高三物理一轮复习 第6章 第3讲 电容器 带电粒子在电场中的运动课件
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高考物理一轮总复习课件6.3电容器带电粒子在电场中的运动
其一，力和运动的关系．根据带电粒子受力情况， 用牛顿第二定律求出加速度，结合运动学公式确定带 电粒子的速度位移等．这条线索通常适用于在恒力作 用下做匀变速运动的情况．
其二，功和能的关系．根据电场力对带电粒子做 功，引起带电粒子的能量发生变化，利用动能定理研 究全过程中能的转化，研究带电粒子的速度变化、位 移等．这条线索不但适用于匀强电场，也适用于非匀 强电场．
t＝vl0 ②沿电场方向，做__匀_加__速_直__线_____运动．
加速度：a＝mF＝qmE＝mUqd 离开电场时的偏移量：y＝12at2＝2mUdqvl202
离开电场时的偏转角：tan θ＝vv0y＝mUdqvl02
三、示波管的原理 1．构造：(1)__电_子_枪______，(2)___偏_转__电_极______， (3)___荧__光_屏______． 2．工作原理(如图所示)
【答案】BD
例3如图所示，A 是一个表面绝缘质量为 1 kg 的
小车，置于光滑的水平地面上，在小车左端放置一质 量为 1 kg 带电量为 q＝＋1×10－2 C 的物块．在水平方 向有一匀强电场，可以通过开关控制其有、无及方 向．先产生一个方向水平向右，大小 E1＝3×102 V/m 的电场，小车和物块开始运动，作用时间 1 s 后(B 还 没有运动到 A 的右端)，小车与一预先设置的竖直绝缘 挡板相碰，小车碰后速度方向反向，速度大小不变， 碰后立即改变电场，电场大小变为 E2＝1×102 V/m， 方向不变．随即去掉挡板．已知物块与小车间的动摩 擦因数 μ＝0.1，(小车不带电，物块体积大小不计，g 取 10 m/s2)求：
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．
其二，功和能的关系．根据电场力对带电粒子做 功，引起带电粒子的能量发生变化，利用动能定理研 究全过程中能的转化，研究带电粒子的速度变化、位 移等．这条线索不但适用于匀强电场，也适用于非匀 强电场．
t＝vl0 ②沿电场方向，做__匀_加__速_直__线_____运动．
加速度：a＝mF＝qmE＝mUqd 离开电场时的偏移量：y＝12at2＝2mUdqvl202
离开电场时的偏转角：tan θ＝vv0y＝mUdqvl02
三、示波管的原理 1．构造：(1)__电_子_枪______，(2)___偏_转__电_极______， (3)___荧__光_屏______． 2．工作原理(如图所示)
【答案】BD
例3如图所示，A 是一个表面绝缘质量为 1 kg 的
小车，置于光滑的水平地面上，在小车左端放置一质 量为 1 kg 带电量为 q＝＋1×10－2 C 的物块．在水平方 向有一匀强电场，可以通过开关控制其有、无及方 向．先产生一个方向水平向右，大小 E1＝3×102 V/m 的电场，小车和物块开始运动，作用时间 1 s 后(B 还 没有运动到 A 的右端)，小车与一预先设置的竖直绝缘 挡板相碰，小车碰后速度方向反向，速度大小不变， 碰后立即改变电场，电场大小变为 E2＝1×102 V/m， 方向不变．随即去掉挡板．已知物块与小车间的动摩 擦因数 μ＝0.1，(小车不带电，物块体积大小不计，g 取 10 m/s2)求：
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．
高考物理总复习第六章第3讲带电粒子在电场中的运动电容器课件
[解析] 因为开关 S 没有断开，故该题属于 U 不变的 情况
(1)因为平行板电容器的电容 C∝1d，当 d↑时 C↓； 又因为电容器的带电量 Q＝CU，U 不变，C↓时，Q↓； 平行板电容器内部为匀强电场，根据 E＝Ud ，因 U 不变， d↑，故 E↓.
