電容器與電容帶電粒子在電場中的運動學(xué)案

定義：電容器所帶的定義式：___(2)定義：電容器所帶的定義式：___(2)定義式:成反比.2012電容器與電容帶電粒子在電場中的運動學(xué)案【知識梳理】一、電容器與電容一、電容器電容器組成：由兩個彼此―又相互的導(dǎo)體組成.帶電量：一個極板所帶電量的.電容器的充、放電充電：使電容器帶電的過程，充電后電容器兩板上帶等量的，電容器中儲存放電：使充電后的電容器失去電荷的過程，放電過程中轉(zhuǎn)化為其他形式的能.2．電容定義：電容器所帶的 與電容器兩極板間的電勢差U的比值.物理意義：表示電容器本領(lǐng)大小的物理量.單位：法拉(F)1F=|1F=pF.平行板電容器(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￡S(2)決定式：C=夜囪，其中k為靜電力常量，￡為相對介電常數(shù).4、關(guān)于電容器兩類典型問題分析方法：首先確定不變量，若電容器充電后斷開電源，則_不變；若電容器始終和直流電源相連，則—不變。當(dāng)決定電容器大小的某一因素變化時，用公判斷電容的變化。用公式分析Q和U的變化。用公式分析平行板電容兩板間場強(qiáng)的變化。一、帶電粒子的加速 , |1.帶電粒子在電場中的加速 -U—帶電粒子沿與電場線平行的方向進(jìn)入電場，帶電粒子將做+運動.有兩種分析方法： 一四-用動力學(xué)觀點分析："=尊，E=U，v2—v0=2ad.用功能觀點分析：粒子只受電場力作用，電場力做的功等于物體動能的變化.2 22 2dm二、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)TOC\o"1-5"\h\z由物體做曲線運動的條件可知:。其中最簡單的就是加速度方向與速度方向垂-Y++++++++女直。如右圖所示，在真空中水平放置一對金屬板丫和丫’間的電壓為U，現(xiàn)有一質(zhì) y量為m、電荷量為q的帶電粒子以水平速度v0射入電場中，則： $v0 T1、帶電粒子的運動形式 3，|— —帶電粒子沿極板方向作速度為為的勻速直線運動，即X=里;垂直于極板 IL1方向作初速度為零的勻加速直線運動，即y=1at2=1祟12:粒子的合運動為勻變速曲線運動(類平拋

運動）。2、帶電粒子在垂直于板方向偏移的距離為y= —。2dmv23、帶電粒子離開電場時的速度大?。核椒较颍簐=瑋豎直方向：v=at=幺當(dāng)，故其合速度：v=-.Jv2+v2=：（-^當(dāng)）2+V2。*p ymdv xy*mdv°v》v小vov》v小vovxmdv2三、帶電粒子運動的實際應(yīng)用一一三、帶電粒子運動的實際應(yīng)用一一示波管的原理1、 構(gòu)誥：示波管主要由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成。2、 原理YY'的作用：被電子槍加速的電子在YY'上信號電壓產(chǎn)生的電場中做類平拋運動，出電場后做勻速直線運動，最后打到熒光屏上。其作用結(jié)果使亮斑在豎直方向移動。XX’的作用：電子在XX’的掃描電壓其作用下使亮斑在水平方向移動。四帶電粒子是否考慮重力要依據(jù)具體情況而定?；玖Ｗ樱喝珉娮?、質(zhì)子、a粒子、離子等除有說明或明確的暗示外，一般都不考慮重力（但不能忽略質(zhì)量）。帶電顆粒：如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有說明或明確的暗示以外，一般都不能忽略重力。典型例題1（2011天津）.板間距為d的平行板電容器所帶電荷量為Q時，兩極板間的電勢差為U1，板間場強(qiáng)為與?，F(xiàn)將電容器所帶電荷量變?yōu)?Q，板間距變?yōu)?d，其他條件不變，這時兩極板間電勢差為U2,板間場強(qiáng)為e2,下列說法正確的是A.U2=U1，E2=E1 B.U2=2U1，E2=4E1C.U2=U1，E2=2E1 D.U2=2U1，E2=2E12.2010?北京?18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）。設(shè)兩極板正對面積為S，極板間的距離為d,靜電計指針偏角為0。實驗中，極板所帶電荷量不變，若保持S不變，增大d,則。變大保持S不變，增大d,則。變小保持d不變，減小S,則。變小保持d不變，減小S,則。不變D3.如圖所示，靜止的電子在加速電壓U的作用下從O經(jīng)P板的小孔射出，又垂直進(jìn)入平行金屬板間的電場，在偏轉(zhuǎn)電壓U的作用下偏轉(zhuǎn)一段距離.現(xiàn)使U加倍，要想使電子的運動軌跡不發(fā)生變化，應(yīng)該（ ） 1D使七加倍使U變?yōu)樵瓉淼?倍。.使七變?yōu)樵瓉淼?/2倍

