第3讲　电容器　带电粒子在电场中的运动.pptx

第3讲

电容器带电粒子在电场中的运动;CONTENTS;;1.电容器;2.电容;3.平行板电容器的电容;?判断小题;;2.平行板电容器两类动态变化的特点比较;【例1】（多选）如图所示，一个由电池、电阻R、开关S与平行板电容器组成的串联电路，开关S闭合。一带电液滴悬浮在两板间P点不动，下列说法正确的是（）;?;电容器内固定点的电势及电势能的变化;?;;解析：由于超级电容器具备超大的容量，即单位电压容纳的电

荷量较大，也就是电容C较大，故带相同电荷量时电压较小，C正

确，D错误；电容器的容纳能力较大，并不代表实际使用中极板电

荷量较大、电场强度较大，也有可能极板电荷量很小，电场强度很

小，A、B错误。;2.【电容器的动态分析】（2022·重庆高考2题）如图为某同学采用平

行板电容器测量材料竖直方向尺度随温度变化的装置示意图，电容

器上极板固定，下极板可随材料尺度的变化上下移动，两极板间电

压不变。若材料温度降低时，极板上所带电荷量变少，则（）;?;;做直线运动的条件;1.带电粒子在电场中运动时重力的处理

（1）基本粒子：如电子、质子、α粒子、离子等，除有说明或明确

的暗示以外，一般都不考虑重力（但并不忽略质量）。

（2）带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有明

确的暗示以外，一般都不能忽略重力。;2.两大观点解决带电粒子在电场中的直线运动

（1）用动力学观点分析（只适用于匀强电场）;?;?;（2）小球运动的最大速度。;?;;A.带电极板带负电;?;2.如图所示，三块平行放置的带电金属薄板A、B、C中央各有一小

孔，小孔分别位于O、M、P点，由O点静止释放的电子恰好能运动

到P点，现将C板向右平移到P点，则由O点静止释放的电子（）;?;;?;?;以示波管模型为例，带电粒子经加速电场U1加速，再经偏转电场U2偏

转后，需再经历一段匀速直线运动才会打到荧光屏上而显示亮点P，

如图所示。;（1）确定最终偏移距离OP的两种方法

方法1;（2）确定粒子经偏转电场后的动能（或速度）的两种方法

方法1;【例3】如图所示的装置放置在真空

中，炽热的???属丝可以发射电子，金

属丝和竖直金属板之间加一电压U1＝

2500V，发射出的电子被加速后，从

金属板上的小孔S射出。装置右侧有

两个相同的平行金属极板水平正对放置，板长l＝6.0cm，相距d＝2cm，两极板间加一电压U2＝200V的偏转电场。从小孔S射出的电子恰能沿平行于板面的方向由极板左端中间位置射入偏转电场。已知电子的电荷量e＝1.6×10－19C，电子的质量m＝0.9×10－30kg，设电子刚离开金属丝时的速度为0，忽略金属极板边缘对电场的影响，不计电子受到的重力。求：;（1）电子射入偏转电场时的动能Ek；;（2）电子射出偏转电场时在竖直方向上的侧移量y；;?;（3）电子在偏转电场运动的过程中电场力对它所做的功W。;1.【两个电荷偏转对比】真空中存在沿y轴正方向的匀强电场，氦核

与氚核先后从坐标原点O沿x轴正方向射入该电场，在仅受电场力的

作用下的运动轨迹如图所示。则氦核与氚核在（）;?;?;2.【带电粒子偏转的应用】（2023·北京高考20题）某种负离子空气

净化原理如图所示。由空气和带负电的灰尘颗粒物（视为小球）组

成的混合气流进入由一对平行金属板构成的收集器。在收集器中，

空气和带电颗粒沿板方向的速度v0保持不变。在匀强电场作用下，

带电颗粒打到金属板上被收集，已知金属板长度为L，间距为d、不

考虑重力影响和颗粒间相互作用。;?;（2）若计空气阻力，颗粒所受阻力与其相对于空气的速度v方向相

反，大小为Ff＝krv，其中r为颗粒的半径，k为常量。假设颗

粒在金属板间经极短时间加速达到最大速度。;?;?;;1.如图所示，一个从F处无初速度释放的电子向B板方向运动，下列对

电子运动的描述错误的是（设电源电动势为U）（）;解析：电子被无初速度释放后，在A、B之间做匀加速运动，且

Ue＝ΔEk，A正确；电子在B、C之间做匀速运动，B正确；在C、D

之间电子先沿原来的运动方向做匀减速运动，到达D板时，速度减

为零，而后又开始反方向做匀加速运动，即电子在A板和D板之间

做往复运动，故C错误，D正确。;2.（2024·河南四市模拟）如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象

限内，存在一个沿y轴正方向的匀强电场。一个带正电荷的粒子

（不计重力），以某一速度从坐标原点O开始沿x轴正方向进入电场

（此时t＝0）。则静电力对粒子做功的功率P与粒子在电场中运动

时间t的关系图像，下列可能正确的是（）;?;3.（多选）手机触摸屏多数采用的是电容式触摸屏，其原理可简化为

如图所示的电路。平行板电容器的上、下两极板A