重慶市萬(wàn)州分水中學(xué)高考物理一輪復(fù)習(xí)指導(dǎo)：第6章 第3講 電容器與電容、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課件

第六章電場(chǎng)第三講電容器與電容、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)2．電容(1)定義式：C＝

.(2)單位：法拉(F)，1F＝

μF＝

pF(3)電容與電壓、電荷量的關(guān)系①電容C的大小由電容器本身結(jié)構(gòu)決定，與電壓、電荷量______．不隨Q變化，也不隨電壓變化．1061012無(wú)關(guān)3．平行板電容器及其電容(1)影響因素：平行板電容器的電容與

成正比，與介質(zhì)的

成正比，與

成反比．正對(duì)面積介電常數(shù)兩板間的距離1.用控制變量法，可以研究影響平行板電容器電容的因素(如圖所示)．設(shè)兩極板正對(duì)面積為S，極板間的距離為d，靜電計(jì)指針偏角為θ.實(shí)驗(yàn)中，極板所帶電荷量不變，若(

)A．保持S不變，增大d，則θ變大B．保持S不變，增大d，則θ變小C．保持d不變，減小S，則θ變小D．保持d不變，減小S，則θ不變答案：A

知識(shí)點(diǎn)二帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1．帶電粒子在電場(chǎng)中的加速(1)處理方法：利用動(dòng)能定理：qU＝

.(2)適用范圍： ．Zxxk任何電場(chǎng)1．帶電粒子在電場(chǎng)中的重力問(wèn)題(1)基本粒子：如電子、質(zhì)子、α粒子、離子等除有說(shuō)明或有明確的暗示以外，一般都不考慮重力(但并不忽略質(zhì)量)．(2)帶電顆粒：如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有說(shuō)明或有明確的暗示以外，一般都不能忽略重力．2．如圖所示，水平放置的平行金屬板充電后板間形成勻強(qiáng)電場(chǎng)，板間距離為d，一個(gè)帶負(fù)電的液滴帶電荷量大小為q，質(zhì)量為m，從下板邊緣射入電場(chǎng)，沿直線從上板邊緣射出，則(

)解析：首先根據(jù)運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)，確定要考慮重力，而電場(chǎng)力也在豎直方向上，所以可以肯定合外力必然為零，因而確定了液滴的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和所受重力和電場(chǎng)力的關(guān)系．答案：ACD2．工作原理示波器是可以用來(lái)觀察電信號(hào)隨時(shí)間變化情況的一種電子儀器．如果在偏轉(zhuǎn)電極XX′上加橫向掃描電壓，同時(shí)加在偏轉(zhuǎn)電極YY′上所要研究的信號(hào)電壓，電子束隨信號(hào)電壓的變化在縱向做豎直方向的掃描，其周期與偏轉(zhuǎn)電極XX′的掃描電壓的周期相同，在熒光屏上就顯示出信號(hào)電壓隨時(shí)間變化的圖線．3．示波管是示波器的核心部件，它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成，如圖所示．如果在熒光屏上P點(diǎn)出現(xiàn)亮斑，那么示波管中的(

)A．極板X應(yīng)帶正電B．極板X′應(yīng)帶正電C．極板Y應(yīng)帶正電D．極板Y′應(yīng)帶正電解析：根據(jù)亮點(diǎn)的位置，偏向XY區(qū)間，說(shuō)明電子受到電場(chǎng)力作用發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，因此極板X、極板Y應(yīng)帶正電．答案：AC

如圖所示，兩塊較大的金屬板A、B相距為d，平行放置并與一電源相連，S閉合后，兩板間恰好有一質(zhì)量為m，帶電荷量為q的油滴處于靜止?fàn)顟B(tài)，以下說(shuō)法正確的是平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析

