电场第三讲电容器与电容带电粒子在电场中的运动

2．一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．C和U均减小
解析：由平行板电容器的决定式C＝
εrS 4πkd
知，当插入电介质后，εr变
大，则在S、d不变的情况下C增大；由电容定义式C＝QU得U＝QC，又
势不变，点电荷在P点的电势能Ep不变，选项D正确．答案：D
考点一题组突破
1－3.[与电源相连] (2017·河北张家口模拟)如图所示，P、Q为平行板电容器，两极板竖直放置，在两板间用绝缘线悬挂一带电小球．将该电容器与电源连接，闭合开关后，悬线与竖直方向夹角为α，则( ) A．保持开关闭合，缩小P、Q两极间的距离，角度α会减小 B．保持开关闭合，加大P、Q两极间的距离，角度α会增大 C．断开开关，加大P、Q两板间的距离，角度α会增大 D．断开开关，缩小P、Q两极间的距离，角度α不变化
考点一题组突破
解析：保持开关闭合，电容器两端的电压不变，减小两板间距
离，根据E＝
U d
，电场强度增大，角度α增大，A错误；增大两
板间距离，场强减小，角度α减小，B错误；将开关断开，Q不
变，则有E＝Ud ＝CQd＝
Q εS
＝4πεkSQ，改变距离d，场强不变，
4πkd·d
角度α不变，C错误，D正确．答案：D
讲电容器与电容带电粒子在电场中的运动
1 2 3 抓基础·双基夯实 4 研考向·考点探究
随堂练·知能提升
课后练·知能提升
[小题快练] 1．判断题 (1)电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和．( × ) (2)电容器的电容与电容器所带电荷量成正比．( × ) (3)放电后的电容器电荷量为零，电容也为零．( × ) (4)带电粒子在匀强电场中只能做类平抛运动．( × ) (5)带电粒子在电场中，只受电场力时，也可以做匀速圆周运动．( √ ) (6)示波管屏幕上的亮线是由于电子束高速撞击荧光屏而产生的．( √ ) (7)带电粒子在电场中运动时重力一定可以忽略不计．( × )

2018版高考物理一轮复习第6章静电场第3讲电容器带电粒子在电场中的运动课件新人教版选修3_1(稍微压字)

[解析]
电容大小与电压、电量无关，故A错B对；由Q＝CU知，Q∝U，故
C对D错。
3.两平行金属板相距为 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，如图所示，OA＝h，此电子具有的初动能是导学号 51342710 ( D ) edh A． U eU C． dh B．edUh eUh D． d
思考：不同的带电粒子从静止开始经过同一电场加速后再从同一偏转电场射出时的偏转角度的关系怎样？
答案：相同
思维辨析： (1)电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和。( (2)电容器的电容与电容器所带电荷量成反比。( ) )
(3)放电后的电容器电荷量为零，电容也为零。(
(4)带电粒子在匀强电场中只能做类平抛运动。(
2．电容 (1)意义：表示电容器容纳电荷本领的物理量。 Q ΔQ (2)定义式：C＝U＝ΔU。
6 12 10 10 (3)单位：法拉(F)，1F＝______μF＝_______pF。
3．平行板电容器
正对面积成正比，与电介质 (1)影响因素：平行板电容器的电容与两极板的__________ 两极间的距离成反比。相对介电常数成正比，与______________ 的______________
[解析]
U Uh eUh E＝ d ，UOA＝Eh＝ d ，由动能定理得：Ek0＝eUOA＝ d ，D 内存在竖直向下的匀强电场，两个带正电的粒子 a 和 b 以相同的水平速度射入电场，粒子 a 由顶点 A 射入，从 BC 的中点 P 射出，粒子 b 由 AB 的中点 O 射入，从顶点 C 射出。若不计重力，则 a 和 b 的比荷(即粒子的电荷量与质量之比)之比是导学号 51342711 ( D ) A．1︰2

