[高考]2013届高三总复习课件第1轮物理广西专版课件：93带电粒子在电场中运动.ppt

一、电容器、电容 1.电容器 (1)定义：能容纳电荷的器件叫做电容器.任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体都可以看成一个电容器. (2)平行板电容器：两块正对的平行金属板，它们相隔很近而且彼此绝缘组成一个最简单的电容器叫做平行板电容器，平行板电容器的电场是匀强电场. (3)电容器的充、放电. ①充电：使电容器带电的过程叫充电，充电后的电容器，一块极板带正电，另一块极板带等量的负电，而每个电容器所带电量是指电容器一块极板所带电量的绝对值； ②放电：使充电后的电容器失去电荷的过程叫放电，放电的实质是使两极板原来的电荷中和，失去电荷. 2.电容(C) (1)物理意义：描述电容器容纳电荷本领的物理量. (2)定义：电容器所带的电量跟它两极板间的电势差的比值叫做电容器的电容. (3)公式： (4)单位：法拉(F).1法拉＝1库/伏. 1法拉(F)＝106微法(μF)＝1012皮法(pF). 3.平行板电容器电容的决定因素 平行板电容器的电容跟介电常量ε成正比，跟正对面积S成正比，跟两极板间的距离d成反比. 公式： 如图9-3-1所示是由电动势为6V的电池、电阻R与电容为200pF的平行板电容器C组成的电路，如把电容器极板间距离增大至原来的2倍，则电容器的电容为 ，流过R的瞬时电流方向为 ，流过R的电荷量为 C. 根据平行板电容器公式，极板间距d→2d，C→C/2，由公式C＝Q/U，可知电容器带电荷量减半，电容器两极板电压U不变，电容器带电荷量减半，电容器放电，流过R的瞬时电流方向从B到A；流过R的电荷量为电容器减少的电荷量： ΔQ＝Q-Q/2=Q/2＝UC/2＝6×100×10-12C＝6×10-10C. 二、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做的功等于带电粒子动能的增量. ①在匀强电场中： ②在非匀强电场中： 电场对带电粒子的加速作用只与加速电压有关，与电场是否为匀强电场无关，通常用功能关系求解. 一个带正电的粒子以初动能Ek0进入匀强电场中，若初速度方向跟电场方向相同，经过时间t动能为Ek1；若初速度方向跟电场方向垂直，经过时间t动能为Ek2，比较动能Ek1和Ek2的大小，有( ) A.Ek2Ek1 B.Ek2=Ek1 C.Ek2Ek1 D.条件不足，不能确定 带电粒子沿电场方向进入时，带电粒子做匀加速直线运动，t时间内的位移为s1=v0t+at2/2,带电粒子沿垂直于电场方向进入时，带电粒子做类平抛运动，t时间内的加速位移为s2=at2/2,则s1s2.由W=qU＝qEs可知，对粒子做的功W1＞W2，由动能定理可知末动能Ek＝W＋Ek0.故C正确. 三、带电粒子在匀强电场中的偏转 带电粒子以垂直匀强电场场强的方向进入电场后，做类平抛运动.如图9-3-2所示. 1.运动状态分析：带电粒子以速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场时，受到恒定的与初速度方向成90°角的电场力作用而做匀变速曲线运动. 2.偏转问题的分析处理方法类似于平抛运动的分析处理，应用运动的合成和分解的知识. 沿初速度方向为匀速直线运动，运动时间：t＝l/v0 沿电场力方向为初速度为零的匀加速直线运动： 离开电场时的偏移量： 离开电场时的偏转角： 3.对粒子偏角的讨论 若不同的带电粒子是从静止经过同一加速电压U0加速后进入偏转电场时，则由动能定理有 则 由上式可知，粒子的偏角与粒子q、m无关.仅决定于加速电场和偏转电场，即不同的带电粒子从静止经过同一电场加速进