針對練習(xí)題18圖2010-重慶?17某電容式話筒的原理示意圖如題18圖所示，E為電源，題18圖R為電阻，薄片P和Q為兩金屬基板。對著話筒說話時，P振動而Q可視為不動。在P、Q間距增大過程中，P、Q購車的電容器的電容增大P上電荷量保持不變M點的電勢比N點的低M點的電勢比N點的高（09-福建?15）如圖所示，平行板電容器與電動勢為E的直流電源（內(nèi)阻不計）連接，下極板接地。一帶電油滴位于容器中的P點且恰好處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動一小段距離（）帶點油滴將沿豎直方向向上運動P點的電勢將降低帶點油滴的電勢將減少若電容器的電容減小，則極板帶電量將增大3.（05上海物理12）.在場強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場中，一質(zhì)量為m、帶電量為+q的物體以某一初速沿電場反方向做勻減速直線運動，其加速度大小為0.8qE/m，物體運動s距離時速度變?yōu)榱?則（A）物體克服電場力做功qEs （B）物體的電勢能減少了0.8qEs（C）物體的電勢能增加了qEs （D）物體的動能減少了0.8qEs4.（05天津物理18）.一帶電油滴在勻強(qiáng)電場E中的運動軌跡如圖中虛線所示，電場方向豎直向下。若不計空氣阻力，則此帶電油滴從。運動到小的過程中，能量變化情況為動能減小 B.電勢能增加C.動能和電勢能之和減小 D.重力勢能和電勢能之和增加原來都靜止的質(zhì)子（氫原子核1H）和粒子（氮原子核4He），經(jīng)過同一電壓加速以后，它們的速度大小TOC\o"1-5"\h\z之比為（ ） 1 2_1:lB.1:2C.1:4D.J2:1如圖所示，電子以初速v垂直于電場線方向飛入平行金屬板形成的勻強(qiáng)電場中，若兩平行板間距為d， .電壓為U，板長為L，則電子偏移為h，如板間電壓改為■，則電子偏移 （） 2 ■…e A.2hB.巨h C.4hD.h/2 ， 】電子經(jīng)加速電場（電壓為叭）后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，（電壓為U2），然后飛出偏轉(zhuǎn)電場，要使電子不飛出偏轉(zhuǎn)電場可采取的措施有（'） 2A.增大UB.減小UC.增大UD.減小U 國如圖所示，有三個質(zhì)量相等；分別帶正電、負(fù)2電和不帶電的小球，從帶電平行金屬 ’ 板的P點以相同速率沿垂直于電場方向射人電場，落在A、B、C三點上，則（ ）’ 一--―二’A帶正電，B不帶電，C帶負(fù)電三個帶電小球在電場中運動時間相等 '三個小球在電場中加速度大小關(guān)系是a>a>a ':治三個小球到達(dá)正極板時動能關(guān)系是EkA>EkB>EkC在平行板電容器A、B兩板上加上如圖交變電壓，開始B板的電勢比A板高，這時兩板中間原來靜止的電子在電場作用下開始運動，設(shè)電子在運動中不與極板發(fā)生碰撞，則下述說法正確的是（不計電子重力）（ ）電子先向A板運動，然后向B板運動，再返回A板做周期性來回運動電子一直向A板運動電子一直向B板運動 -電子先向B板運動，然后向A板運動，再返回B板做來回周期性運動10、兩塊大小、形狀完全相同的金屬平板平行放置，構(gòu)成一平行板電容器，與它相連接的電路如圖所示，接通開關(guān)K，電源即給電容器充電。（）A、保持K接通，減小兩極板間的距離，

則兩極板間電場的電場強(qiáng)度減小B、 保持K接通，減小兩極板間的距離，則兩極板間的電勢差減小TOC\o"1-5"\h\zC、 斷開K，減小兩極板間的距離，則兩極板間的電勢差減小 ID、 斷開K，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則兩極板間的電勢差增大 h11如圖所示，水平放置的A、B兩平行金屬板相距h，上板A帶正電，現(xiàn)有質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球在B板下方距離為H處，以初速度V0 1 '豎直向上從B板小孔進(jìn)入板間電場，欲使小球剛好打到A板，A、B間電勢差x(2008上海物理23),如圖所示為研究電子槍中電子在電場中運動的簡化模型示意圖在Oxy平面的ABCD區(qū)域內(nèi)，存在兩個場強(qiáng)大小均為E的勻強(qiáng)電場I和II，兩電場的邊界均是邊長為L的正方形(不計電子所受重力)。在該區(qū)域AB邊的中點處由靜止釋放電子，求電子離開ABCD區(qū)域的位置.在電場I區(qū)域內(nèi)適當(dāng)位置由靜止釋放電子，電子恰能從ABCD區(qū)域左下角D處離開，求所有釋放點的位置.若將左側(cè)電場I整體水平向右移動L/n(nN1)，仍使電子從ABCD區(qū)域左下角D處離開(D不隨電場移動)，求在電場I區(qū)域內(nèi)由靜止釋放電子的所有位置。13、右圖所示為真空示波管的示意圖，電子從燈絲K發(fā)出(初速度不計)，經(jīng)燈絲與A板間的加速電壓U加速