2020版高考物理一轮复习第七章第3讲电容器与电容带电粒子在电场中的运动教案新人教版

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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考点1　电容器及其动态变化1．两个公式的比较公式C＝C＝公式特点定义式，适用于一切电容器决定式，适用于平行板电容器意义对某电容器Q∝U，但＝C不变，反映容纳电荷的本领C∝εr，C∝S，C∝，反映了影响电容大小的因素2.平行板电容器的动态分析思路(1)确定不变量，分析是电压不变还是所带电荷量不变．(2)根据决定式C＝分析平行板电容器电容的变化．(3)根据定义式C＝分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化．(4)根据E＝分析电容器极板间场强的变化．考向1　电容器带电量不变1．(2019·安徽宿州一模)(多选

2、)如图为某一机器人上的电容式位移传感器工作时的简化模型图．当被测物体在左右方向发生位移时，电介质板随之在电容器两极板之间移动，连接电容器的静电计会显示电容器电压的变化，进而能测出电容的变化，最后就能探测到物体位移的变化，若静电计上的指针偏角为θ，则被测物体(　BC　)A．向左移动时，θ增大B．向右移动时，θ增大C．向左移动时，θ减小D．向右移动时，θ减小解析：由公式C＝，可知当被测物体带动电介质板向左移动时，导致两极板间电介质增加，则电容C增大，由公式C＝可知电荷量Q不变时，U减小，则θ减小，故A错误，C正确；由公式C＝，可知当被测物体带动电介质

3、板向右移动时，导致两极板间电介质减少，则电容C减小，由公式C＝可知电荷量Q不变时，U增大，则θ增大，故B正确，D错误．考向2　电容器电势差不变2．(多选)如图所示，两块较大的金属板A、B相距为d，平行放置并与一电源相连，S闭合后，两板间恰好有一质量为m，带电量为q的油滴处于静止状态，以下说法正确的是(　BC　)A．若将S断开，则油滴将做自由落体运动，G表中无电流B．若将A向左平移一小段位移，则油滴仍然静止，G表中有b→a的电流C．若将A向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G表中有b→a的电流D．若将A向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G

4、表中有b→a的电流解析：将S断开，电容器电量不变，板间场强不变，故油滴仍处于静止状态，选项A错误；若S闭合，将A板左移，由E＝可知，E不变，油滴仍静止，由C＝可知正对面积减小时电容C变小，则电容器极板电量Q＝CU变小，电容器放电，则有b→a的电流，故选项B正确；将A板上移，由E＝可知，E变小，油滴应向下加速运动，由C＝可知板间距离增大时电容C变小，电容器要放电，则有b→a的电流流过G，故选项C正确；当A板下移时，板间电场强度增大，油滴受的电场力增加，油滴向上加速运动，由C＝可知板间距离减小时C增大，电容器要充电，则有a→b的电流流过G，故选项D错

5、误．考向3　两类问题综合应用3．(2019·河南南阳月考)(多选)如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地，与电源负极相连．现有一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离(　CD　)A．带电油滴将沿竖直方向向下运动B．P点的电势将降低C．带电油滴的电势能不变D．电容器的极板带的电荷量不变解析：电容器始终与电源相连，则电容器两极板间的电势差不变，由C＝，d增大，则C减小，又C＝，则Q减小，但电路中有二极管，单向导通，故不会放电，电荷量Q不变，E＝＝＝，d增大，则E不变

6、，带电油滴所受电场力不变，带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态，故A错误，D正确．P点与下极板的电势差U＝φP－0＝Ed，而E、d不变，则φP不变，由EP＝φPq得固定在P点的正电荷电势能不变，C正确，B错误．求解电容器问题的两个常用技巧(1)在电荷量保持不变的情况下，由E＝＝＝知，电场强度与板间距离无关．(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，利用C＝、Q＝CU和E＝进行判断即可．考点2　带电粒子在电场中的直线运动1．做直线运动的条件(1)粒子所受

7、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，且与初速度方向在同一条直线上，带电粒子将做匀加速直线运动或匀减速直线运动．2．解决带电粒子在电场中的直线运动问题的两种思路(1)动力学观点：根据带电粒子受到的电场力，用牛顿第二定律求出加速度，结合运动学公式确定带电粒子的运动情况．此方法只适用于匀强电场．(2)功能观点：根据电场力对带电粒子所做的功等于带电粒子动能的变化求解．此方法既适用于匀强电场，也适用于非匀强电场．匀强电场中：W＝qEd＝qU＝mv2－mv非匀强电场中：W＝qU＝Ek2－Ek1如图所示，充电后的平行板电

8、容器水平放置，电容为C，极板间距离为d，上极板正中有一小孔．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