(2)两板错开意味着正对面积 S↓.由 C∝S 可知 C↓， 由 Q＝CU 可知 Q↓.两板间距 d 不变，由 E＝U离 y y＝a2t2＝2mqUdvl202 (4)粒子离开电场时的速度偏角 φ ∵tanφ＝vvxy＝mqdUvl02 ∴φ＝arctanmqdUvl02
(5)带电粒子在电场中偏转的轨迹方程 由 x＝v0t 和 y＝a2t2＝2qmUdxv202，可得 y＝2mqdUv02x2，由 此可知其轨迹为抛物线． (6)速度方向的延长线必过偏转电场的中点 由 tanφ＝mqdUvl02和 y＝2mqUdvl202可推得 y＝2l tanφ，所以 粒子可看做是从两板间的中点沿直线射出的．
(7)若带电粒子是在电势差为 U0 的电场中加速后射 入偏转电场的，则 qU0＝m2v02，将该式代入 y 及 tanφ 的 表达式中可得 y＝4UdUl20，tanφ＝2dUUl 0.由此可知，带同种 电荷的带电粒子在同一电场中加速后，射入同一偏转电 场时，若能射出电场，则射出方向一致，和该粒子本身 的质量和电荷量都无关．
(1)d↑⇒C↓C∝1d，又因 Q 不变，由 Q＝CU 可知 U↑. 对 E 的讨论不能再用 E＝Ud ，这是因为 d↑且 U↑，从这 个式子不能判定 E 变化的情况．但本问题中 Q 不变，所 以可设法推导 E 与 Q 间的关系式作为判断依据．
由 C＝4πεSkd 则 E＝Ud ＝CQd＝4πεkSQ 我们看到，在本情况中 E 与 d 无关，当 Q、S、ε 均 没有变化时，E 保持不变．
高考物理一轮总复习 第六章 静电场 第3讲 电容器 带电粒子在电场中的运动课件(选修31)
产生的(
)
[答案] √
第11页
必修1 第1章 第1讲
高考总复习·课标版·物理
基 础 知 识 回 顾
(
考 点 互 动 探 究
7．带电粒子在电场中运动时重力一定可以忽略不计
)
课
时
跟
[答案] ×
踪 训
练
第12页
必修1 第1章 第1讲
考点
互动探究
高考总复习·课标版·物理
基
础
知
识 回
[核心提示]
顾
1 个概念：电容 2 类问题：平行板电容器两类动态问题
究
第6页
必修1 第1章 第1讲
高考总复习·课标版·物理
知识点二 带电粒子在匀强电场中的运动 示波管
基
础 知
1．加速问题：若不计粒子的重力，则电场力对带电粒子
识
回 顾
做的功等于带电粒子的 动能 的增量． (1)在匀强电场中：W＝qEd＝qU＝_12_m__v_2_－__12_m_v_20__.
课 时
基 础
A．①情况下，可以通过上移极板 M 实现
知
识 回
B．①情况下，可以通过上移极板 N 实现
顾
C．②情况下，可以通过上移极板 M 实现
课
D．②情况下，可以通过上移极板 N 实现
时 跟
考
点 互
[思维启迪] (1)电容器是否与电源相连．
踪 训 练
动
探 究
(2)板间距变化引起的场强变化．
第18页
必修1 第1章 第1讲
考 点 互
不变，根据 Q＝CU，C＝4επrkSd及 E＝Ud 可得，E＝4πεrkSQ，可以 看出 E 与两板间距离 d 无关，所以无论怎样移动 M、N 两极
届高三物理一轮复习63《电容器与电容带电粒子在电场中的运动》(人教版)PPT课件
题型一 平行板电容器的动态与分析
• 例 1 如图所示，在平行板电容器正中有一 个带电微粒．S闭合时，该微粒恰好能保持静 止．在以下两种情况下：①保持S闭合，②充 电后将S断开．下列说法能实现使该带电微粒 向上运动打到上极板的是( )
• (2)决定式：C＝4επrkSd
.k为静电力常量．
[基础自测] 1．根据电容器电容的定义式 C＝UQ，可知( ) A．电容器所带的电荷量 Q 越多，它的电容就越大，C 与 Q 成正比 B．电容器不带电时，其电容为零 C．电容器两极板之间的电压 U 越高，它的电容就越小， C 与 U 成反比 D．以上答案均不对
压的变化． (4)用 E＝Ud 和 E＝4πεrkSQ分析平行板电容器极板间匀强电
场场强的变化．
分类 充电后与电池两极相连 充电后与电池两极断开
•不变2．量电容器两类U动态变化问题比较 Q
d变大 C变小，Q变小，E变小 C变小，U变大，E不变 S变大 C变大，Q变大，E不变 C变大，U变小，E变小 εr变大 C变大，Q变大，E不变 C变大，U变小，E变小
