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时间:2018-07-17
《高中物理选修3-1电场第三元复习学案》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、静电场第三单元复习——电容器带电粒子在电场中的运动教学目标:1.理解电容器的电容,掌握平行板电容器的电容的决定因素2.熟练应所学电场知识分析解决带电粒子在匀强电场中的运动问题.3.运用静电场的有关概念和规律解决物理问题(一)知识整合1.电容器的定义:两个彼此又相互靠近的导体就可以看作一个电容器.2.使电容器带电的过程叫,使电容器失去电荷的过程叫.3.电容:物理意义:表示电容器容纳电荷本领的大小.定义:电容器的带电量和电容器两极板电压之比.公式C=.单位:1F=__________μF,=__________PF.(电容器的电容由电容器本身因素决定,与带电量,极
2、板电压无关.)平行板电容器的电容:C=.4.带电粒子在电场中的运动(1)平衡问题平衡问题中一般考虑带电粒子所受的重力,带电粒子在电场中处于静止状态或匀速运动状态,则说明____________________________________.(2)加速问题ULdv0m,qyvtθθ带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场时,受到的电场力的方向与运动方向在同一直线上,此时带电粒子做_________运动,带电粒子动能的变化量等于______________做的功,也等于________________的变化量.(3)带
3、电粒子在电场中的偏转如图所示,质量为m电荷量为q的带电粒子以平行于极板的初速度v0射入长为L版间距离为d的平行版电容器间,两板间电压为U,求射出时的偏移、偏转角.①侧移:__________________②偏转角:__________________【例1】如图所示,电路中A、B为两块竖直放置的金属板,C是一只静电计,开关S合上后,静电计指针张开一个角度,下述哪些做法可使指针张角增大()A.使A、B两板靠近一些B.使A、B两板正对面积错开一些C.断开S后,使A板向右平移拉开一些D.断开S后,使A、B正对面积错开一些【例2】一平行板电容器充电后与电源断开,负极
4、板接地,在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在P点,如图所示,以E表示两极板间的场强,U表示电容器的电压,W表示正电荷在P点的电势能.若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,则( )P+-A.U变小,E不变B.E变大,W变大C.U变小,W不变D.U不变,W不变C2R2ER1KC1【例3】如图所示电路中,,,忽略电源电阻,下列说法中正确的是( )①开关K处于断开状态,电容的电量大于的电量;②开关处于断开状态,电容的电量大于的电量;③开关处于接通状态,电容的电量大于的电量;④开关处于接通状态,电容的电量大于的电量.A.① B.④ C.①③ D.②④(
5、五)带电粒子(或带电体)在电场中的平衡问题a-Ld+θ【例4】如图所示,用长L=0.50m的绝缘轻质细线,把一个质量m=1.0g带电小球悬挂在带等量异种电荷的平行金属板之间,平行金属板间的距离d=5.0cm,两板间电压U=1.0×103V.静止时,绝缘线偏离竖直方向θ角,小球偏离竖直距离a=1.0cm.(θ角很小,为计算方便可认为tanθ≈sinθ,取g=10m/s2,需要求出具体数值,不能用θ角表示)求:(1)两板间电场强度的大小;(2)小球带的电荷量.(3)若细线突然被剪断,小球在板间如何运动?(六)带电粒子(或带电体)在电场中的加速问题【例5】如图所示,
6、水平放置的两平行金属板A、B相距为d,电容为C,开始时两极板均不带电,A板接地且中央有一小孔,现将带电液一滴一滴地从小孔正上方h高处无初速地滴下,设每滴液滴的质量为m,电荷量为q,落到B板后把电荷全部传给B板.(1)第几滴液滴将在A、B间做匀速直线运动?(2)能够到达B板的液滴不会超过多少滴?(七)带电粒子(或带电体)在电场中的偏转问题【例6】一束电子流在经V的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若两板间距cm,板长cm,那么,要使电子能从平行板间飞出,两个极板上最多能加多大电压(电子的重力不计)?(八)带电粒子(或带电体)在
7、电场中运动的综合问题-+OC【例7】已知如图,水平放置的平行金属板间有匀强电场.一根长l的绝缘细绳一端固定在O点,另一端系有质量为m并带有一定电荷的小球.小球原来静止在C点.当给小球一个水平冲量后,它可以在竖直面内绕O点做匀速圆周运动.若将两板间的电压增大为原来的3倍,求:要使小球从C点开始在竖直面内绕O点做圆周运动,至少要给小球多大的水平冲量?在这种情况下,在小球运动过程中细绳所受的最大拉力是多大?考点落实训练1.对于给定的电容器,描述其电容C、电量Q、电压U之间相应关系的图应是图1中的()2.如图所示,让平行板电容器带电后,静电计的指针偏转一定角度,若不改
8、变两极板带的电量而减小两极板间的距离,
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