2016届高三物理大一轮复习教学讲义：第六章 静电场 第三节.doc.doc

第三节　电容器与电容　带电粒子在电场中的运动 [学生用书P116] 一、电容器、电容 1．电容器 (1)组成：由两个彼此绝缘又相互靠近的导体组成． (2)带电量：一个极板所带电量的绝对值． (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． 2．电容 (1)定义式：C＝. (2)单位：法拉(F)，1 F＝106μF＝1012pF. 3．平行板电容器 (1)影响因素：平行板电容器的电容与正对面积成正比，与介质的介电常数成正比，与两极板间距离成反比． (2)决定式：C＝，k为静电力常量． 特别提醒：C＝适用于任何电容器，但C＝仅适用于平行板电容器． 　1.(多选)对于给定的电容器，描述其电容C、电荷量Q、电压U之间的相应关系的图象正确的是(　　) 答案：BC 二、带电粒子在电场中的运动 1．加速问题 (1)在匀强电场中：W＝qEd＝qU＝mv2－mv； (2)在非匀强电场中：W＝qU＝mv2－mv. 2．偏转问题 (1)条件分析：不计重力的带电粒子以速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场． (2)运动性质：匀变速曲线运动． (3)处理方法：利用运动的合成与分解． 沿初速度方向：做匀速运动． 沿电场方向：做初速度为零的匀加速运动． 特别提示：带电粒子在电场中的重力问题 (1)基本粒子：如电子、质子、α粒子、离子等除有说明或有明确的暗示以外，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.(单选)(2015·中山模拟)如图所示，质子(H)和α粒子(He)以相同的初动能垂直射入偏转电 场(粒子不计重力)，则这两个粒子射出电场时的侧位移y之比为(　　) A．11　　　　　　　　　　 B．12 C．21 D．14 答案：B 考点一　平行板电容器的动态分析 [学生用书P117] 运用电容的定义式和决定式分析电容器相关量变化的思路 1．确定不变量，分析是电压不变还是所带电荷量不变． (1)保持两极板与电源相连，则电容器两极板间电压不变． (2)充电后断开电源，则电容器所带的电荷量不变． 2．用决定式C＝分析平行板电容器电容的变化． 3．用定义式C＝分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化． 4．用E＝分析电容器两极板间电场强度的变化． 　(多选)(2015·甘肃诊断)如图所示为一平行板电容器，两板之间的距离d和两板正对面积S都可以调节，电容器两板与电池相连接．Q表示电容器的带电荷量，E表示两板间的电场强度．则(　　) A．当d增大，S不变时，Q减小，E减小 B．当S增大，d不变时，Q增大，E增大 C．当d减小，S增大时，Q增大，E增大 D．当S减小，d增大时，Q不变，E增大 [解析]　电容器与电池相连，电压不变．当d增大，S不变时，由C＝知，C变小，由Q＝CU知，Q变小，由E＝知，E减小，A正确．当S增大，d不变时，同理可得C增大，Q增大，E不变，B错误．当d减小，S增大时，同理可得C变大，Q增大，E增大，C正确．当S减小，d增大时，C变小，Q变小，E变小，D错误． [答案]　AC [总结提升]　在分析平行板电容器的动态变化问题时，必须抓住两个关键点： (1)确定不变量：首先要明确动态变化过程中的哪些量不变，一般情况下是保持电量不变或板间电压不变． (2)恰当选择公式：要灵活选取电容的两个公式分析电容的变化，还要应用E＝，分析板间电场强度的变化情况． 　1.(多选)如图所示，两块正对平行金属板M、N与电池相连，N板接地，在距两板等距离的P点固定一个带负电的点电荷，如果M板向上平移一小段距离，则(　　) A．点电荷受到的电场力变小 B．M板的带电荷量增加 C．P点的电势升高 D．点电荷在P点具有的电势能增加 解析：选AD.两极电压不变，M板上移，d增大，由E＝知E变小，电场力变小，A对；由电容的决定式知，M板上移，电容减小，由Q＝CU知Q变小，B错；N板接地电势为零，φP＝UPN＝E·，E变小，则φP降低，C错；由Ep＝qφP，因为q0，φP0，φP变小，则Ep变大，D正确． 考点二　带电粒子在电场中的直线运动　　　　 [学生用书P117] 1．运动类型 (1)带电粒子在匀强电场中做匀变速直线运动． (2)带电粒子在不同的匀强电场或交变电场中做匀加速、匀减速的往返运动． 2．分析思路 (1)根据带电粒子受到的电场力，用牛顿第二定律求出加速度，结合运动学公式确定带电粒子的运动情况． (2)根据电场力对带电粒子所做的功等于带电粒子动能的变化求解．此方法既适用于匀强电场，也适用于非匀强电场． (3)对带电粒子的往返运动，可采取分段处