• [基础自测]
• 3．如图所示，电子在电势差为U1的加速电场中 由静止开始运动，然后射入电势差为U2的两块
平行极板间的电场中，在满足电子能射出平行 极板区的条件下，下述四种情况中，一定能使
电子的偏转角θ变大的是( )
• A．U1变大，U2变大
大
B．U1变小，U2变
解析：设电子被加速后获得的初速度为 v0，则由动能定 理得 qU1＝12mv20，再设偏转极板长为 l，则电子在电场中偏转 所用时间 t＝vl0.电子在平行极板间受静电力作用产生加速度 a，由牛顿第二定律得 a＝Em2q＝Um2dq，电子射出偏转电场时， 平行于电场线的速度 vy＝at＝mqUdv2l0，tanθ＝vv0y＝mqUdv2l20＝2UdU2l1， 故使偏转角 θ 变大的条件是使 U2 变大，U1 变小，B 正确．
高考一轮复习：6.3《电容器、带电粒子在电场中的运动(一)》ppt课件
mv22
−
1 2
mv1 2 。
第六章 一 二三
第三节 电容器 带电粒子在电场中的运动(一) 5-5-
三、带电粒子在匀强电场中的偏转
1.如果带电粒子以初速度 v0 垂直电场强度方向进入匀强电场中,不考 虑重力时,则带电粒子在电场中将做类平抛运动,如图所示。
2.类平抛运动的一般处理方法:将粒子的运动分解为沿初速度方向的
由1∶(qE2=-m1)a 得 E=200 V/m,U=2Ed=100V,选项 B 正确。可将粒子在两个间隙间的运 动看成是初速度为零的连续的匀加速运动,两间隙距离相等,由匀加速直线运动 关闭
规 选BD律 项知思 C 错t路1∶误t引2=。导1∶(:①2粒-1)子,D电选性项如正何确?。所v1受∶v电 2=1场∶ 力2,方将向v1如=1何.0m?/s 代入,得 v2= 2m/s,
电C子在 A 板和 D 板之间做往复运动,故本题只有选项 C 符合题意。
考点一
考点二
考点三
解析 答案
第六章
第三节 电容器 带电粒子在电场中的运动(一) -2200-
考点三 带电粒子在电场中的偏转
A.电子到达 B 板时的动能是 U(eV)
B.电子从 B 板到达 C 板动能变化量为零
关闭
由 速电 运路 动CD..图 ,电电在可子子C得、到在D,电达板A子间板D在减板和A速时、D运动B板动板能之,间 电是间加 场做3速 力U往(运 做e复V动 负)运功 ,电动-场U(力eV做),所正以功电U子(eV在),在D 板B、处C速板度间为匀零关,闭
二、带电粒子在电场中的加速或减速
1.研究条件:带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场时将做
匀变速直线运动。
2.功能关系:带电粒子在电场中加速,若不计粒子的重力,则静电力对带
2023届高考物理一轮复习课件：8.3电容器 带电粒子在电场中的运动
达N孔时速度恰好为零，然后沿原路返回。若保持两极板间的电压不变，则
(
)
A．把A板向上平移一小段距离，质点自
P点自由下落后仍能返回
B．把A板向下平移一小段距离，质点自P点
自由下落后将穿过N孔继续下落
C．把B板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回
D．把B板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落
(＋q，m)、(＋q,2m)、(＋3q,3m)、(－q，m)，它们先后以相同的速度
从坐标原点沿x轴正方向射入一匀强电场中，电场方向与y轴平行。不计重
AD )
力，下列描绘这四个粒子运动轨迹的图像中，可能正确的是(
出发点，该过程中小球未与下板Q接触。已知重力加速度为g，小球运动过程
中电荷量保持不变，忽略空气阻力。求：(1)PQ两板电势差UPQ；(2)欲使小
球不与下板Q接触，t的最大值；
1 2
解：(1)h＝ gt
2
v1＝gt
5
1
2
－h＝v 1·2t－ a(2t) 得：a＝ g
2
4
qE－mg=ma
9mgd
U＝Ed ＝
3
U′
/ 5
得：a ＝ g>g mg＋q
＝ma/
2
d
3mgd
得：U′＝
2q
电场方向向下
3mgd
UPQ′≥
