3讲电容器带电粒子在电场中的运动.doc

第3讲　电容器　带电粒子在电场中的运动 常见电容器　电容器的电压、电荷量 　　和电容的关系(考纲要求 ) 1．常见电容器 (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 充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两板带上等量的异种电荷，电容器中储存电场能． 放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中电场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Q与电容器两极板间的电势差U的比值． (2)定义式：C＝. (3)物理意义：表示电容器容纳电荷本领大小的物理量． (4)单位：法拉(F) 1 F＝106 μF＝1012 pF 3．平行板电容器 (1)影响因素：平行板电容器的电容与正对面积成正比，与介质的介电常数成正比，与两板间的距离成反比． (2)决定式：C＝，k为静电力常量． 判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”． (1)任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体，就组成了电容器，跟这两个导体是否带电无关．(　　) (2)电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和．(　　) (3)电容器的电容与电容器所带电荷量成反比．(　　) (4)一个电容器的电荷量增加ΔQ＝1.0×10－6C时，两板间电压升高10 V，则电容器的电容C＝1.0×10－7F.(　　) (5)放电后的电容器电量为零，电容也为零．(　　) 答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)× 带电粒子在匀强电场中的运动 (考纲要求 ) 1.带电粒子在电场中的加速 带电粒子沿与电场线平行的方向进入电场，带电粒子将做加(减)速运动．有两种分析方法： (1)用动力学观点分析：a＝，E＝，v2－v＝2ad. (2)用功能观点分析：粒子只受电场力作用，电场力做的功等于物体动能的变化，qU＝mv2－mv. 2．带电粒子在匀强电场中的偏转 (1)条件分析：带电粒子垂直于电场方向进入匀强电场． (2)运动性质：匀变速曲线运动． (3)处理方法：分解成相互垂直的两个方向上的直线运动，类似于平抛运动． (4)运动规律： 沿初速度方向做匀速直线运动． 沿电场方向，做初速度为零的匀加速直线运动． 示波管　(考纲要求 ) 1.构造 电子枪，偏转极板，荧光屏．(如图6－3－1所示) 图6－3－1 2．工作原理 (1)YY′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． (2)观察到的现象： 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运动，打在荧光屏中心，在那里产生一个亮斑． 若所加扫描电压和信号电压的周期相等，就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内变化的稳定图象． 基 础 自 测 1．(多选)有一只电容器的规格是“1.5 μF,9 V”，那么(　　)． A．这只电容器上的电荷量不能超过1.5×10－5 C B．这只电容器上的电荷量不能超过1.35×10－5 C C．这只电容器的额定电压为9 V D．这只电容器的击穿电压为9 V 解析　9 V为电容器的额定电压(或工作电压)，故C正确；正常工作时的带电荷量Q＝CU＝1.5×10－6×9 C＝1.35×10－5 C，选项B亦正确． 答案　BC 2．(单选)如图6－3－2所示，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(　　)． 图6－3－2 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，减小S，则θ变小 D．保持d不变，减小S，则θ不变 解析　静电计指针偏角反映电容器两板间电压大小．在做选项所示的操作中，电容器电荷量Q保持不变，由C＝＝知，保持S不变，增大d，则C减小，U增大，偏角θ增大，选项A正确，B错误；保持d不变，减小S，则C减小，U增大，偏角θ也增大，故选项C、D均错． 答案　A 图6－3－3 3．(单选)如图6－3－3所示，电子由静止开始从A板向B板运动，到达B板的速度为v，保持两板间电压不变，则(　　)． A．当减小两板间的距离时，速度v增大 B．当减小两板间的距离时，速度v减小 C．当减小两板间的距离时，速度v不变 D．当减小两板间的距离时，电子在两板间运动的时间变长 解析　由动能定理得eU＝mv2，当改变两极板间的距离时，U不变，v就不变，故选项A、B错误，C正确．粒子在极板间做初速度为零的匀加速直线运动，＝，＝，即t＝，当d减小时，v不变，电子在两极板间运动的时间变短，故选项D错误． 答案　C 图6－3－4 4．(多选)如图6－3－4所示，在等势面沿竖直方向的匀强电场中，一带负电的微粒以一定初速度射入电场，并沿直线AB运动，由此可知(　　)． A．电场中A点的电势高于B点的电势