电容器与电容、带电粒子在电场中的运动概述.pptx

考纲解读 考点一 考点二 考点三 考点四 高考模拟 练出高分 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． 异种电荷 电场能 电场能 无 U Q [例1]如图所示，两块较大的金属板A、B平行放置并与一电源相连，S闭合后，两板间有一质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态．以下说法中正确的是(　　) A．若将A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A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运动，G中无电流 D．若将S断开，再将A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 当S闭合 U不变 A选项，d ↑ E ↓ 油滴向下 加速运动 B选项，d 不变 E不变 油滴仍然静止 A选项，d ↑ B选项，S ↓ Q↓ I 选项A、B正确. 当S断开 Q不变 无电流 E不变 油滴不动 选项C、D错误. 1．用控制变量法，可以研究影响平等板电容器的因素(如图)，设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ.实验中，极板所带电荷量不变，若(　　) A．保持S不变，增大d，则θ变大 B．保持S不变，增大d，则θ变小 C．保持d不变，增大S，则θ变小 D．保持d不变，增大S，则θ不变 [变式题组] AC 2．将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用d、U、E和Q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d不变，将Q变为原来的两倍，则U变为原来的一半 D．保持d不变，将Q变为原来的一半，则E变为原来的一半 AD 两种类型平行板电容器的动态分析问题 [规律总结] 静止 匀速直线 匀加速 匀减速 v=0 U不变 [答案]D [递进题组] 3． 如图，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．做匀变速直线运动 [解析]要使粒子在电场中做直线运动，必须使合力与运动方向在同一直线上. BD 受力平衡 4．如图所示，一电荷量为＋q、质量为m的小物块处于一倾角为37°的光滑斜面上，当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中，小物块恰好静止．重力加速度取g，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求： (1)水平向右电场的电场强度； L (1)微观粒子(如电子、质子、α粒子等)在电场中的运动，通常不必考虑其重力及运动中重力势能的变化． (2)普通的带电体(如油滴、尘埃、小球等)在电场中的运动，除题中说明外，必须考虑其重力及运动中重力势能的变化． 处理带电粒子在电场中运动的常用技巧 [特别提醒] 1．带电粒子在电场中的偏转 (1)条件分析：带电粒子垂直于电场线方向进入匀强电场． (2)运动性质：_____________运动． (3)处理方法：分解成相互______的两个方向上的_________，类似于__________． (4)运动规律： ①沿初速度方向做____________运动，运动时间 匀变速曲线 垂直 直线运动 平抛运动 匀速直线 ②沿电场力方向，做______________运动 匀加速直线 2．带电粒子在匀强电场中偏转时的两个结论 (1)不同的带电粒子从静止开始经过同一电场加速后再从同一偏转电场射出时，偏移量和偏转角总是相同的． [例3]如图所示，两平行金属板A、B长为L＝8 cm，两板间距离d＝8 cm，A板比B板电势高300 V，一带正电的粒子电荷量为q＝1.0×10－10 C、质量为m＝1.0×10－20 kg，沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场，初速度v0＝2.0×106 m/s，粒子飞出电场后经过界面MN、PS间的无电场区域，然后进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域(设界面PS右侧点电荷的电场分布不受界面的影响)．已知两界面MN、PS相距为12 cm，D是中心线RO与界面PS的交点，O点在中心线上，距离界面PS为9 cm，粒子穿过界面PS做匀速圆周运动，最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上．(静电力常量k＝9.0×109 N·m2/C2，粒子的重力不计) (1)求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离为多远；到达PS界面时离D点为多远； (2)在图上粗略画出粒子的运动轨迹； (3)确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小． (1)求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离为多远；到达PS界面时