2q
例3.(多选)如图所示，一充电后与电源断开的平行板电容器的两极板水
平放置，板长为L，板间距离为d，距板右端L处有一竖直屏M.一带电荷
量为q、质量为m 的质点以初速度 v0沿中线射入两板间，最后垂直打在
2
4
qE－mg=ma
() +
(
)
A．把A板向上平移一小段距离，质点自
P点自由下落后仍能返回
B．把A板向下平移一小段距离，质点自P点
自由下落后将穿过N孔继续下落
C．把B板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回
D．把B板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落
(＋q，m)、(＋q,2m)、(＋3q,3m)、(－q，m)，它们先后以相同的速度
从坐标原点沿x轴正方向射入一匀强电场中，电场方向与y轴平行。不计重
AD )
力，下列描绘这四个粒子运动轨迹的图像中，可能正确的是(
出发点，该过程中小球未与下板Q接触。已知重力加速度为g，小球运动过程
中电荷量保持不变，忽略空气阻力。求：(1)PQ两板电势差UPQ；(2)欲使小
球不与下板Q接触，t的最大值；
1 2
解：(1)h＝ gt
2
v1＝gt
5
1
2
－h＝v 1·2t－ a(2t) 得：a＝ g
2
4
qE－mg=ma
9mgd
U＝Ed ＝
3
U′
/ 5
得：a ＝ g>g mg＋q
＝ma/
2
d
3mgd
得：U′＝
2q
电场方向向下
3mgd
UPQ′≥
2q
例3.(多选)如图所示，一充电后与电源断开的平行板电容器的两极板水
平放置，板长为L，板间距离为d，距板右端L处有一竖直屏M.一带电荷
量为q、质量为m 的质点以初速度 v0沿中线射入两板间，最后垂直打在
2
4
qE－mg=ma
() +
高考物理一轮复习：6-3《电容器与电容、带电粒子在电场中的运动》课件
高基三础自物测理一轮复习
教材梳理
第六章 静电场基础自测
教材梳理
第3节 电容器与电容 带电粒子在电场中的运动
内容 考点一 平行板电容器的动态分析
考
考点二 带电粒子在匀强电场中的直线运动问题
点 考点三 带电粒子在电场中的偏转问题
在本模块中，学生将学习算法初步、统计、概率的基础知识。 1．算法是数学及其应用的重要组成部分，是计算科学的重要基础。随着现代信息技术飞速发展，算法在科学技术、社会发展中发挥着越来越大的作用，并日益融入社会生活的许多方面，算法思想已经成为现代人应具备的一种数学素养。中学数学中的算法内容和其他内容是密切联系在一 起的， 比如线性方程组的求解、数列的求和等。具体来说，需要通过模仿、操作、探索，学习设计程序框图表达解决问题的过程，体会算法的基本思想和含义，理解算法的基本结构和基本算法语句，并了解中国古代数学中的算法。在本教科书中，首先通过实例明确了算法的含义，然后结合具 体算法介绍了算法的三种基本结构：顺序、条件和循环，以及基本的 算法语句，最后集中介绍了辗转相除法与更相减损术、秦九韶算法、排序、进位制等典型的几个算法问题，力求表现算法的思想，培养学生的算法意识。2．现代社会是信息化的社会，人们面临形形色色的问题，把问题用数量化的形式表示，是利用数学工具解决问题的基础。对于数量化表示的问题，需要收集数据、分析数据、解答问题。统计学是研究 如何合理收集、整理、分析数据的学科，它可以为人们制定决策提供依据。本教科书主要介绍最基本的获取样本数据的方法，以及几种从样本数据中提取信息的统计方法，其中包括用样本估计总体分布及数字特征和线性回归等内容。本教科书介绍的统计内容是在义务教育阶段有关抽样 调查知识的基础上展开的，侧重点放在了介绍获得高质量样本的方法、 方便样本的缺点以及随机样本的简单性质上。教科书首先通过大量的日常生活中的统计数据，通过边框的问题和探究栏目引导学生思考用样本估计总体的必要性，以及样本的代表性问题。为强化样本代表性的重要性，教科书通过一个著名的预测结果出错的案例，使学生体会抽样不是简 单的从总体中取出几个个体的问题，它关系到最后的统计分析结果是 否可靠。然后，通过生动有趣的实例引进了随机样本的概念。通过实际问题情景引入系统抽样、分层抽样方法，介绍了简单随机抽样方法。