高考物理广东专用大一轮复习精讲课件第7章静电场3VIP

1、第3课时电容器带电粒子在电场中的运动,知 识 梳 理 知识点一、常见电容器电容器的电压、电荷量和电容的关系 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,电荷量,容纳电荷,106,极板的正对面积,相对介电常数,加(减)速,2带电粒子在匀强电场中的偏转 (1)条件分析：带电粒子垂直于电场方向进入匀强电场。 (2)运动性质： 运动

2、。 (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,知识点三、示波管 1构造及功能(如图1所示) 图1,(1)电子枪：发射并加速电子。 (2)偏转电极YY：使电子束竖直偏转(加信号电压)；偏转电极XX：使电子束水平偏转(加扫描电压)。,2工作原理 偏转电极XX和YY不加电压，电子打到屏幕中心；若只在XX之间加电压，电子只在X方向偏转；若只在YY之间加电压，电子只在Y方向偏转；若XX加扫描电压，YY加信号电压，屏上会出现随信号而变化的图象。,思维深化 判断正误，正确的画“”，错误的画“”。 (1)电容器的电容与电容器所带电荷量

3、成反比。 () (2)一个电容器的电荷量增加Q1.0106C时，两板间电压升高10 V，则电容器的电容C1.0107F。 () (3)放电后的电容器所带电荷量为零，电容也为零。 () 答案(1)(2)(3),题 组 自 测 题组一电容器、电容及动态分析 1(双选)有一只电容器的规格是“1.5 F,9 V”，那么 () A这只电容器上的电荷量不能超过1.5105 C B这只电容器上的电荷量不能超过1.35105 C C这只电容器的额定电压为9 V D这只电容器的击穿电压为9 V,解析9 V为电容器的额定电压(或工作电压)，故C正确；正常工作时的带电荷量QCU1.51069 C1.35105 C，

4、选项B正确。 答案BC,2.如图2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。实验中，极板所带电荷量不变，若 () 图2,A保持S不变，增大d，则变大 B保持S不变，增大d，则变小 C保持d不变，减小S，则变小 D保持d不变，减小S，则不变,题组二带电粒子在电场中的运动 3.如图3所示，电子由静止开始从A板向B板运动，到达B板的速度为v，保持两板间电压不变，则 () 图3,A当减小两板间的距离时，速度v增大 B当减小两板间的距离时，速度v减小 C当减小两板间的距离时，速度v不变 D当减小两板间的距离时，电子在两板间运动的时间变长,4. (双选)如图4，平行板电容器的两个极板

5、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 () 图4 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,解析带电粒子在平行板电容器之间受到两个力的作用，一是重力mg，方向竖直向下；二是电场力FEq，方向垂直于极板向上，因二力均为恒力，又已知带电粒子做直线运动，所以此二力的合力一定在粒子运动的直线轨迹上，根据牛顿第二定律可知，该粒子做匀减速直线运动，选项D正确，选项A、C错误；从粒子运动的方向和电场力的方向可判断出，电场力对粒子做负功，粒子的电势能增加，选项B正确。 答案BD,5(双选)某同学设计了

6、一种静电除尘装置，如图5甲所示，其中有一长为L、宽为b、高为d的矩形通道，其前、后面板为绝缘材料，上、下面板为金属材料。图乙是装置的截面图，上、下两板与电压恒定为U的高压直流电源相连。带负电的尘埃被吸入矩形通道的水平速度为v0，当碰到下板后其所带电荷被中和，同时被收集。将被收集尘埃的数量与进入矩形通道尘埃的数量的比值，称为除尘率。不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用。要增大除尘率，则下列措施可行的是 (),图5 A只增大电压U B只增大长度L C只增大高度d D只增大尘埃被吸入的水平速度v0,2常见类型,【例1】 (双选)如图6所示，两块较大的金属板A、B相距为d，平行放置并与一电源相连，开关S

7、闭合后，两板间恰好有一质量为m、带电荷量为q的油滴处于静止状态，以下说法正确的是 () 图6,A若将S断开，则油滴将做自由落体运动，G表中无电流 B若将A向左平移一小段位移，则油滴仍然静止，G表中有ba的电流 C若将A向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动，G表中有ba的电流 D若将A向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，G表中有ba的电流,【变式训练】 1如图7所示，甲图中电容器的两个极板和电源的两极相连，乙图中电容器充电后断开电源。在电容器的两个极板间用相同的悬线分别吊起完全相同的小球，小球静止时悬线和竖直方向的夹角均为，将两图中的右极板向右平移时，下列说法正确的是 (),图7 A甲图中

8、夹角减小，乙图中夹角增大 B甲图中夹角减小，乙图中夹角不变 C甲图中夹角不变，乙图中夹角不变 D甲图中夹角减小，乙图中夹角减小,考点二带电粒子(或物体)在电场中的直线运动 【例2】 (2014安徽卷，22)如图8所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容为C，极板间距离为d，上极板正中有一小孔。质量为m，电荷量为q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下极板处速度恰为零(空气阻力忽略不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g)。求： 图8,带电体在匀强电场中的直线运动问题的分析方法,【变式训练】 2.如图9所示，板长L4 cm的平行板电容器，板间距离d 3 cm，板与水平线夹角

9、37，两板所加电压为U100 V。有一带负电液滴，带电荷量为q31010 C，以v01 m/s的水平速度自A板边缘水平进入电场，在电场中仍沿水平方向并恰好从B板边缘水平飞出(取g10 m/s2，sin 0.6，cos 0.8)。求： 图9,(1)液滴的质量； (2)液滴飞出时的速度。,考点三带电粒子在匀强电场中的偏转,【例3】(2014北京海淀区期末试题)如图10所示的装置放置在真空中，炽热的金属丝可以发射电子，金属丝和竖直金属板之间加一电压U12 500 V，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l6.0 cm，相距d2 cm，两极板

10、间加以电压U2200 V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e1.61019 C，电子的质量m0.91030 kg，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：,图10 (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。,分析带电粒子在匀强电场中的偏转问题的关键 (1)条件分析：不计重力，且带电粒子的初速度v0与电场方向垂直，则带电粒子将在电场中只受电场力作用做类平抛运动。 (2)运动分析：一般用分解的思想来处理，即将带电粒子的运动分解为沿电场力方向上的匀加速直线运动和垂直电场力方向上