2019版高考物理大第七章静电场第21讲电容器带电粒子在电场中的运动学案

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1、第21讲　电容器　带电粒子在电场中的运动考纲要求考情分析命题趋势1.示波管Ⅰ2．常见的电容器Ⅰ3．电容器的电压、电荷量和电容的关系Ⅰ4．带电粒子在匀强电场中的运动Ⅱ2017·全国卷Ⅱ，252017·江苏卷，4高考对本节内容的考查主要是通过选择题考查电容器及其动态分析、带电粒子在电场、复合场中的运动问题，有时也会出现涉及能量的力电综合题目，同时注意本节内容的实际应用问题1．电容器及电容(1)电容器①组成：由两个彼此__绝缘__又相互靠近的导体组成；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a．充电：使电容器带电的过程，充电后电

2、容器两极板带上等量的__异种电荷__，电容器中储存电场能；b．放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中__电能__转化为其他形式的能．(2)电容①定义：电容器所带的__电荷量__与两个极板间的__电势差__的比值；②定义式：__C＝__；③单位：法拉(F)、微法(μF)、皮法(pF)，1F＝__106__μF＝__1012__pF；④意义：表示电容器__容纳电荷__本领的高低；⑤决定因素：由电容器本身物理条件(大小、形状、相对位置及电介质)决定，与电容器是否__带电__及__电压__无关．(3)平行板电容器的电容①决定因素：正对面积，介电常

3、数，两板间的距离，②决定式：__C＝__.2．带电粒子在电场中的运动(1)加速问题①在匀强电场中：W＝qEd＝qU＝__mv2－mv__；②在非匀强电场中：W＝qU＝__mv2－mv__.(2)偏转问题①条件分析：不计重力的带电粒子以速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场；②运动性质：__匀变速曲线__运动；③处理方法：利用运动的合成与分解．a．沿初速度方向：做__匀速__运动；b．沿电场方向：做初速度为零的__匀加速__运动．3．示波管(1)装置：示波管由__电子枪__、__偏转电极__和__荧光屏__组成，管内抽成真空，如图所示．(2)原理①如果

4、在偏转电极XX′和YY′之间都没有加电压，则电子枪射出的电子沿直线传播，打在荧光屏__中心__，在那里产生一个亮斑；②YY′上加的是待显示的__信号电压__，XX′上是机器自身产生的锯齿形电压，叫做扫描电压．若所加扫描电压和信号电压的周期相同，就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内变化的图象．1．判断正误(1)电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和．(　×　)(2)电容器的电容与电容器所带电荷量成反比．(　×　)(3)放电后的电容器电荷量为零，电容也为零．(　×　)(4)带电粒子在匀强电场中只能做类平抛运动．(　×　)(5)带电粒子在电

5、场中，只受电场力时，也可以做匀速圆周运动．(　√　)(6)示波管屏幕上的亮斑是由于电子束高速撞击荧光屏而产生的．(　√　)(7)带电粒子在电场中运动时重力一定可以忽略不计．(　×　)2．如图所示，在P板附近有一电子由静止开始向Q板运动，则关于电子到达Q板时的速度，下列说法正确的是(　C　)A．两板间距离越大，加速的时间就越长，获得的速度就越大B．两板间距离越小，加速度就越大，获得的速度就越大C．与两板间距离无关，仅与加速电压有关D．以上说法均不正确3．如图所示，质子(H)和α粒子(He)以相同的初动能垂直射入偏转电场(粒子不计重力)，则这两个粒子射

6、出电场时的侧位移y之比为(　B　)A．1∶1B．1∶2C．2∶1D．1∶4一　平行板电容器的动态分析1．常见类型[例1](2018·安徽安庆质检)如图所示，先接通开关S使电容器充电，然后断开开关S.当增大两极板间距离时，电容器所带电荷量Q、电容C、两极板间电势差U、电容器两极板间场强E的变化情况是(　C　)A．Q变小，C不变，U不变，E变小B．Q变小，C变小，U不变，E不变C．Q不变，C变小，U变大，E不变D．Q不变，C变小，U变小，E变小解析　电容器充电后再断开开关S，其所带的电荷量不变．由C∝可知，d增大时，C变小时，又因为U＝，所以U变大，对

7、于场强E，由于E＝，U＝＝，所以E＝＝＝.由以上分析可知，间距d增大，E不变．因此选项C正确．解决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，抓住C＝、Q＝CU和E＝进行判定即可．　二　带电粒子在电场中的直线运动1．带电粒子在电场中运动时是否考虑重力的处理方法(1)基本粒子：如电子、质子、α粒子、离子等，除有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力(但并不忽略质量)．(2

8、)带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有明确的暗示以外，一般都要考虑重力．2．解决带电粒子在电场中的直线运动问