最后，通过探究的方式，引导学生总结三种随机抽样方法的优缺点。3．随机现象在日常生活中随处可见，概率是研究随机现象规律的学科，它为人们认识客观世界提供了重要的思维模式和解决问题的模型，同时为 统计学的发展提供了理论基础。因此，统计与概率的基础知识已经成为一个未来公民的必备常识。在本模块中，学生将在义务教育阶段学习统计与概率的基础上，结合具体实例，学习概率的某些基本性质和简单的概率模型，加深对随机现象的理解，能通过实验、计算器（机）模拟估计 简单随机事件发生的概率。教科书首先通过具体实例给出了随机事件 的定义，通过抛掷硬币的试验，观察正面朝上的次数和比例，引出了随机事件出现的频数和频率的定义，并且利用计算机模拟掷硬币试验，给出试验结果的统计表和直观的折线图，使学生观察到随着试验次数的增加，随机事件发生的频率稳定在某个常数附近，从而给出概率的统计定义 。概率的意义是本章的重点内容。教科书从几方面解释概率的意义，
教材梳理
第六章 静电场基础自测
教材梳理
第3节 电容器与电容 带电粒子在电场中的运动
内容 考点一 平行板电容器的动态分析
考
考点二 带电粒子在匀强电场中的直线运动问题
点 考点三 带电粒子在电场中的偏转问题
在本模块中，学生将学习算法初步、统计、概率的基础知识。 1．算法是数学及其应用的重要组成部分，是计算科学的重要基础。随着现代信息技术飞速发展，算法在科学技术、社会发展中发挥着越来越大的作用，并日益融入社会生活的许多方面，算法思想已经成为现代人应具备的一种数学素养。中学数学中的算法内容和其他内容是密切联系在一 起的， 比如线性方程组的求解、数列的求和等。具体来说，需要通过模仿、操作、探索，学习设计程序框图表达解决问题的过程，体会算法的基本思想和含义，理解算法的基本结构和基本算法语句，并了解中国古代数学中的算法。在本教科书中，首先通过实例明确了算法的含义，然后结合具 体算法介绍了算法的三种基本结构：顺序、条件和循环，以及基本的 算法语句，最后集中介绍了辗转相除法与更相减损术、秦九韶算法、排序、进位制等典型的几个算法问题，力求表现算法的思想，培养学生的算法意识。2．现代社会是信息化的社会，人们面临形形色色的问题，把问题用数量化的形式表示，是利用数学工具解决问题的基础。对于数量化表示的问题，需要收集数据、分析数据、解答问题。统计学是研究 如何合理收集、整理、分析数据的学科，它可以为人们制定决策提供依据。本教科书主要介绍最基本的获取样本数据的方法，以及几种从样本数据中提取信息的统计方法，其中包括用样本估计总体分布及数字特征和线性回归等内容。本教科书介绍的统计内容是在义务教育阶段有关抽样 调查知识的基础上展开的，侧重点放在了介绍获得高质量样本的方法、 方便样本的缺点以及随机样本的简单性质上。教科书首先通过大量的日常生活中的统计数据，通过边框的问题和探究栏目引导学生思考用样本估计总体的必要性，以及样本的代表性问题。为强化样本代表性的重要性，教科书通过一个著名的预测结果出错的案例，使学生体会抽样不是简 单的从总体中取出几个个体的问题，它关系到最后的统计分析结果是 否可靠。然后，通过生动有趣的实例引进了随机样本的概念。通过实际问题情景引入系统抽样、分层抽样方法，介绍了简单随机抽样方法。最后，通过探究的方式，引导学生总结三种随机抽样方法的优缺点。3．随机现象在日常生活中随处可见，概率是研究随机现象规律的学科，它为人们认识客观世界提供了重要的思维模式和解决问题的模型，同时为 统计学的发展提供了理论基础。因此，统计与概率的基础知识已经成为一个未来公民的必备常识。在本模块中，学生将在义务教育阶段学习统计与概率的基础上，结合具体实例，学习概率的某些基本性质和简单的概率模型，加深对随机现象的理解，能通过实验、计算器（机）模拟估计 简单随机事件发生的概率。教科书首先通过具体实例给出了随机事件 的定义，通过抛掷硬币的试验，观察正面朝上的次数和比例，引出了随机事件出现的频数和频率的定义，并且利用计算机模拟掷硬币试验，给出试验结果的统计表和直观的折线图，使学生观察到随着试验次数的增加，随机事件发生的频率稳定在某个常数附近，从而给出概率的统计定义 。概率的意义是本章的重点内容。教科书从几方面解释概率的意义，
高考物理一轮复习6.3电容器带电粒子在电场中的运动课件
所以
2
