电容器带电粒子在电场中的运动.docx

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1、电容器带电粒子在电场中的运动主干知识·练中回扣——忆教材夯基提能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＝Q；U612③单位：法拉(F)、微法(μF)、皮法(pF)。1F＝10μF＝

2、10pF；④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，介电常数，两板间的距离；εrS②决定式：C＝。2．带电粒子在电场中的运动(1)加速问题1212①在匀强电场中：W＝qEd＝qU＝2mv－2mv0；1212②在非匀强电场中：W＝qU＝2mv－2mv0。(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

3、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，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，叫做扫描打电压。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。巩固小练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

4、。(×)(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)示波管屏幕上的亮线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。(×)[电容器的动态分析]2．一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

5、大B．C增大，U减小C．C减小，U增大D．C和U均减小解析：选B根据平行板电容器电容公式εrS可知，在两板间插入电介质后，电C＝4πkd容C增大，因电容器所带电荷量Q不变，由C＝QQU可知，U＝C减小，B正确。[带电粒子在板间的加速问题]3.[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也增大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解析：选CD电子从静止开

6、始运动，根据动能定理有12qU＝mv－0可知，从A极板2运动到B极板动能的变化量等于电场力做的功，因两极板间电压不变，所以末速度不变，A、UqE12B错误，C正确；如果增大两板间距离，由E＝d知E变小，由a＝m知a变小，由x＝2at知，t增大，电子在两板间运动的时间变长，D正确。[带电粒子在板间的偏转问题]4．如图所示，静止的电子在加速电压为U1的电场作用下从O经P板的小孔射出，又垂直进入平行金属板间的电场，在偏转电压为U2的电场作用下偏转一段距离。现使U1加倍，要想使电子的运动轨迹不发生变化，应该()A．使

7、U2加倍B．使U2变为原来的4倍C．使U2变为原来的2倍D．使U2变为原来的12解析：选A电子经U1加速后获得的动能为12Ek＝mv＝qU1，电子在偏转电场中的侧212＝qU2l2＝U2l2移量为y＝at2mdv24U，由此可知当U1加倍时，要使y不变，需使U2加倍，A正确。21d核心考点·分类突破——析考点讲透练足考点一平行板电容器的动态分析1．常见类型两种类型充电后与电源断开Q不变始终与电源相连U不变2．分析比较的思路(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＝εrS分析平行板电

8、容器电容的变化。4πkd(3)用定义式C＝QU分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化。U(4)用E＝分析电容器极板间场强的变化。[典题1][多选]美国物理学家密立根通过研究平行板间悬浮不动的带电油滴，比较准确地测定了电子的电荷量。如图所示，平行板电容器两极板M、N相距d，两极板分别与电压为U的恒定电源两极连接，极板M带正电。现有一质量为m的带电油滴在极板中央处于静止状态，且此时极板带电荷量与油滴带