电容器与电容带电粒子在电场中的运动(1)

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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(对应学生用书第103页)电容器、电容、平行板电容器1.电容器(1)带电量：一个极板所带电荷量的绝对值．(2)电容器的充、放电．①充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两极板带上等量的异种电荷，电容器中储存电场能．②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．2．电容(1)意义：表示电容器容纳电荷本领的物理量．(2)定义式：C＝.(3)单位：法拉(F)，1F＝106μF＝1012pF.3．平行板电容器(1)影响因素：平行板电容器的电容与正对面积成正比，与电介质的相对介电常数成正比，与两极板间的距离成反比．(2)决定式：C

2、＝，k为静电力常量．【针对训练】1．(2012·江苏高考)一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容C和两极板间的电势差U的变化情况是(　　)A．C和U均增大　　　　　B．C增大，U减小C．C减小，U增大D．C和U均减小【解析】　由平行板电容器电容决定式C＝知，当插入电介质后，ε变大，则在S、d不变的情况下C增大；由电容定义式C＝得U＝，又电荷量Q不变，故两极板间的电势差U减小，选项B正确．【答案】　B带电粒子在电场中的运动1.带电粒子在电场中的加速(1)处理方法：利用动能定理：qU＝mv2－mv.(2)适用范围：任何电场．2．带电粒子在匀强电

3、场中的偏转(1)研究条件：带电粒子垂直于电场方向进入匀强电场．(2)处理方法：类似于平抛运动，应用运动的合成与分解的方法．①沿初速度方向做匀速直线运动，运动时间t＝.②沿电场方向，做初速度为零的匀加速直线运动．【针对训练】2．两平行金属板相距为d，电势差为U，一电子质量为m，电荷量为e，从O点沿垂直于极板的方向射出，最远到达A点，然后返回，如图6－3－1所示，OA＝h，此电子具有的初动能是(　　)图6－3－1A.B．edUhC.D.【解析】　由动能定理得：－eh＝－Ek，所以Ek＝.【答案】　D示波管1.示波管装置示波管由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空．如图6－3－2所示．图6－3

4、－22．工作原理(1)如果在偏转电极XX′和YY′之间都没有加电压，则电子枪射出的电子束沿直线运动，打在荧光屏中心，在那里产生一个亮斑．(2)YY′上加的是待显示的信号电压．XX′上是机器自身产生的锯齿形电压，叫做扫描电压．若所加扫描电压和信号电压的周期相同，就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内随时间变化的稳定图象．【针对训练】3．如图6－3－3所示，示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成．如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的(　　)图6－3－3A．极板X应带正电　　　　B．极板X′应带正电C．极板Y应带正电D．极板Y′应带正电【解析】　由荧光屏上亮斑的位置可知，

5、电子在XX′偏转电场中向X极板方向偏转，故极板X带正电，A正确，B错误；电子在YY′偏转电场中向Y极板方向偏转，故极板Y带正电，C正确，D错误．【答案】　AC(对应学生用书第104页)平行板电容器内部E、U、Q变化问题1.首先要区分两种基本情况(1)电容器两极板电势差U保持不变；(2)电容器的带电荷量Q保持不变．2．赖以进行讨论的物理依据主要有三个(1)平行板电容器的电容C与板间距d、正对面积S、介质介电常数ε间的关系为C＝；(2)平行板电容器内部是匀强电场，所以场强E＝；(3)电容器所带的电荷量Q＝CU.　图6－3－4(2013届长沙一中检测)如图6－3－4所示，A、B为平行板电容器的金属板

6、，G为静电计．开始时开关S闭合，静电计指针张开一定角度．为了使指针张开角度增大一些，应该采取的措施是(　　)A．断开开关S后，将A、B两极板靠近一些B．断开开关S后，将A、B两极板分开一些C．保持开关S闭合，将A、B两极板靠近一些D．保持开关S闭合，将A、B两极板分开一些【解析】　使指针张开角度增大一些，就是增大静电计两端的电压，当开关S闭合时，电压一定，则C、D错误；断开开关S后，电容器带电荷量一定，由C＝Q/U可知要增大电容器两极板之间电压，需减小电容C，由平行板电容器电容的决定式C＝知，保持S不变，增大d，电容C减小，则A错误、B正确．【答案】　B【即学即用】1．(2011·天津高考)板

7、间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时，两极板间电势差为U1，板间场强为E1.现将电容器所带电荷量变为2Q，板间距变为d，其他条件不变，这时两极板间电势差为U2，板间场强为E2，下列说法正确的是(　　)A．U2＝U1，E2＝E1　　　B．U2＝2U1，E2＝4E1C．U2＝U1，E2＝2E1D．U2＝2U1，E2＝2E1【解析】　U1＝，E1＝.当板间距变为d时，由C＝可知电容变为2C，而带电荷量