第二十二页，共36页。
--2323
考点(kǎo diǎn)
一
考点(kǎo diǎn)二
例2
考点(kǎo diǎn)三
例3
对点训练2
特别提醒:处理带电粒子在电场中运动的常用技巧
(1)微观粒子(如电子、质子、α粒子等)在电场中的运动,通常不必考虑其
重力及运动中重力势能的变化。
qBC>mg,油滴加速向上运动,所以选项 D 错误。
解析
解析
第十七页，共36页。
答案
--1818
考点(kǎo diǎn)一
考点(kǎo diǎn)
二
例2
考点三
例3
对点训练(xùnliàn)2
带电粒子在电场中的直线运动
1.平衡问题:平衡条件:F合=0。
2.变速问题:带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场中,受到
A.保持S闭合,减小两极板间的距离,则两极板间电场的电场强度减小
闭合,在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
B.保持S闭合,在两极板间插入一块铝板,则两极板间电场的电场强度
增大
在的板间距离减小,根据
E= 可知,两极板间电场的电场强度增大,
C.充电结束后断开
S,减小两极板间的距离
等。按题意,具体问题具体分析。
4π
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: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。
第十五页，共36页。
--16
16考点(kǎo diǎn)一
考点(kǎo diǎn)
2
第二十二页，共36页。
--2323
考点(kǎo diǎn)
一
考点(kǎo diǎn)二
例2
考点(kǎo diǎn)三
例3
对点训练2
特别提醒:处理带电粒子在电场中运动的常用技巧
(1)微观粒子(如电子、质子、α粒子等)在电场中的运动,通常不必考虑其
重力及运动中重力势能的变化。
qBC>mg,油滴加速向上运动,所以选项 D 错误。
解析
解析
第十七页，共36页。
答案
--1818
考点(kǎo diǎn)一
考点(kǎo diǎn)
二
例2
考点三
例3
对点训练(xùnliàn)2
带电粒子在电场中的直线运动
1.平衡问题:平衡条件:F合=0。
2.变速问题:带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场中,受到
A.保持S闭合,减小两极板间的距离,则两极板间电场的电场强度减小
闭合,在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
B.保持S闭合,在两极板间插入一块铝板,则两极板间电场的电场强度
增大
在的板间距离减小,根据
E= 可知,两极板间电场的电场强度增大,
C.充电结束后断开
S,减小两极板间的距离
等。按题意,具体问题具体分析。
4π
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: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。
第十五页，共36页。
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16考点(kǎo diǎn)一
考点(kǎo diǎn)
高三物理一轮复习课件：第六章_第三讲_电容器与电容_带电粒子在电场中的运动
变式训练 1
一平行板电容器的两个极板水平放置，
两极板间有一带电量不变的小油滴，油滴在极板间运动时 所受空气阻力的大小与其速率成正比．若两极板间电压为 零，经一段时间后，油滴以速率 v 匀速下降；若两极板间 的电压为 U，经一段时间后，油滴以速率 v 匀速上升．若 两极板间电压为－ U，油滴做匀速运动时速度的大小、方 向将是 ( )
解析
当增大两极板间的距离时， 由电容器的电容 C＝
εrS 知电容变小，因为电容器两端的电压不变，由 Q＝CU 4πkd 知电容器极板上的电量变小，即电容器对电源反向充电，故 R 中有电流，电流的方向为 a 流向 b，故答案应选 B、C.
