物理学案专题4-带电粒子在匀强电场中的运动.doc

物理学案专题4--电容器的电容 带电粒子在匀强电场中的运动 A 基本概念 【1】电容器、电容 电容器：两个彼此绝缘又互相靠近的导体可构成一个电容器。 电容：表示电容器容纳电荷的本领，电容器所带的电荷量Ｑ（一个极板所带电量的绝对值）与两个极板间的电势差Ｕ的比值叫做电容器的电容。 定义式：，对任何电容器都适用，对一个确定的电容器，电容是一个确定的值，不会随电容器所带电量的变化而改变。 【2】平行板电容器 平行板电容器的电容：（平行板电容器的电容与两板正对面积成正比，与两板间距离成反比，与介质的介电常数成正比）。是决定式，只对平行板电容器适应。 带电平行板电容器两极板间的电场可认为是匀强电场，。 【3】带电粒子在电场中加速 带电粒子在电场中加速，若不计粒子的重力，则电场力对带电粒子所做的功等于带电粒子动能的增量。 1、在匀强电场中：Ｗ＝ｑＥｄ＝ｑＵ＝ ２、在非匀强电场中：Ｗ＝ｑＵ＝ 【4】带电粒子在电场中的偏转 带电粒子以垂直于匀强电场的场强方向进入电场后，做类平抛运动。垂直于场强方向做匀速直线运动：，。平行于场强方向做初速度为零的匀加速直线运动：，，，侧移距离：，偏转角：。 常规题型 例1 一个电容器，当所带电荷量为Q时，两极板间的电势差为U，如果所带电荷量增大为2Q，则( ) (A)电容器电容增大为原来的2倍，两极板间电势差保持不变 (B)电容器电容减少为原来的1/2，两极板间电势差保持不变 ()电容器电容保持不变，两极板间电势差增大为原来的2倍 (D)电容器电容保持不变，两极板间电势差减少为原来的1/2 一个电容器带电量为Q时，两极板间的电压为U，若使其带电量增加4×10-7C，电势差增加20V，则它的电容是( ) (A)1×10-8F (B)2×10-8F (C)4×10-8F (D)8×10-8F B 图6－3－21 如图6－3－21所示的电容式键盘，是通过改变电容器的哪个因素来改变电容的 (　　) A．两板间的距离 　　　B．两板间的电压 C．两板间的电介质 　　　D．两板的正对面积 ：本题考查电容器电容大小的决定因素．当敲击键盘时由公式C＝可知改变了极板间距离，故选A.本题难度较小． ：A 如图所示电容器充电结束后保持与电源连接，电源电压恒定，带电油滴在极板间静止，若将板间距变大些，则油滴的运动将( ) (A)向上运动(B)向下运动 ()保持静止(D)向左运动 5. .一个平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，两极板间有一正电荷(电荷量小)固定在P点，如图所示.以E表示两极板的场强，U表示电容器两极板间的电压，W表示正电荷在P点的电势能.若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，那么( ) (A)U变小，E不变(B)E变大，W变大 (C)U变小，W不变(D)U不变，W不变在地面附近，存在着一有界电场，边界MN将某空间分成上下两个区域、，在区域中有竖直向上的匀强电场，在区域中离边界某一高度由静止释放一质量为m的带电小球A，如图6－3－23甲所示，小球运动的v－t图象如图6－3－23乙所示，已知重力加速度为g，不计空气阻力，则(　　) 图6－3－23 A．在t＝2.5 s时，小球经过边界MN B．小球受到的重力与电场力之比为35 C．在小球向下运动的整个过程中，重力做的功与电场力做的功大小相等 D．在小球运动的整个过程中，小球的机械能与电势能总和先变大再变小 ：由速度图象可知，带电小球在区域与区域中的加速度之比为32，由牛顿第二定律可知：＝，所以小球所受的重力与电场力之比为35，B正确．小球在t＝2.5 s时速度为零，此时下落到最低点，由动能定理可知，重力与电场力的总功为零，故C正确．因小球只受重力与电场力作用，所以小球的机械能与电势能总和保持不变，D错． ：BC 图6－3－24 如图6－3－24所示，长为L，倾角为θ＝30°的光滑绝缘斜面处于电场中，一带电荷量为＋q，质量为m的小球，以初速度v0由斜面底端的A点开始沿斜面上滑，到达斜面顶端的速度仍为v0，则(　　) A．小球在B点的电势能一定大于小球在A点的电势能 B．A、B两点的电势差一定为 C．若电场是匀强电场，则该电场场强的最大值一定是mg/q D．若该电场是AC边中点的点电荷Q产生的，则Q一定是正电荷 ：小球从A到B的过程中机械能增加，电场力做正功，电势能减小，小球在B点的电势能一定小于小球在A点的电势能，A错．A到B的过程中qU＝，故U＝，B正确．若电场是匀强电场，则小球沿斜面匀速上滑，电场力和重力沿斜面方向的分力大小相等，电场力方向不确定，所以电场场强的最大值不确定，C错．小球在B点的电势能小于在A点的电势能，所以在电荷Q产生的电场中，B点的电势一定低于