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《2020届高考物理总复习第七单元电场课时3电容器带电粒子在电场中的运动讲义》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、课时3 电容器 带电粒子在电场中的运动 1.电容和电容器(1)常见电容器①组成:由两个彼此绝缘又相距很近的导体组成。②带电荷量:一个极板所带电荷量的绝对值。③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。(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:C=QU。③物理意义:表示电容器容纳电荷本领大小的物理量。电容是一个电容器的容量,是一
2、个物理量,电容器是一个元件。④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C与正对面积S成正比,与电介质的相对介电常数εr成正比,与两板间的距离d成反比。②决定式:C=εrS4πkd,k为静电力常量。 2.带电粒子在电场中加速(1)从动力学角度分析:当带电粒子沿与电场线平行的方向进入电场时,粒子将做匀变速直线运动,加速度a=Eqm,位移x=v2-v022a。 (2)从功能角度分析:带电粒子如果仅受电场力的作用,电场力做功等于粒子动能的变化,
3、即qU=12mv2-12mv02(无论匀强电场还是非匀强电场都成立)。 3.带电粒子在匀强电场中的偏转(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。a.沿初速度方向做匀速直线运动,运动时间t=lv0。b.沿电场力方向,做匀加速直线运动。加速度:a=Fm=qEm=qUmd。离开电场时的偏移量:y=12at2=qUl22mdv02。离开电场时的偏转角:tanθ=vyv0=qUlmdv02。 4.示波管(1)构造:由电子枪、偏转电极
4、和荧光屏等组成,如图所示。(2)工作原理:①如果在偏转电极XX'和YY'之间没有电压,则电子枪射出的电子沿直线运动,打在荧光屏中央,产生一个亮斑。②如果在偏转电极XX'之间加电压,电子会横向偏转;在偏转电极YY'之间加电压,电子会竖向偏转。③如果在偏转电极XX'和YY'之间同时加上电压,电子会在横向和竖向同时发生偏转,亮斑的位置由UXX'与UYY'共同决定。④如果在偏转电极XX'和YY'之间同时加上周期性变化的电压,亮斑会在横向和竖向同时发生周期性移动,可能形成周期性变化的图线。1.(2018湖
5、南邵阳段考)水平放置的平行板电容器充电后,去掉电源,下列说法正确的是( )。A.将两极板的间距加大,电容将增大B.将两极板的间距加大,极板所带电荷量将增大C.将两极板平行错开,使正对面积减小,电容将减小D.将两极板平行错开,使正对面积减小,极板所带电荷量将减小答案 C2.(2019贵州毕节月考)如图所示的装置,可以探究影响平行板电容器电容的因素,关于下列操作及出现的现象的描述正确的是( )。 A.电容器与电源保持连接,左移电容器左极板,则静电计指针偏转角增大B.电容器充电后与电源断开,上移电
6、容器左极板,则静电计指针偏转角增大C.电容器充电后与电源断开,在电容器两极板间插入玻璃板,则静电计指针偏转角增大D.电容器充电后与电源断开,在电容器两极板间插入金属板,则静电计指针偏转角增大答案 B3.(2018陕西宝鸡单元检测)如图所示,当开关S1闭合、S2断开时,电容器极板间的电压为U,每个极板上所带的电荷量为Q;当开关S1断开、S2闭合时,电容器极板间的电压为2U。则电容器的电容C= ;电容器极板间的电压为2U时,电容器的电容 ,极板上所带的电荷量Q'= 。 答案 QU
7、不变 2Q4.(2018山东曲阜段考)(多选)如图所示,电子由静止开始从A极板向B极板运动,当到达B极板时速度为v,保持两板间电压不变,则( )。A.当增大两板间距离时,v增大B.当减小两板间距离时,v增大C.当改变两板间距离时,v不变D.当增大两板间距离时,电子在两板间运动的时间也增大答案 CD5.(2018湖南永州月考)(多选)a、b、c三个α粒子(24He)由同一点同时垂直电场方向进入偏转电场,其轨迹如图所示,其中b恰好飞出电场。由此可以肯定( )。A.在b飞离电场的同时,a刚好打在负
8、极板上B.b和c同时飞离电场C.进入电场时,c的速度最大,a的速度最小D.c动能的增量最大,a和b的动能增量一样大答案 AC6.(2018湖北黄石单元检测)(多选)如图所示,如果在荧光屏上的P点出现亮斑,那么示波管中( )。A.极板X应该带正电 B.极板X'应该带正电C.极板Y应该带正电D.极板Y'应该带正电答案 AC1.(2018全国卷Ⅲ,21)(多选)如图,一平行板电容器连接在直流电源上,电容器的极板水平;两微粒a、b所带电荷量大小相等、符号相反,使它们分别静止于电容器的上、下极板附近
