2014届物理一轮复习教学案-电容器__带电粒子在电场中的运动

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1、电容器　带电粒子在电场中的运动一．考点整理基本概念1．静电现象的解释：⑴静电平衡：导体中（包括表面）没有电荷的的状态．⑵特点：①导体内部场强；②导体为体、表面为面；③导体表面的场强强E≠0，且与表面；④导体的净电荷分布在导体的．⑶静电现象的应用：①静电屏蔽：处于静电平衡的空腔导体，腔外电场对不产生影响；②尖端放电：所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子，由于被吸引而奔向尖端，与尖端上的的现象．2．电容器：由两个彼此绝缘又相互靠近的组成．电容器可以容纳，一个极板所带电荷量的叫做电容器的带电荷量．使电容器带电的过程叫做充电，充电后电容器

2、两板带上等量的异种电荷，电容器中储存能；使充电后的电容器失去电荷的过程叫做放电，放电过程中能转化为其他形式的能．3．电容：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的．定义式：C=，单位：法拉（F），1F=106μF=1012pF．电容器的电容表示电容器本领大小的物理量．4．平行板电容器：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，C=，k为静电力常量．5．带电粒子在匀强电场中的运动：⑴带电粒子在电场中的加速：带电粒子沿与电场线平行的方向进入电场，带电粒子将做加（减）速运动．有两种分析方法：

3、①用动力学观点分析：a=qE/m、E=U/d，v2–v02=2ad；②用功能观点分析：粒子只受电场力作用，电场力做的功等于物体动能的变化，qU=mv2/2–mv02/2．⑵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．沿初速度方向做匀速直线运动，运动时间t=l/v0；沿电场力方向，做匀加速直线运动，加速度a=F/m=qE/m=；偏转距离y=at2/2=___________、离开电场时的偏转角tanθ=vy/v0=；位移方向tanα=y/x=；位移

4、方向与速度偏转角的关系，tanα=2tanθ．二．思考与练习思维启动1．下列关于电容器和电容的说法中，错误的是（）A．电容器A的体积比B大，说明A的电容一定比B的大B．对于确定的电容器，其带的电荷与两板间的电压（小于击穿电压且不为零）成正比C．无论电容器的电压如何变化（小于击穿电压且不为零），它所带的电荷与电压比值恒定不变D．电容器的电容是表示电容器容纳电荷本领大小的物理量，其大小与加在两板上的电压无关2．如图所示，在等势面沿竖直方向的匀强电场中，一带负电的微粒以一定初速度射入电场，并沿直线AB运动，由此可知（）A．电场中A点的电势

5、高于B点的电势B．微粒在A点时的动能大于在B点时的动能，在A点时的电势能小于在B点时的电势能C．微粒在A点时的动能小于在B点时的动能，在A点时的电势能大于在B点时的电势能D．微粒在A点时的动能与电势能之和等于在B点时的动能与电势能之和三．考点分类探讨典型问题〖考点1〗平行板电容器的动态分析【例1】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【变式跟踪1】如图所示，平行板电容器与电动

6、势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地．一带电油滴位于电容器中的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（）A．带电油滴将沿竖直方向向上运动B．P点的电势将降低C．带电油滴的电势能将减少D．若电容器的电容减小，则极板带电荷量将增大〖考点2〗带电体在匀强电场中的直线运动问题【例2】如图所示，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连．若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子（）A．所受重力与电场力平衡B．电势能逐渐增加C．动能逐渐增加D．做匀变速直线运

7、动【变式跟踪2】如图甲所示，在真空中足够大的绝缘水平地面上，一个质量为m=0.2kg、带电荷量为q=+2.0×10－6C的小物块处于静止状态，小物块与地面间的动摩擦因数μ=0.1．从t=0时刻开始，在空间加上一个如图乙所示的场强大小和方向呈周期性变化的电场（取水平向右为正方向，g取10m/s2）．求：⑴在第15s末小物块的速度大小；⑵在0～15s内小物块的位移大小[来源:学+科+网Z+X+X+K]〖考点3〗带电粒子在匀强电场中的偏转问题【例3】如图所示，在两条平行的虚线内存在着宽度为L、电场强度为E的匀强电场，在与右侧虚线相距也为L

8、处有一与电场平行的屏．现有一电荷量为+q、质量为m的带电粒子（重力不计），以垂直于电场线方向的初速度v0射入电场中，v0方向的延长线与屏的交点为O．求：⑴粒子从射入到打到屏上所用的时间；⑵粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的