湖北遠安一中高三物理《電容器與電容 帶電粒子在電場中的運動》復習導學案

1 電容器與電容電容器與電容 帶電粒子在電場中的運動帶電粒子在電場中的運動 導學案導學案 班級 組號 姓名 學習目標學習目標 1 理解電容的概念 會分析平行板電容器的兩類動態(tài)問題 2 熟練掌握帶電粒子在電場中加速 偏轉問題的處理方法 理解示波器 的原理 考點復習考點復習 考點考點 1 1 電容器與電容電容器與電容 1 電容 1 定義式 C 2 單位 法拉 F 1F F pF 3 決 定因素 電容 C 的大小由電容器本身 決定 與電壓 電荷量 隨 Q 變化 也不 隨電壓變化 2 平行板電容器 1 決定式 口述平行板電容器的電容與哪些因素有關 什么關系 口述平行板電容器的電容與哪些因素有關 什么關系 2 兩類動態(tài)問題 充電后與電池兩極相連 則 不變 若增大極板正對面積 S 則 C Q E 充電后與電池兩極斷開 則 不變 若增大極板正 對面積 S 則 C U E 考點考點 2 2 帶電粒子在電場中的運動 帶電粒子在電場中的運動 1 帶電粒子在電場中的重力問題 電子 質子 粒子 離子等基本粒子 除有說明或 有明確的暗示以外 一般都 重力 但并不忽略質量 液滴 油滴 塵埃 小球等帶 電顆粒 除有說明或有明確的暗示以外 一般都 重力 2 帶電粒子在勻強電場中的偏轉 帶電粒子 于電場方向進入勻強電場 做 運動 處理方法類似于 利用三個基本方程 沿初速度方向 沿電 場方向 可以得到離開電場時的偏移量 離 y 開電場時的偏轉角正切 比較和的表達式 寫出二者的關系式 tan y tan 為 若不同的帶電粒子從靜止經同一加速電壓 U0加速后進入偏轉電場 可推 得偏移量 y 偏轉角正切 tan 考點考點 3 3 示波管 示波管 如圖是示波管的構造圖 如果在 偏轉電極 XX 和 YY 之間都沒有加電 壓 則電子槍射出的電子沿直線運動 打在熒光屏 在那里產生一個 亮斑 請在右圖中畫出以下三種情況屏上亮線的形狀 1 只在偏轉電極 YY 上加上如圖甲所示 UY Umsin t 的電壓 2 只在偏轉電極 XX 上加上如圖乙所示的電壓 3 在 偏轉電極 YY 上加上圖甲所示的電壓 同時在偏轉電極 XX 上加上圖乙所示的電壓 設偏轉電壓頻率均較高 對點訓練對點訓練 2 1 如圖 一個電容器與電池相連 增大電容器兩極板間的距離 則下列說法中正確的是 A 電容器電容增大 B 電容器極板電量增加 C 在增大極板間距離過程中 電路中電流方向如題圖所示 D 原來靜止在電容器極板間的電荷將向上加速運動 2 如圖所示 豎直放置的平行金屬板帶等量異種電荷 一帶電微粒沿圖中直線從 a 向 b 運動 下列說法中正確的是 A 微粒做勻速運動 B 微粒做勻加速運動 C 微粒電勢能增大 D 微粒動能減小 3 如圖所示 示波管是示波器的核心部件 它由電子槍 偏轉電極和熒光屏組成 如果在熒 光屏上 P 點出現(xiàn)亮斑 那么示波管中的 A 極板 X 應帶正電 B 極板 X 應帶正電 C 極板 Y 應帶正電 D 極板 Y 應帶正電 熱點考向熱點考向 1 1 平行板電容器動態(tài)問題分析平行板電容器動態(tài)問題分析 例證例證 1 1 如圖所示 平行板電容器 AB 兩極板水平放置 A 在上方 B 在下方 現(xiàn)將其 和理想二極管串聯(lián)接在電源上 已知 A 和電源正極相連 二極管具有單向導電性 一帶電小 球沿 AB 中心水平射入 打在 B 極板上的 N 點 小球的重力不能忽略 現(xiàn)通過上下移動 A 板來改變兩極板 AB 間距 兩極板仍平行 則下列 說法正確的是 A 若小球帶正電 當 AB 間距增大時 小球打在 N 的左側 B 若小球帶正電 當 AB 間距減小時 小球打在 N 的左側 C 若小球帶負電 當 AB 間距減小時 小球可能打在 N 的右側 D 若小球帶負電 當 AB 間距增大時 小球可能打在 N 的左側 互動探究互動探究 在 例證 1 中 若去掉電路中的二極管 則正確的選項是 熱點考向熱點考向 2 2 帶電粒子在電場中的偏轉帶電粒子在電場中的偏轉 例證例證 2 2 如圖所示 真空中水平放置的兩個相同極板 Y 和 Y 長為 L 相距 d 足夠大的豎直屏與兩板右側相距 