《夺冠之路》福建专用高三物理一轮复习 第6章第4课时 电容 带电粒子在电场中的运动一课件 鲁科

2012高三物理复习课件（导与练福建）第6章第四课时电容带电粒子在电场中的运动(一)1．知道电容器的结构，电容的物理意义、定义及其计算．2．掌握带电粒子在电场中的加速和偏转问题的研究方法．1．电容器、电容(1)电容器①组成：由两个彼此绝缘又相隔很近的导体组成．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．

电容是描述电容器性质的物理量，其大小由电容器本身的性质决定，与Q和U均无关．此公式适用于一切电场．(2)带电粒子在匀强电场中的偏转①运动状态的分析：带电粒子垂直于匀强电场的方向进入电场后，受到恒定的、与初速度方向垂直的电场力作用而做类平抛运动．②偏转运动的处理方法：运动的合成与分解．如图所示a．垂直于场强方向做匀速直线运动；b．平行于场强方向做初速度为零的匀加速直线运动．3．示波管的工作原理(1)构造：电子枪，偏转电极，荧光屏．(2)工作原理：(如图所示)①如果在竖直偏转板、水平偏转板之间都没有加电压，则电子枪射出的电子沿直线传播，打在荧光屏中心点，在那里产生一个亮斑．②竖直偏转板上加的是待显示的信号电压．水平偏转板上是机器自身的锯齿形电压，叫做扫描电压，若所加扫描电压和信号电压的周期相同，就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内随时间变化的图像．(对应学生用书第83页)1．电容器是一种常用的电子元件，对电容器认识正确的是(

