2018年高考物理一轮复习 专题32 电容器 带电粒子在电场中的运动（讲）（含解析）

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1、专题32电容器带电粒子在电场中的运动1.理解电容器的基本概念，掌握好电容器的两类动态分析.2.能运用运动的合成与分解解决带电粒子的偏转问题.3.用动力学方法解决带电粒子在电场中的直线运动问题．一、电容器的充、放电和电容的理解1．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)定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值．(2)定义式

2、：(3)物理意义：表示电容器容纳电荷本领大小的物理量．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，与介质的介电常数成正比，与两板间的距离成反比．(2)决定式：，k为静电力常量．特别提醒　适用于任何电容器，但仅适用于平行板电容器．二、带电粒子在电场中的运动1．带电粒子在电场中加速若不计粒子的重力，则电场力对带电粒子做的功等于带电粒子动能的增量．(1)在匀强电场中：W＝qEd＝qU＝mv2－mv或F＝qE＝q＝ma.(2)在非匀强电场中：W＝qU＝mv2－mv.2．带电粒子在

3、电场中的偏转(1)条件分析：带电粒子垂直于电场线方向进入匀强电场．(2)运动性质：匀变速曲线运动．(3)处理方法：分解成相互垂直的两个方向上的直线运动，类似于平抛运动．(4)运动规律：①沿初速度方向做匀速直线运动，运动时间②沿电场力方向，做匀加速直线运动考点一　平行板电容器的动态分析1．对公式的理解电容，不能理解为电容C与Q成正比、与U成反比，一个电容器电容的大小是由电容器本身的因素决定的，与电容器是否带电及带电多少无关．2．运用电容的定义式和决定式分析电容器相关量变化的思路(1)确定不变量，分

4、析是电压不变还是所带电荷量不变．(2)用决定式分析平行板电容器电容的变化．(3)用定义式分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化．(4)用分析电容器两极板间电场强度的变化．3．电容器两类问题的比较分类充电后与电池两极相连充电后与电池两极断开不变量UQd变大C变小→Q变小、E变小C变小→U变大、E不变S变大C变大→Q变大、E不变C变大→U变小、E变小εr变大C变大→Q变大、E不变C变大→U变小、E变小★重点归纳★1、解电容器问题的常用技巧(1)在电荷量保持不变的情况下，电场强度与板间的距离无关．(

5、2)对平行板电容器的有关物理量Q、E、U、C进行讨论时，关键在于弄清哪些是变量，哪些是不变量，在变量中哪些是自变量，哪些是因变量，抓住、Q＝CU和进行判定即可．★典型案例★如图所示，将平行板电容器与电池组相连，两极板间的带电尘埃恰保持静止状态，若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，则：（）A．电容器两极板间的场强减小B．电流计中有到方向的电流C．电容器的带电荷量不变D．电容器的电容增大【答案】B【解析】容器电荷量减小，电容器要放电，则电流计G中有a到b方向的电流，故B正确，C、D错误．故选B．★

6、针对练习1★如右图所示，是研究平行板电容器电容的实验装置，其中极板A接地，极板B与静电计相接，静电计外壳也接地。在实验中，若将A极板稍向左移动一些，增大电容器两极板间的距离，电容器所带的电量可视为不变，这时可观察到静电计金属箔张角会_________；两极板间的距离增大后，两极板间的电场强度_________。（填“变大”“变小”或“不变”）【答案】变大；不变【解析】【名师点睛】此题是电容器的动态分析问题；要知道此问题中，静电计是测量两板电势差的装置，此题中电容器两板的电量保持不变，增大两板间距

7、，则电容器电容减小，根据Q=CU也可判断电势差的变化.同时要记住结论：电容器带电量一定时，两板的电场强度与两板间距无关.★针对练习2★（多选）如图所示是测定液面高度h的传感器.在导线芯的外面涂上一层绝缘物质，放入导电液体中，在计算机上就可以知道h的变化情况，并实现自动控制，下列说法正确的是：（）图6－5－1A．液面高度h变大，电容变大B．液面高度h变小，电容变大C．金属芯线和导电液体构成电容器的两个电极D．金属芯线的两侧构成电容器的两电极【答案】AC【解析】根据电容器的概念及图示可知，金属芯线和

8、导电液体构成电容器的两个电极，选项C正确，D错误；液面高度h变大，两极间的相对面积变大，根据可知，电容变大，选项A正确；B错误；故选AC.【名师点睛】此题考查了电容器的结构及影响电容大小的因素；此题中要知道金属芯线与导电液体形成一个电容器，液面高度h变化相当于正对面积变化；同时掌握影响电容器大小的因素就很容易进行解答.考点二　带电粒子(带电体)在电场中的直线运动1．带电粒子在匀强电场中做直线运动的条件(1)粒子所受合外力F合＝0，粒子或静止，或做匀速直线运动．(2)粒子所受合外力F合≠0，且与初