第06章 第03讲 电容器与电容 带电离子在电场中的运动

第3讲电容器与电容带电粒子在电场中的运动考纲点击：1.常见的电容器(Ⅰ)2.电容器的电压、电荷量和电容的关系(Ⅰ)3.带电粒子在匀强电场中的运动(Ⅱ)4.示波管(Ⅰ)主干回顾·夯基础一、电容器1．常见电容器(1)组成：由两个彼此______又相互______的导体组成．(2)带电荷量：一个极板所带电荷量的____________．(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____________，电容器中储存____________．放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中____________转化为其他形式的能．绝缘靠近绝对值异种电荷电场能电场能2．电容(1)定义：电容器所带的_____________与电容器两极板间的电势差U的比值．(2)定义式：_________.(3)物理意义：表示电容器____________本领大小的物理量．(4)单位：法拉(F)1F＝_________μF＝1012pF电荷量Q容纳电荷106正对面积介电常数两板间的距离动能qUqU2．带电粒子在电场中的偏转(1)条件分析：带电粒子垂直于电场线方向进入匀强电场．(2)运动性质：_______________运动．(3)处理方法：分解成相互______的两个方向上的___________，类似于___________．匀变速曲线垂直直线运动平抛运动匀速直线匀加速直线请判断下列说法的正误1．电容器的电容表示其储存电荷的能力．()2．电容器的电容与它所带的电荷量成正比．()3．放电后的电容器电量为零，电容也为零．()4．带电粒子在匀强电场中只能做类平抛运动．()5．带电粒子在电场中可以做匀速圆周运动．()6．示波管屏幕上的亮线是由电子束高速撞击荧光屏而产生的．()7．带电粒子在电场中运动时重力必须忽略不计．()【答案】1．√2.×3.×4.×5.√6.√7.×核心探究·研考点平行板电容器的动态分析3．电容器两类问题的比较分类充电后与电池两极相连充电后与电池两极断开不变量UQd变大C变小→Q变小、E变小C变小→U变大、E不变S变大C变大→Q变大、E不变C变大→U变小、E变小εr变大C变大→Q变大、E不变C变大→U变小、E变小[解题探究]

(1)平行板电容器的电容可用哪两个公式表示？(2)平行板电容器两板间的场强和电势差的关系式为________．【跟踪训练】1.(2012·江苏高考)一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容C和两极板间的电势差U的变化情况是()A．C和U均增大 B．C增大，U减小C．C减小，U增大 D．C和U均减小带电粒子(带电体)在电场中的直线运动第一步：抓关键点第二步：找突破口粒子下落过程中，重力和电场力做功．由动能定理可确定粒子下落高度．【跟踪训练】2.(2012·新课标全国高考)(多选)如图所示，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连．若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子()A．所受重力与电场力平衡 B．电势能逐渐增加C．动能逐渐增加 D．做匀变速直线运动解析：选BD对带电粒子受力分析如图所示，F合≠0，故A错误．由图可知电场力与重力的合力应与v0反向，F合对粒子做负功，其中mg不做功，Eq做负功，故粒子动能减少，电势能增加，B正确，C错误．F合恒定，且F合与v0方向相反，粒子做匀减速运动，D正确．求解电偏转问题的两种思路以示波管模型为例，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．带电粒子在匀强电场中的偏转问题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：

(2014·南昌模拟)如图所示，真空中水平放置的两个相同极板Y和Y′长为L，相距d，足够大的竖直屏与两板右侧相距b.在两板间加上可调偏转电压UYY′，一束质量为m、带电荷量为＋q的粒子(不计重力)从两板左侧中点A以初速度v0沿水平方向射入电场且能穿出．(1)证明粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心O点；(2)求两板间所加偏转电压UYY′的范围；(3)求粒子可能到达屏上区域的长度．[解题探究](1)带电粒子在两极板之间的电场中做__________________________________________________．(2)当两极板间所加的电压最大时，带电粒子恰好从__________________________________________________．(3)带电粒子到达屏上区域边缘对应极板间所加的电压__________________________________________________．提示：(1)类平抛运动(2)极板的右边缘飞出(3)最大【跟踪训练】3.如图所示为一真空示波管的示意图，电子从灯丝K发出(初速度可忽略不计)，经灯丝与A板间的电压U1加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场)，电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过偏转电场后打在荧光屏上的P点．已知M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L，电子的质量为m，电荷量为e，不计电子受到的重力及它们之间的相互作用力．(1)求电子穿过A板时速度的大小；(2)求电子从偏转电场射出时的偏移量；(3)若要使电子打在荧光屏上P点的上方，可采取哪些措施？学科素能·重培养审题答题规范系列(六)力电综合问题的求解技巧第一步：审题干，抓关键