A．若將S斷開，則油滴將做自由落體運(yùn)動(dòng)，G表中無(wú)電流ZxxkB．若將A向左平移一小段距離，則油滴仍然靜止，G表中有b→a的電流C．若將A向上平移一小段距離，則油滴向下加速運(yùn)動(dòng)，G表中有b→a的電流D．若將A向下平移一小段距離，則油滴向上加速運(yùn)動(dòng)，G表中有b→a的電流【變式訓(xùn)練】1.如圖所示，平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為E的直流電源(內(nèi)阻不計(jì))連接，下極板接地．一帶電油滴位于電容器中的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離(

)A．帶電油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)B．P點(diǎn)的電勢(shì)將降低C．帶電油滴的電勢(shì)能將減小D．若電容器的電容減小，則極板帶電荷量將增大答案：B

(2011·福建高考)反射式速調(diào)管是常用的微波器件之一，它利用電子團(tuán)在電場(chǎng)中的振蕩來(lái)產(chǎn)生微波，其振蕩原理與下述過(guò)程類似．如圖所示，在虛線MN兩側(cè)分別存在著方向相反的兩個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，一帶電微粒從A點(diǎn)由靜止開始，在電場(chǎng)力作用下沿直線在A、B兩點(diǎn)間往返運(yùn)動(dòng)．已知電場(chǎng)強(qiáng)度的大小分別是E1＝2.0×103N/C和E2＝4.0×103N/C，方向如圖所示．帶電微粒質(zhì)量m＝1.0×10－20kg，帶電荷量q＝－1.0×10－9C，A點(diǎn)距虛線MN的距離d1＝1.0cm，不計(jì)帶電微粒的重力，忽略相對(duì)論效應(yīng)．求：帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)

(1)B點(diǎn)距虛線MN的距離d2；(2)帶電微粒從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間t.

題中“在A、B兩點(diǎn)間往返運(yùn)動(dòng)”說(shuō)明帶電微粒從A點(diǎn)靜止開始先做勻加速運(yùn)動(dòng)，后做勻減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)速度恰好為零．(2)設(shè)微粒在虛線MN兩側(cè)的加速度大小分別為a1、a2，由牛頓第二定律有Zxxk|q|E1＝ma1③|q|E2＝ma2④設(shè)微粒在虛線MN兩側(cè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為t1、t2，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有答案：(1)0.50cm

(2)1.5×10－8s

【變式訓(xùn)練】2.(2011·安徽高考)如圖甲所示，兩平行正對(duì)的金屬板A、B間加有如圖乙所示的交變電壓，一重力可忽略不計(jì)的帶正電粒子被固定在兩板的正中間P處．若在t0時(shí)刻釋放該粒子，粒子會(huì)時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng)，并最終打在A板上．則t0可能屬于的時(shí)間段是(

)粒子在一個(gè)周期內(nèi)的總位移大于零，故A錯(cuò)；粒子在一個(gè)周期內(nèi)的總位移小于零時(shí)，故B對(duì)；粒子在一個(gè)周期內(nèi)的總位移大于零，故C錯(cuò)；粒子在一個(gè)周期內(nèi)的總位移大于零，故D錯(cuò)．答案：B帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)

由于電子經(jīng)過(guò)板間的時(shí)間極短，遠(yuǎn)小于交變電壓的周期，因此，在電子經(jīng)過(guò)板間的過(guò)程中，可認(rèn)為板間電壓不變，電子在板間的運(yùn)動(dòng)可認(rèn)為是類平拋運(yùn)動(dòng)，但不同電壓值對(duì)應(yīng)電子不同的偏移量，沿金屬板邊緣射出的電子對(duì)應(yīng)屏上線段的最上端和最下端．

答案：10cm

(1)此題屬于帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，但因粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間極短，粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中可認(rèn)為電場(chǎng)是不變的．(2)打在屏上最上端和最下端的電子是否是沿金屬板邊緣飛出的電子應(yīng)當(dāng)通過(guò)計(jì)算做出判斷．

【變式訓(xùn)練】3.如圖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(jì))，經(jīng)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(jìn)入兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中(偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng))，電子進(jìn)入M、N間電場(chǎng)時(shí)的速度與電場(chǎng)方向垂直，電子經(jīng)過(guò)電場(chǎng)后打在熒光屏上的P點(diǎn)．已知M