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1、第3课时电容器与电容带电粒子在电场中的运动【考纲解读】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.考点一平行板电容器的动态分析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.对公式C=g的理解电容C=g,不能理解为电容C与成正比、与E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龙关.3.两种
2、类型的动态分析思路(1)确定不变量，分析是电压不变还是所带电荷量不变.(2)用决定式C=^j分析平行板电容器电容的变化.(3)用定义式C=g分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化.(4)用£=号分析电容器两极板间电场强度的变化.【例1］如图1所示，两块较大的金屈板/、3平行放置并与一电源相连，S闭合后，两板间有一质量为加、电荷量为g的油滴恰好处于静止状态.以下说法中正确的是()~~零~A*1EB•斗图1A.若将/板向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G中有b-a的电流B.若将力板向左平移一小段位移，则油滴仍然静止，G中有b-a的电流C.若将S断开，则油滴立即做自由落体
3、运动，G中无电流D.若将S断开，再将力板向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G中有b_a的电流解析根据电路图可知，/板带负电，3板带正电，原来油滴恰好处于静止状态，说明油滴受到的竖直向上的电场力刚好与竖直向下的重力平衡；当S闭合，若将力板向上平移一小段位移，则板间间距d变大，而两板间电压U此时不变，故板间场强E=-J变小，油滴所受合力方向向下，所以油滴向下加速运动，而根据c=就厉可知，电容C减小，故两板所带电荷量0也减小，因此电容器放电，所以G中有b-ci的电流，选项A正确；在S闭合的情况下，若将/板向左平移一小段位移，两板间电压U和板间间距d都不变，所以板间场强E不变
4、，油滴受力平衡，仍然静止，但是两板的正对面积S减小了，根据C=盘咅可知，电容C减小，两板所带电荷量0也减小，电容器放电，所以G出有b_a的电流，选项B正确；若将S断开，两板所带电荷量保持不变，板间场强E也不变，油滴仍然静止，选项C错误；若将S断开，再将力板向下平移一小段位移，两板所带电荷量0仍保持不变，两板间间距〃变小，根据C=琵,和£=号，可得£=普乎，显然，两板间场强E不变，所以油滴仍然静止，G中无电流，选项D错误.答案AB【变式题组】1.［平行板电容器的动态分析］用控制变量法，可以研究影响平等板电容器的因素（如图2）,设两极板正对而积为S,极板间的距离为d,静电计指针
5、偏角为&.实验川，极板所带电荷量不变，若（）图2A.保持S不变，增大乩则0变大B.保持S不变,增大d，则&变小C.保持d不变,增大S,则〃变小D.保持d不变,增大S,则0不变答案AC2•［平行板电容器的动态分析］将平行板电容器两极板Z间的距离、电压、电场强度人小和极板所带的电荷量分别用d、U、E和0表示，下列说法正确的是（）A.保持U不变，将d变为原来的两倍，则E变为原来的一半B.保持E不变，将d变为原来的一半，则U变为原来的两倍C.保持〃不变，将0变为原来的两倍，则U变为原来的一半A.保持d不变，将0变为原来的一半，则E变为原来的一半答案AD解析由C=g,C=^^,E=%
6、可知，A、D正确.规律总结两种类型平行板电容器的动态分析问题平行板电容器的动态分析问题有两种情况：一是电容器始终和电源连接，此时t/恒定，则Q=CgC,而匚鴿庆孚两板间场强E=%+二是电容器充电后与电源断开，此时0恒定，则c普场强E与务七.考点二带电粒子（或带电体）在电场中的直线运动1.做直线运动的条件⑴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H0,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.用功能观点分析0=万，E=万,v2—VQ=2ad.3.用功能观点分析匀强电场中：W=Eqd=qU=^mv2—如就
7、非匀强电场中：W=qU=Ek?—Eki【例2】（2013-新课标1订6）—水平放置的平行板电容器的两极板间距为〃，极板分别与电池两极相连，上极板中心有一小孔（小孔对电场的影响可忽略不计）.小孔正上方#处的P点有一带电粒子，该粒子从静止开始下落，经过小孔进入电容器，并在下极板处（未与极板接触）返回.若将下极板向上平移£则从戶点开始下落的相同粒子将（）A.打到下极板上B.在下极板处返回C.在距上极板#处返回D.在距上极板寻/处返冋解析带电粒子在重力作用下下落，此过程中重力做正功，当带电粒子进入平行板电容器时,电场力对带
