高考物理一轮复习第七章静电场3电容器带电粒子在电场中的运动课件

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2.平行板电容器的动态分析思路
(1)确定不变量,分析是电压不变还是所带电荷量不变。 (2)根据决定式 C= ������r ������ 分析平行板电容器电容的变化。
4����������
(3)根据定义式 C=������分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变
������
化。 (4)根据 E=������分析电容器极板间电场强度的变化。
2.用动力学观点分析
a=������合,E=������
������
������
,v2-
������0
2=2ad。
3.用功能观点分析
匀强电场中:W=Eqd=qU=12mv2-12 ������������02
非匀强电场中:W=qU=Ek2-Ek1
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考点一
考点二
考点三
例3如图所示,一充电后的平行板电容器的两极板相距l。在正极
的介电常数成正 比,与两极板间距离 成反比。
(2)决定式:C=
������r������ 4����������
,k为静电力常量。
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基础夯实 自我诊断
二、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=12mv2-12 ������������02 。 (2)在非匀强电场中:W=qU=12mv2-12 ������������02 。 2.偏转问题 (1)条件分析:不计重力的带电粒子以速度v0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。
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基础夯实 自我诊断
提 tan示θ=ta������������n'②θ=���������������0���
=
������������①
������0
y=12at2③
v0t=l④
由上述式子联立解得 x'=2������。
所以说粒子就好像从极板间中点沿直线射出。
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基础夯实 自我诊断
1.(多选)有一只电容器的规格是“1.5 μF,9 V”,那么 ( ) A.这只电容器上的电荷量不能超过1.5×10-5 C B.这只电容器上的电荷量不能超过1.35×10-5 C 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
根据平行板电容器电容公式 C= ������r ������ 可知,在两板间插入电介质后,电
4����������
容 C 增大,因电容器所带电荷量 Q 不变,由 C=������可知,U=������减小,B 正
������
������
确。
关闭
B
解析 答案
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基础夯实 自我诊断
4.如图所示,电子由静止开始从A板向B板运动,到达B板的速度为 v,保持两极间电压不变,则( )
������
故 B、D 均错,C 正确。
关闭
C
解析 答案
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基础夯实 自我诊断
3.一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
关闭
9 V为电容器的额定电压(或工作电压),正常工作时的电荷量
Q=CU=1.5×10-6×9 C=1.35×10-5 C,选项B、C正确。
BC
解析
关闭 关闭
答案
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基础夯实 自我诊断
2.(2016·湖南长沙模拟)关于电容器及其电容,下列说法中正确的
是( )
A.平行板电容器一板带电+Q,另一板带电-Q,则此电容器不带电
在于弄清哪些是变量,哪些是不变量,在变量中哪些是自变量,哪些是
因变量,抓住 C= ������r ������ 、Q=CU 和 E=������进行判定即可。
4����������
������
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考点一
考点二
考点三
突破训练
1.(多选)(2016·甘肃诊断)一平行板电容器如图所示,两板之间的
第3节 电容器 带电粒子在电场中的运动
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基础夯实 自我诊断
一、电容器 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。
B.由公式C=
������ ������
可知,电容器的电容随电荷量Q的增加而增大
C.对一个电容器来说,电容器的电荷量与两板间的电势差成正比
D.如果一个电容器两板间没有电压,就不带电荷,也就没有电容
关闭
电容器一个极板带电荷量的绝对值是电容器带的电荷量,故 A 错。
C=������是电容的定义式,而非决定式,电容器的电容由电容器本身决定,
(2)充电结束后断开S,电容器哪一个参量保持不变?其他参量如何 变化?
提示: (1)保持S闭合,电容器两板间电压保持不变。涉及定量关 系有 E=������������、U=������������、C=4���π���r������������������ 等。按题意,具体问题具体分析。
(2)充电结束后断开S,电容器所带电荷量保持不变。同(1)中后半 部分内容。
考点一
考点二
考点三
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规律总结解决电容器问题的两个常用技巧
1.在电荷量保持不变的情况下,由 E=������ = ������ = 4π������������知,电场强度与
������ ������������
������r ������
板间距离无关。
2.对平行板电容器的有关物理量 Q、E、U、C 进行讨论时,关键
由电C.容P点的的决电定势式升知高,M
������
板上移,电容减小,由
Q=CU
知,Q
变小,B
错;N
板接D.地点电电势荷为在零P点,φ具P=有UP的N=电E·势dP能N,E增变加小,则 φP 降低,C 错;电势能
Ep=qφP,因为 q<0,φP>0,φP 变小,则 Ep 变大,D 对。
关闭
AD
解析 答案
A.当减小两板间的距离时,速度v增大
关闭
由动B.能当定减理小得两极eU间=12的m距v2,离当时改,变速两度极v减板小间的距离时,U 不变,v 就不变,
故选C.项当减A、小B两错极误间,的C 正距确离;时粒,子速在度极v不板变间做初速度为零的匀加速直
线运D.动当,减������ =小���两��� , ���极��� =间������的,即距t=离2���时���,当,电d子减在小两时极,v间不运变动,电的子时在间两变极长板间运动
板附近有一质量为m0、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