A

)A．电容器的电容表示其储存电荷的能力B．电容器的电容与它所带的电荷量成正比C．电容器的电容与它两极板间的电压成正比D．电容的常用单位有μF和pF,1μF＝103pF解析：电容器的电容大小由电容器本身决定，与是否带电、带电多少无关，反映自身容纳电荷本领的大小，其单位是F,1F＝106μF＝1012pF.故选项A正确．3．长为L的平行板板电容器器，两板板间形成成匀强电电场，一一个电荷荷量为＋＋q、质量为为m的带电粒粒子，以以初速度度v0紧贴上极极板沿垂垂直于电电场方向向射入匀匀强电场场中，刚刚好从下下极板边边缘射出出，且射射出方向向恰好与与下极板板成30°角，如图图所示，，求匀强强电场的的场强大大小和两两极板间间的距离离．2．带电粒子子在电场场中的偏偏转(1)模型建立立如图所示示，质量量为m、电荷量量为q的带电粒粒子以速速度v0垂直于电电场线射射入匀强强偏转电电场，偏偏转电压压为U，极板长长度为l，两极板板间距为为d.(2)全面分析析①受力特特点：带带电粒子子只受一一个电场场力(恒力)，且初速速度方向向与电场场力方向向垂直．．②运动状状态分析析：带电电粒子以以速度v0垂直于电电场线方方向进入入匀强电电场时，，受到恒恒定的与与初速度度方向垂垂直的电电场力作作用而做做类似平平抛的匀匀变速曲曲线运动动．③粒子偏偏转问题题的分析析处理方方法类似似于平抛抛运动的的分析处处理方法法，即应应用运动动的合成成和分解解的知识识．【例题】(10分)两个半径均为为R的圆形平板电电极，平行正正对放置，相相距为d，极板间的电电势差为U，板间电场可可以认为是均均匀的．一个个α粒子从正极板板边缘以某一一初速度垂直直于电场方向向射入两极板板之间，到达达负极板时恰恰好落在极板板中心．已知知质子电荷量量为e，质子和中子子的质量均视视为m，忽略重力和和空气阻力的的影响，求：：(1)极板间的电场场强度大小E；(2)α粒子在极板间间运动的加速速度大小a；(3)α粒子的初速度度大小v0.思路点拨：圆形极板间的的电场为匀强强电场，α粒子在极板间间的运动为类类平抛运动．．(1)由于学生已形形成矩形平行行板的思维定定势，所以学学生遇到类似似本题中的圆圆形极板模型型时可能会产产生疑惑，不不知如何解答答．(2)涉及速度、能能量的计算时时，应用动能能定理较为简简单，但此时时不允许将运运动分解，因因为动能定理理公式是标量量式．针对训练：(2011年湖南省湘潭潭市模拟)如图为一真空空示波管的示示意图，电子子从灯丝K发出(初速度可忽略略不计)，经灯丝与A板间的电压U1加速，从A板中心孔沿中中心线KO射出，然后进进入两块平行行金属板M、N形成的偏转电电场中(偏转电场可视视为匀强电场场)，电子进入M、N间电场时的速速度与电场方方向垂直，电电子经过电场场后打在荧光光屏上的P点．已知M、N两板间的电压压为U2，两板间的距距离为d，板长为L，电子的质量量为m，电荷量为e，不计电子受受到的重力及及它们之间的的相互作用力力．(1)求电子穿过A板时速度的大大小；(2)求电子从偏转转电场射出时时的侧移量；；(3)若要电子打在在荧光屏上P点的上方，可可采取哪些措措施？(2010年北京理综，，18)用控制变量法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【测控导航】考点题号1.电容及电容器1、22.带电体在电场中的直线运动4、73.带电粒子在电场中偏转3、5、6、81.某电容器上标标有“25V,450μF”的字样，对此此下列说法正正确的是(A)A．此电容器在在直流25V以下的电压下下能正常工作作B．此电容器必必须在直流25V的电压下才能能正常工作C．当工作电压压是直流25V时，电容才是是450μFD．以上说法都都不正确解析：“25V,450μF”表示电容器工工作的最高电电压为25V，电容为450μF.故A正确，B错误，电容器器的电容由自自身因素决定定，与是否有有电压无关，，故C、D错误．2．(2010年重庆理综)某电容式话筒筒的原理示意意图如图所示示，E为电源，R为电阻，薄片片P和Q为两金属极板板，对着话筒筒说话时，P振动而Q可视为不动，，在P、Q间距增大过程程中(D)A．P、Q构成的电容器器的电容增大大B．P上电荷量保持持不变C．M点的电势比N点的低D．M点的电势比N点的高3．(2011年福建福州模模拟)如图所示，质质子、氘核和和α粒子都沿平行行板电容器两两板中线OO′方向垂直于电电场线射入板板间的匀强电电场，射出后后都打在同一一个与OO′垂直的荧光屏屏上，使荧光光屏上出现亮亮点，下列说说法正确的是是(D)A．若它们射入入电场时的速速度相等，则则在荧光屏上上出现三个亮亮点B．若它们射入入电场时的速速度相等，则则打在荧光屏屏上偏离中心心位置最远的的是氘核C．若它们射入入电场时的动动能相等，则则在荧光屏上上只出现一个个亮点D．若若它它们们是是由由同同一一个个电电场场从从静静止止加加速速后后垂垂直直射射入入此此板板间间电电场场的的，，则则在在荧荧光光4．(2011年福福州州调调研研)如图图(甲)所示示，，两两平平行行金金属属板板竖竖直直放放置置，，左左极极板板接接地地，，中中间间有有A．从t＝0时刻释放电子，电子不可能打到右极板上B．从t＝0时刻释放电子，电子可能在两板间振动C．从t＝T/4时刻释放电子，电子可能在两板间振动，也可能打到右极板上D．从t＝3T/8时刻释放电子，电子必将打到左极板上5．如如图图所所示示，，电电子子在在电电势势差差为为U1的电电场场中中加加速速后后，，垂垂直直射射入入电电势势差差为为U2的偏偏转转电电场场，，在在满满足足电电子子能能射射出出偏偏转转电电场场的的A．U1变大、U2变大B．U1变小、U2变大C．U1变大、U2变小D．U1变小、U2变小6．示波波管管可可以以视视为为加加速速电电场场和和偏偏转转电电A．L越大，灵敏度越小B．d越大，灵敏度越大C．U1越小，灵敏度越大D．灵敏度与U1无关7．如如图图所所示示，，两两个个相相(1)A、B的加速度及其相互作用力的大小；(2)经过t＝2s电场力对物块A所做的功W和A增加的机械能Δ