答案
BC
4．如图所示，平行板电容器的两个极板为 A、B，B 板接 地， A 板带有电量＋ Q，板间电场中有一固定点 P，若将 B 板 固定，A 板下移一些，或者将 A 板固定，B 板上移一些，在这 两种情况下，以下说法正确的是 ( )
三、示波管的原理 1．构造：电子枪，偏转电极，荧光屏． 2．工作原理(如图所示 )．
3．如果在偏转电极 XX′和 YY′之间都没有加电压，则电 子枪射出电子后沿直线传播，打在荧光屏 4 中心 ，在那里产 生一个亮斑． 4． YY′上加的是待显示的 5 信号电压 ． XX′上是机 器自身的锯齿形电压，叫做 6 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
答案 AC
5.如图所示，足够长的两平行金属 板正对着竖直放置，它们通过导线与 电源 E、定值电阻 R、开关 S 相连．闭 合开关后，一个带电的液滴从两板上 端的中点处无初速释放，最终液滴落 在某一金属板上．下列说法中正确的 是( )
A．液滴在两板间运动的轨迹是一条抛物线 B．电源电动势越大，液滴在板间运动的加速度越大 C．电源电动势越大，液滴在板间运动的时间越短 D．定值电阻的阻值越大，液滴在板间运动的时间越长
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vx
d
m
v
2 0
2dU 1
当l、d一定时,增大U2或减小U1都能使偏转角θ增大。
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4.如图所示,带正电的粒子以一定的初速度v0沿两板的中线进入水平放置的 平行金属板内,恰好沿下板的边缘飞出,已知板长为L,板间的距离为d,板间 电压为U,带电粒子的电荷量为q,粒子通过平行金属板的时间为t(不计粒子 的重力),则 ( )
2
q ·U
md
·vL 0
2
=
qU L2
2
m
d
v
2 0
偏转角β满足tan β= v y = a t =q U L
vx
v0
m
d
v
2 0
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5
1.下列粒子从静止状态经过电压为U的电场加速后,速度最大的是 ( )
A.质子(
1 1
H)
B.氘核(
2 1
H)
C.α粒子 (
4 2
He)
D.钠离子(Na+)
=Q
U
(3)物理意义:表示电容器⑥ 储存电荷 本领大小的物理量。
(4)单位:法拉(F),1 F=⑦ 106 μF=⑧ 1012 pF。
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2
3.平行板电容器 (1)影响因素:平行板电容器的电容与⑨ 极板的正对面积 成正比,与介 质的相对介电常数成正比,与⑩ 两极板距离 成反比。
(2)决定式:C=
εrS
4 k d ,k为静电力常量。
4.常见的电容器 有纸质电容器、电解电容器、可变电容器、平行板电容器等。电解电 容器接入电路时,应注意其 极性 不要接错。 5.辨析 (1)电容器的电容与电容器所带电荷量成反比 (✕)
(2)电容器所带电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和 (✕)
(3)电容器充电后断开电源,则电容器ppt所精选带的电荷量不变 (√)
A.在前 t 时间内,电场力对粒子做的功为q U
2
4
B.在后 t 时间内,电场力对粒子做的功为3 q U
2
8
C.在粒子下落前 d
4
D.在粒子下落前 d
4
和后d
4
和后d
4
的过程中,电场力做功之比为1∶2 的过程中,电场力做功之比为2∶1
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11
4. 答案 B 带正电的粒子以一定的初速度v0沿两板的中线进入水平放 置的平行金属板内,恰好沿下板的右边缘飞出,带电粒子所做的运动是类平
3
二、带电粒子在电场中的运动 1.带电粒子在电场中的加速 带电粒子在电场中加速时,若不计粒子的重力,只受电场力,则电场力对带 电粒子做的功等于① 粒子动能的变化量 。在匀强电场中可用力和 运动的观点处理,也可用能量观点处理;在非匀强电场中一般用能量观点 处理。 2.带电粒子在电场中的偏转 只分析带电粒子垂直进入匀强电场时发生的偏转。 (1)粒子在电场中的运动情况:如果带电粒子以初速度v0垂直于场强方向 射入匀强电场,不计重力,电场力使带电粒子产生加速度,做② 类平抛 运动。
