2015年高考物理总复习精品专题7 第3讲 电容器与电容带电粒子在电场中运动.ppt

解：(1)如图 7-3-9 甲所示，欲使小球做匀速直线运动，必 使其合外力为0，设对小球施加的力F1 与水平方向夹角为α，则 F1cos α＝qEcos θ F1sin α＝mg＋qEsin θ 即恒力 F1 与水平线成 60°角斜向右上方. 甲 乙 图 7-3-9 (2)为使小球能做直线运动，则小球所受合力的方向必和运 动方向在一条直线上，故要使力 F2 和 mg 的合力和电场力在一 条直线上. 当 F2 取最小值时，F2 垂直于 F. 方向如图乙所示，与水平线成 60°角斜向左上方. 【触类旁通】 2.质量为 m、电荷量为＋q 的小球在 O 点以初速度 v0 与水 平方向成θ角射出，如图 7-3-10 所示，如果在某方向加上一定大 小的匀强电场后，能保证小球仍沿 v0 方向做直线运动，试求所 加匀强电场的最小值，加了这个电场后，经多少时间速度变为 零？ 图 7-3-10 解：小球在未加电场时受重力 mg 作用，电场力的作用只 要能平衡垂直于速度方向的重力的分力，就能使带电粒子沿v0 方向做匀减速直线运动，此时电场力为最小值，如图 D17 所示. 因为 Eq＝mgcos θ 小球的加速度为 图 D17 热点 3 复合场中等效法分析 【例 3】如图 7-3-11 所示，AB 为光滑水平面，BCD 为半径 为 R 的光滑竖直半圆轨道，直径 BD 恰好竖直.空间存在水平向 右的匀强电场，场强为 E.现有一带电荷时为－q、质量为 的小球从 A 点以初速度 v0 沿水平面运动后滑上圆弧，AB 间的 距离为 L＝2R，要使小球恰能到达 D 点，v0 至少为多少？ 图 7-3-11 图 7-3-12 【触类旁通】 3.(双选，豫南九校 2011 届联考)如图 7-3-13 所示，在场强 大小为 E 的匀强电场中，一根不可伸长的绝缘细线一端拴一个 质量为 m、电荷量为 q 的带负电小球，另一端固定在 O 点.把小 球拉到使细线水平的位置 A，然后将小球由静止释放，小球沿 弧线运动到细线与水平方向成θ＝60°的位置 B 时速度为零.以下 说法正确的是( ) 图 7-3-13 D.球在 B 点时，细线拉力为 T＝2qE 答案：BC 第3讲 电容器与电容 带电粒子在电场中的运动 考点 1 电容 平行板电容器的动态分析 1.电容器 (1)组成：由两个彼此绝缘且又相互靠近的导体组成. (2)带电量：一个极板所带电量的绝对值. 2.电容 (1)定义：电容器所带的电量与两极板间电势差的比值. (2)公式：C＝________＝________. (3)物理意义：电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理 量.电容 C 由电容器本身的构造因素决定，与 U、Q 无关. (4) 单位：1 法拉(F) ＝________ 微法(μF) ＝________ 皮法 (pF). 106 1012 3.平行板电容器的电容 (1)影响因素：平行板电容器的电容与两极板的___________ 成正比，与两极板的__________成反比，并且跟板间插入的电介 质有关. (2)公式：C＝________. 正对面积 距离 4.平行板电容器的动态分析 电压 电荷量 (1)两种情况：①保持两极板与电源相连，则电容器两极板 间________不变.②充电后断开电源，则电容器的________不变. (3)方法：找不变量与变化量之间的公式来决定要比较的量 的变化关系.如：Q 不变、d 变小，比较 E 的变化，则 Q＝CU＝ 1.电容器的两类动态分析 (1)明确是电压不变还是电荷量不变. 2.带电粒子在电场中的偏转按类平抛运动进行处理. 【自主检测】 A.电容器电容越大，电容器所带电荷量就越多 B.电容器的两极板间电势差越大，电容越大 C.电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电 势差成反比 D.电容器的电容不随所带电荷量及两极板间的电势差的变 化而变化 皆无关，Q 与 U 成正比. 答案：D 2.用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素 (如图 7-3-1 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( 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 图 7-3-1 D.保持 d 不变，减小 S，则θ不变 答案：A 考点 2 带电粒子在电场中的运动 示波管 1.带电粒子在电场中的直线运动 (1)运动状态分