2 5
l的平面。若两粒子间相互作用力可忽略,不计重力,则m0∶m为
()
关闭
设极板间电场强度为 E,两粒子的运动时间相同,对 m0,由牛顿第二定
������
项增C大错误;充电结束后断开 S,在两极板间插入一块介质时,电荷量不关闭 变B ,D电.充容电器结的束电后容断增开大S,同,在样两极极板板上间的插电入势一差块减介小质,选,则项极D板错上误的。电势
差增大
解析 答案
考点一
考点二
考点三
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思维点拨(1)保持S闭合,电容器哪一个参量保持不变?其他参量如 何变化?
������
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考点一
考点二
考点三
例1平行板电容器和电源、电阻、开关串联,组成如图所示的电
路。闭合开关S,电源即给电容器充电,则( )
关闭
保持 S 闭合时,电容器两极板间的电势差不变,减小两极板间的距离, 根据A.E保=持������������可S闭知合,两,减极小板两间极电板场间的的电距场离强,则度两增极大板,选间项电A场错的误电;保场持强S度闭 合减,在 小两极板间插入一块铝板,根据静电平衡的特点可知,有电场存在 的板B.间保距持离S闭减合小,在,根两据极E板=������间������可插知入,两一极块板铝间板电,则场两的极电板场间强电度场增的大电,选场项 B强正度确增;充大电结束后断开 S,电容器两极板上的电荷量不变,减小两极 板间C.的充距电离结,束电后容断器开的S电,减容小增两大极,U板=���间���,则的两距极离板,则间两的极电板势间差的减电小势,选差
律有 qE=m0am0,由运动学公式得25l=12am0t2;
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基础夯实 自我诊断
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。
(4)单位:法拉(F),1 F=106 μF=1012 pF。
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
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基础夯实 自我诊断
加速度:������
=
������ ������
=
������������ ������
������������ = ������������
������ a.能飞出平行板电容器:������ = ������0
运动时间
b.打在平行极板上:������
=
1 2
������������2
=
1 2
������������ ·������������
������ 2 ,
2������������������ ������ = ������������
离开电场时的偏移量:������
=
1 2
������������2
=
������������������2 2������������02������
离开电场时的偏转角:tan������
=
������������ ������0
=
������������������ ������������02������
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基础夯实 自我诊断
如图所示,板长为l,间距为d,两极板电压为U的平行板电容器,一 带电粒子从两极板间距的中点处射入,恰好从下极板边缘射出。为 什么说粒子从偏转电场中射出时,就好像从极板间中点沿直线射出 一样?
关闭

y=2������������������������������022和
Ek0=12
������������02,得
y=������ ������ 2 ������ ,可知
4������k0
y

q
成正比,B
正确。
关闭
B
解析 答案
考点一
考点二
考点三
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考点一 平行板电容器的动态分析(师生共研) 1.常见类型
距离d和两板正对面积S都可以调节,电容器两板与电池相连接。Q
表示电容器的电荷量,E表示两板间的电场强度,则下列说法正确的
是( )
关闭
电容器与电池相连,电压不变。当 d 增大,S 不变时,由 C= ������r ������ 知,C 变
4����������
小,A由.当Qd=增CU大知,S不,Q变变时小,Q,由减E小=,���E���知减,小E 减小,A 正确;当 S 增大,d 不变时, 同理B.可当得S增C大增,d大不,Q变增时大,Q,增E 不大变,���E��� 增,B大错误;当 d 减小,S 增大时,同理可得
C 变C大.当,dQ减增小大,S,E增增大大时,,CQ正增确大;,当E增S大减小,d 增大时,C 变小,Q 变小,E 变
小,D.当错S误减。 答案
考点一
考点二
考点三
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考点二 带电粒子在电场中的直线运动(师生共研)
1.做直线运动的条件
(1)粒子所受合外力F合=0,粒子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。
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考点一
考点二
考点三
例2(多选)如图所示,两块正对平行金属板M、N与电池相连,N板
接地,在距两板等距离的P点固定一个带负电的点电荷,如果M板向
上平移一小段距离,则( )
A.点电荷受到的电场力变小
关闭
两极B.电M板压的不电变荷,M量板增上加移,d 增大,由 E=������知 E 变小,电场力变小,A 对;
������ 2 ������
������
的时间变短,故选项 D 错误。
关闭
C
解析 答案
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基础夯实 自我诊断
5.如图所示, 质子(11H)和 α 粒子(24He) ,以相同的初动能垂直射入 偏转电场(粒子不计重力),则这两个粒子射出电场时的侧位移y之比 为( )
A.1∶1
B.1∶2 C.2∶1 D.1∶4
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