高考物理试题：第3讲电容器与电容带电粒子在电场中的运动

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1、第3讲电容器与电容　带电粒子在电场中的运动一、电容、平行板电容器1.电容(1)定义：电容器所带的电荷量与两极板间电势差的比值.(2)公式：C＝________.(3)物理意义：电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量.它的大小与电容器本身的结构有关，与U、Q无关.(4)电容器的充、放电充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两板带上等量的异种电荷，电容器中储存电场能.放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中电场能转化为其他形式的能.1061012(5)单位：1法拉(F)＝______微法(

2、μF)＝______皮法(pF).2.平行板电容器的电容正对面积距离(1)影响因素：平行板电容器的电容与两极板的__________成正比，与两极板的________成反比，并跟板间插入的电介质有关.(2)公式：C＝__________.二、带电粒子在电场中的运动1.带电粒子在电场中的直线运动(1)运动状态分析：带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场，受到的电场力与运动方向在同一条直线上，做匀变速直线运动.(2)用功能观点分析：电场力对带电粒子所做的功等于粒子动能的变化，即qU＝_______

3、_______.2.带电粒子的偏转分析(1)运动状态：带电粒子受到恒定的与初速度方向垂直的电场力作用而做类平抛运动.(2)处理方法：类似于平抛运动的处理方法，如图6-3-1所示.图6-3-1匀速直线匀加速直线【基础检测】(2015年海南卷)如图6-3-2所示，一充电后的平行板电容器的两极板相距l，在正极板附近有一质量为M、电荷量为q(q＞0)的粒子，在负极板附近有另一质量为m、电荷量为－q的粒子，在电场力的作用下，两粒子同时从静止开始运动.已知两粒子同若两粒子间相互作用力可忽略，不计重力，则M∶

4、m为()图6-3-2A.3∶2B.2∶1C.5∶2D.3∶1答案：A》》》考点1平行板电容器的动态分析⊙重点归纳①第一类动态变化：电容器两极板间电压不变.②第二类动态变化：电容器所带电荷量不变.【考点练透】1.(2014年海南卷)如图6-3-3所示，一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连，极板水平放置，极板间距为d，在下极板上叠放一厚度为l的金属板，其上部空间有一带电粒子P静止在电容器中，当把金属板从电容器中快速抽出后，粒)子P开始运动，重力加速度为g.粒子运动加速度为(图6-3-3答案：

5、A2.(2014年天津卷)如图634所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置.闭合电键S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动.如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是()A.增大R1的阻值B.增大R2的阻值C.增大两板间的距离图6-3-4D.断开电键S答案：B》》》考点2带电粒子在电场中的加速运动分析⊙重点归纳2.带电粒子在电场中运动时是否考虑重力的处理方法(1)基本粒子：如电子、质子、α粒子、离子等，除有说明或有明确的暗示以外，一般都

6、不考虑重力(但并不忽略质量).(2)带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有明确的暗示以外，一般都要考虑重力.⊙典例剖析例1：(多选)如图6-3-5所示，M、N是在真空中竖直放置的两块平行金属板，板间有匀强电场，质量为m、电荷量为－q的带电粒子，以初速度v0由小孔进入电场，当M、N间电压为U时，粒子刚好能到达N板，如果要使这个带电粒子能到达M、B.使M、N间电压提高到原来的2倍C.使M、N间电压提高到原来的4倍图6-3-5答案：BD【考点练透】3.(2016年重庆第一中学月考)如图6-

7、3-6甲所示，倾角为θ＝30°的光滑固定斜杆底端固定一个带负电、电量为Q＝2×10－4C的小球A，将一可视为质点的带电小球B从斜杆的底端a点(与A靠得很近，但未接触)静止释放，小球沿斜面向上滑动过程中速度v随位移s的变化图象如图乙所示.已知重力加速度g＝10m/s2，静电力常量，k＝9×109N·m2/C2.求：(2)小球B在b点时速度到达最大，求a、b两点的电势差.甲乙图6-3-64.(2014年安徽卷)如图6-3-7所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间距离为d，上极板正中有一

8、小孔.质量为m、电荷量为＋q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g).求：(1)小球到达小孔处的速度.(2)极板间电场强度大小和电容器所带电荷量.(3)小球从开始下落运动到下极板处的时间.图6-3-7》》》考点3带电粒子在电场中的偏转问题⊙重点归纳1.粒子的偏转角问题(1)已知带电粒子情况及初速度.如图6-3-8所示，设带电粒子质量为m，带电荷量为q，以初速度v0垂直于电场线方向射入匀强偏转电场，偏转电压