第3讲-电容器和带电粒子于电场中的运动.docVIP

第3讲 电容器和带电粒子在电场中的运动 【明确目标】 1、知道电容器，理解电容的概念； 2、知道示波器的结构和基本原理。 【夯实基础】 一、电容和电容器 1、电容的定义式和平行板电容器电容的决定式 2、平行板电容器的有关参数（电容、电量、电压、场强、结构参数） 二、示波器的原理 示波器的核心结构是示波管原理。它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成．当偏转电极XX′和YY′不加电压时，电子枪发射出的电子打在荧光屏上，会在那里产生一个亮点．若在偏转电极YY′上加电压，电子将在竖直方向上发生偏转，若在XX′上加电压，电子将在水平方向上发生偏转，从而使亮斑的位置发生改变，当所加电压恒定时，亮斑的位置是固定的．当所加电压变化时，亮斑的位置是移动的，如果所加电压变化很快，那么亮斑的位置变化就会很快，于是我们会看到—条亮线．如果所加电压是周期性变化的，则荧光屏上显示的亮线也将随周期发生变化. 【考点突破】 一、电容器的动态分析 1、公式、的理解 2、区分两种基本情况：一是电容器两极间与电源相连接，则电容器两极间的电势差U不变；二是电容器充电后与电源断开，则电容器所带的电量Q保持不变。 例1．如图所示，在平行板电容器正中有一个带电微粒。K闭合时，该微粒恰好能保持静止。在①保持K闭合；②充电后将K断开；两种情况下，各用什么方法能使该带电微粒向上运动打到上极板？（ ） A.上移上极板M B.上移下极板N C.左移上极板M D.把下极板N接地 变式1．如图所示，A、B是平行板电容器的两个极板，B板接地，A板带有电荷量+Q，板间电场中有一固定点P，若将B板固定，A板下移一些；或者将A板固定，B板上移一些，在这两种情况下，以下说法中正确的是（ ） A．A板下移时，P点的电场强度不变，P点电势不变 B．A板下移时，P点的电场强度不变，P点电势升高 C．B板上移时，P点的电场强度不变，P点电势降低 D．B板上移时，P点的电场强度减小，P点电势降低 变式2．如图所示，平行金属带电极板A、B间可看成匀强电场，场强E＝1.2×102V/m，极板间距离d＝5 cm，电场中C和D分别到A、B两板距离均为0.5 cm，B板接地，求： （1）C和D两点的电势、两点间电势差各为多少? （2）将点电荷q=2×10-2C从C匀速移到D时外力做功多少? 变式3．【2014·天津】如图所示，平行金属板A、B水平正对放置，分别带等量异号电荷．一带电微粒水平射入板间，在重力和电场力共同作用下运动，轨迹如图中虚线所示，那么( ) A．若微粒带正电荷，则A板一定带正电荷 B．微粒从M点运动到N点电势能一定增加 C．微粒从M点运动到N点动能一定增加 D. 微粒从M点运动到N点机械能一定增加 二、带点粒子在电场中的运动 例1. 如图，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔。右极板电势随时间变化的规律如图。电子原来静止在左极板小孔处（不计重力）。下列说法中正确的是（ ） A．从t=0时刻释放电子，电子将始终向右运动，直到打到右极板上 B．从t=0时刻释放电子，电子可能在两板间振动 C．从t=T/4时刻释放电子，电子可能在两板间振动，也可能打到右极板上 D．从t=3T/8时刻释放电子，电子必将打到左极板上 变式1. 如图（a）所示，两平行正对的金属板A、B间加有如图（b）所示的交变电压，一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P处。若在t0时刻释放该粒子，粒子会时而向A板运动，时而向B板运动，并最终打在A板上。则t0可能属于的时间段是（ ） A． B． C． D． 变式2. 如图甲，在水平地面上固定一倾角为θ的光滑绝缘斜面，斜面处于电场强度大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中。一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端，整根弹簧处于自然状态。一质量为m、带电量为q（q0）的滑块从距离弹簧上端为s0处静止释放，滑块在运动过程中电量保持不变，设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失，弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度大小为g。 （1）求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间t1 （2）若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为vm，求滑块从静止释放到速度大小为vm过程中弹簧的弹力所做的功W； （3）从滑块静止释放瞬间开始计时，请在乙图中画出滑块在沿斜面向下运动的整个过程中速度与时间关系v-t图象。图中横坐标轴上的t1、t2及t3分别表示滑块第一次与弹簧上端接触、第一次速度达到最大值及第一次速度减为零的时刻，纵坐标轴上的v1为滑块在t1时刻的速度大小，vm是题中所指的物理量。（不要求计算过程） 变式3．【2014·广