2018届高三物理一轮复习第七章静电场第3讲电容器与电容带电粒子在电场中的运动课件

d
C= rS 可知板间距离增大时电容C变小,电容器要放电,
4kd
则有b→a的电流流过G,故选项C正确;当A板下移时,板间电场强度增大,油滴受的电场力增加,油滴向上加速运动,由C= rS 可知板间距离减小时C增大,电容器要
4kd
充电,则有a→b的电流流过G,故选项D错误。
考点2
带电粒子在电场中的直线运动
【解析】选B、C。将S断开,电容器电量不变,板间场强不变,故油滴仍处于静止状态,选项A错误;若S闭合,将A
U 板左移,由E= 可知,E不变,油滴仍静止,由C= rS 可 d 4kd
知正对面积减小时电容C变小,则电容器极板电量Q=CU
变小,电容器放电,则有b→a的电流,故选项B正确;将A
板上移,由E= U 可知,E变小,油滴应向下加速运动,由
的油滴处于静止状态,以
下说法正确的是 ( )
A.若将S断开,则油滴将做自由落体运动,G表中无电流 B.若将A向左平移一小段位移,则油滴仍然静止,G表中有b→a的电流 C.若将A向上平移一小段位移,则油滴向下加速运动,G
表中有b→a的电流
D.若将A向下平移一小段位移,则油滴向上加速运动,G
பைடு நூலகம்
表中有b→a的电流
3.示波管的构造: 电子枪 ②_________, 偏转电极 ③_______ 荧光屏。(如图所示) ①_______,
【易错辨析】 (1)电容是表示电容器储存电荷本领的物理量。( (2)放电后的电容器电荷量为零,电容也为零。( ) )
(3)一个电容器的电荷量增加Δ Q=1.0×10-6C时,两板
2.电容:
(1)公式。
Q ①定义式:_____ U 。 C
Q ②推论:C= 。 U

2018版高考物理一轮总复习第7章静电场第3讲电容器与电容带电粒子在电场中的运动课件

二、对点激活 1.[对电容器的理解](多选)有一只电容器的规格是“1.5 μF，9 V”，那么( )
－5
A.这只电容器上的电荷量不能超过 1.5×10 C.这只电容器的额定电压为 9 V D.这只电容器的击穿电压为 9 V
C
B.这只电容器上的电荷量不能超过 1.35×10－5 C
解析
电容器标注的是正常工作的额定电压和电容，击
解析电子由 P 到 Q 的过程中，静电力做功，根据动 2eU ，速度大小与 U 有关，与 m 1 2 能定理 eU＝ mv ，得 v＝ 2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
两板间距离无关。故正确答案为 C。
3. [带电粒子在电场中的偏转]如图所示，a、 b 两个带正电的粒子，以相同的速度先后垂直于电场线、从同一点进入平行板间的匀强电场后，a 粒子打在 B 板的 a′点，b 粒子打在 B 板的 b′点，若不计重力，则( )
设带电粒子的质量为 m，电容器两极板间的电压为 U，由动能定理得
设带电粒子在电场中下降 h，再由动能定理得
U 1 3 q h＝0，联立解得 h＝ d< d, 所以带电粒子还没到达 1 2 4 d－ d 4 下极板就减速为零，D 正确。
1．(多选)如图所示，M、N 是在真空中竖直放置的两块平行金属板。质量为 m、电荷量为－q 的带电粒子(不计重力)以初速度 v0 由小孔进入电场，当 M、N 间电压为 U 时，粒子刚好能到达 N 板，如果要使这个带电粒子能到达 1 M、N 两板间距的处返回，则下述措施能满足要求的是 2 ( )
－5
穿电压大于额定电压，故 C 正确、D 错误。所带电荷量不能超过 Q＝CU＝1.35×10 C，故 B 正确、A 错误。
2. [带电粒子在电场中的加速]如图所示，在 P 板附近有一电子由静止开始向 Q 板运动，则关于电子到达 Q 板时的速度，下列说法正确的是( )

高三物理第一轮复习课件第七章第三讲电容带电粒子在电场中的运动

答案：(1)× (2)√ (3)×
考点 1 平行板电容器的动态问题分析
1．分析比较的思路
(1)确定不变量，分析是电压不变还是所带电荷量不变．
(2)用决定式
C＝4επ
rS 分析平行板电容器电容的变 kd
化．
(3)用定义式 C＝UQ分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化．
(4)用 E＝Ud分析电容器极板间场强的变化．
第七章电场
第三讲电容带电粒子在电场中的运动
知识点 1 电容器和电容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__． (2)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．
(1)条件分析：带电粒子垂直于电场线方向进入匀强电场．
(2)运动性质：_匀__变__速__曲___线___运动． (3) 处理方法：分解成相互垂___直__ 的两个方向上的 __直__线__运__动___，类似于_平__抛__运___动__．
(4)运动规律． ①沿初速度方向做_匀___速__直__线___运动，运动时间
(3)电容器的电容与电容器所带电荷量成反比．( ) (4)一个电容器的电荷量增加Δ Q＝1.0×10－6C 时，两板间电压升高 10 V，则电容器的电容 C＝1.0×10－7 F．( ) (5)放电后的电容器电量为零，电容也为零．( )
答案：(1)√ (2)× (3)× (4)√ (5)×
知识点 2 带电粒子在电场中的运动
②沿电场力方向，做_匀___加__速__直__线___运动，
思考与讨论带电粒子在电场中做类平抛的条件是什么？提示：(1)偏转电场为匀强电场．(2)带电粒子以初速度 v0，方向与电场线垂直射入电场．