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4
(2)运动规律:垂直于电场方向上的分运动是匀速直线运动。
vx=v0,x=v0t 平行于电场方向上的分运动是③ 匀加速直线运动 。
qU
1
vy=at= m
t,y=
d
2
at2=1
2
q ·U
md
·t2
(3)粒子飞越电场时,侧移距离和偏转角
L
飞越电场所用的时间t=④ v 0
侧移距离y= 1
2
at2=1
浙江专用 物理
第3讲 电容器 带电粒子在电场中的运动
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1
知识梳理
一、电容器
1.电容器 (1)组成:由两个彼此① 绝缘 又相互② 靠近 的导体组成。 (2)带电荷量:一个极板所带电荷量的③ 绝对值 。 2.电容 (1)定义:电容器所带的④电荷量Q 与电容器两极板间的电势差U的比值。
Q
(2)定义式:C=⑤ U
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2.测量电容器两极板间电势差的仪器——静电计 电容器充电后,两板间有电势差U,但U的大小不能用电压表去测量(因为 两板上的正、负电荷会立即中和掉),但可以用静电计去测量。 静电计是在验电器的基础上改造而成的,由相互绝缘的两部分构成,静电 计的两部分与电容器的两极板分别连接在一起,则电容器上的电势差就 等于静电计上所指示的电势差,U的大小从静电计上的刻度读出。 3.平行板电容器动态变化问题 (1)首先要区分两种基本情况 ①电容器始终与电源相连时,电容器两极板间电势差U保持不变; ②电容器充电后与电源断开时,电容器所带电荷量Q保持不变。
B.U1变小,U2变大 D.U1变小,U2变小
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9
答案 B 设电子质量为m,电荷量大小为e,经电势差为U1的电场加速后,
由动能定理得eU1= 1
2
mv 02
经平行板射出时,其水平速度和竖直速度分别为
vx=v0,vy=at= e U 2· l
dm v0
由此得tan θ= v y =e U 2 l= l U 2
抛运动。竖直方向上的分运动是初速度为零的匀加速运动,由运动学知识
可知,前后两段相等时间内竖直方向上的位移之比为1∶3,电场力做功之比
也为1∶3。又因为电场力做的总功为 q U ,所以在前 t 时间内,电场力对粒
2
2
子做的功为 q U ,A选项错;在后 t 时间内,电场力对粒子做的功为 3 q U ,B选
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8
3.如图,电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差 为U2的两块平行板间的电场中,入射方向跟极板平行。整个装置处在真空 中,重力可忽略。在电子能射出平行板区的条件下,下述四种情况中,一定 能使电子的偏转角θ变大的是 ( )
A.U1变大,U2变大 C.U1变大,U2变小
8
2
8
项对。在粒子下落前 d 和后d 的过程中,电场力做功相等,故C、D选项错。
4
4
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重难突破
重难一 电容器两个公式的区别及平行板电容器的两类问题
1.关于电容器的两个公式的区别
(1)电容的定义式C= Q ,反映了电容器储存电荷的本领,但平行板电容器 的电容C的大小与Q、U U都无关。
(2)平行板电容器电容的决定式C= ε,r反S 映了电容C的大小与两极板正 对面积成正比,与两极板间距离成反4比 k,与d 极板间电介质的相对介电常数 成正比。
1
2qU
答案 A 根据qU= 2 mv2可得v= m,对四种粒子分析,质子的
故选项A正精选
6
2.如图所示是描述对给定的电容器充电时极板上带电荷量Q、极板间电压 U和电容C之间关系的图像,其中正确的是 ( )
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2. 答案 BCD A图所含的信息是:电容器电容的大小和电容器所带的电 荷量成正比,A错误。B图所含的信息是:电容器的电容并不随两极板间的 电压的变化而改变,B正确。C图所含的信息是:电容器所带的电荷量与极 板间的电压的比值不变,即电容器的电容不变,C正确。D图所含的信息是: 电容器的电容与电容器所带的电荷量无关,D正确。