b 在兩板間 加上可調偏轉電壓 UYY 一束質量為 m 帶電量為 q 的粒子 不計 重力 從兩板左側中點 A 以初速度 v0沿水平方向射入電場且能穿出 1 證明粒子飛出電場后的速度方向的反向延長線交于兩板間的中心 O 點 2 求兩板間所加偏轉電壓 UYY 的范圍 3 求粒子可能到達屏上區(qū)域的長度 變式訓練變式訓練 如圖所示為一真空示波管的示意圖 電子從燈絲 K 發(fā)出 初速度可忽略不 計 經燈絲與 A 板間的電壓 U1加速 從 A 板中心孔沿中心線 KO 射出 然后進入兩塊平行金 屬板 M N 形成的偏轉電場中 偏轉電場可視為勻強電場 電子進入 M N 間電場時的速度與 電場方向垂直 電子經過偏轉電場后打在熒光屏上的 P 點 已知 3 M N 兩板間的電壓為 U2 兩板間的距離為 d 板長為 L 電子的質量為 m 電荷量為 e 不計 電子受到的重力及它們之間的相互作用力 1 求電子穿過 A 板時速度的大小 2 求電子從偏轉電場射出時的側移量 3 若要使電子打在熒光屏上 P 點的上方 可采取哪些措施 熱點考向熱點考向 3 3 帶電體運動中的力電綜合問題帶電體運動中的力電綜合問題 例證例證 3 3 在足夠長的粗糙絕緣板 A 上放一個質量為 m 電荷量為 q 的小滑塊 B 用手托 住 A 置于方向水平向左 場強大小為 E 的勻強電場中 此時 A B 均能靜止 如圖所示 現(xiàn)將 絕緣板 A 從圖中位置 P 垂直電場線移至位置 Q 發(fā)現(xiàn)小滑塊 B 相對 A 發(fā)生了運動 為研究方 便可以將絕緣板 A 的運動簡化成先勻加速接著勻減速到靜止的過程 測量發(fā)現(xiàn)豎直方向加速 的時間為 0 8 s 減速的時間為 0 2 s P Q 位置高度差為 0 5 m 已知勻強電場的場強 A B 之間動摩擦因數(shù) 0 4 g 取 10 m s2 求 qmgE 3 0 1 絕緣板 A 加速和減速的加速度大小分別為多大 2 滑塊 B 最后停在離出發(fā)點水平距離為多大處 變式訓練變式訓練 在空間中水平面 MN 的下方存在豎直向下的勻強電場 質量為 m 的帶電小球由 MN 上方的 A 點以一定初速度水平拋出 從 B 點 進入電場 到達 C 點時速度方向恰好水平 A B C 三點在同一直線上 且 AB 2BC 如圖所示 由此可見 A 電場力為 3mg B 小球帶正電 C 小球從 A 到 B 與從 B 到 C 的運動時間相等 D 小球從 A 到 B 與從 B 到 C 的速度變化 量相等 雙基訓練雙基訓練 1 根據(jù)電容器電容的定義式 C Q U 可知 A 電容器所帶的電荷量 Q 越多 它的電容就越大 C 與 Q 成正比 B 電容器不帶電時 其電容為零 C 電容器兩極板之間的電壓 U 越高 它的電容就越小 C 與 U 成反比 D 以上說法均不對 4 2 如圖所示 兩板間距為 d 的平行板電容器與電源連接 電鍵 K 閉合 電容器 兩板間有一質量為 m 帶電荷量為 q 的微粒靜止不動 下列各敘述中正確的 是 A 微粒帶的是正電 B 電源電動勢大小為 C 電鍵 K 斷開 把電容器兩板距離增大 微粒將向下做加速運動 D 保持電鍵 K 閉合 把電容器兩板距離增大 微粒將向下做加速運動 3 如圖所示 有一帶電粒子 不計重力 貼著 A 板沿水平方向射入勻強電 場 當偏轉電壓為 U1時 帶電粒子沿軌跡 從兩板右端連線的中點 飛出 當偏轉電壓為 U2時 帶電粒子沿軌跡 落到 B 板中間 設粒子 兩次射入電場的水平速度相同 則電壓 U1 U2之比為 A 1 8 B 1 4 C 1 2 D 1 1 4 如圖 a 所示 兩個平行金屬板 P Q 豎直放置 兩板間加上如圖 b 所示的電壓 t 0 時 Q 板比 P 板電勢高 5 V 此時在兩板的正中央 M 點有一 個電子 速度為零 電子在電場力作用下運動 使得 電子的位置和速度隨時間變化 假設電子始終未與兩板 相碰 在 0 t 8 10 10 s 的時間內 這個電子處于 M 點的右側 速度方向向左且大小逐漸減小的時間是 A 0 t 2 10 10s B 2 10 10s t 4 10 10s C 4 10 10s t 6 10 10s D 6 10 10s t 8