2018届高考物理一轮复习 专题 电容器 带电粒子在电场中的运动导学案1.doc
文本预览下载声明
电容器 带电粒子在电场中的运动
知识梳理
知识点一 电容器、电容
1.电容器
(1)组成:任何两个相互靠近又彼此________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,充电后电容器两极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:电容器所带的________与两个极板间的电势差U的比值.
(2)表达式:________.
(3)单位:法拉(F)、微法(μF),常用单位有皮法(pF),1 F=106 μF=1012 pF.
(4)平行板电容器电容的决定式:________,k为静电力常量.
答案:1.(1)绝缘 (2)绝对值 2.(1)电荷量Q (2)C= (4)C=
知识点二 带电粒子在电场中的加速和偏转
1.带电粒子在电场中的加速
(1)动力学观点分析:若电场为匀强电场,则有a=________,E=________,v2-v=2ad.
(2)功能观点分析:粒子只受电场力作用,满足______________________.
2.带电粒子在匀强电场中的偏转
(1)条件:以速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场,仅受电场力.
(2)运动性质:________运动.
(3)处理方法:运动的分解.
沿初速度方向:做________运动.
沿电场方向:做初速度为零的____________运动.
答案:1.(1) (2)qU=mv2-mv 2.(2)类平抛
(3)匀速直线 匀加速直线
知识点三 示波器的工作原理
1.构造:________,偏转极板,荧光屏.(如图所示)
2.工作原理
(1)YY′上加的是待显示的________,XX′上是机器自身产生的锯齿形电压,叫做________.
(2)观察到的现象:
如果在偏转电极XX′和YY′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________,在那里产生一个亮斑.
若所加扫描电压和信号电压的________相同,就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内变化的图象.
答案:1.电子枪 2.(1)信号电压 扫描电压 (2)中心 周期
[思考判断]
(1)电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和.( )
(2)电容器的电容与电容器所带电荷量成正比.( )
(3)放电后的电容器电荷量为零,电容也为零.( )
(4)带电粒子在匀强电场中只能做类平抛运动.( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)×
考点 平行板电容器的动态分析
1.两个公式的比较
C= C= 公式
特点 定义式,适用于一切电容器 决定式,适用于平行板电容器 意义 对某电容器QU,但=C不变,反映容纳电荷的本领 Cεr,CS,C,反映了影响电容大小的因素 2.平行板电容器的动态分析思路
(1)确定不变量,分析是电压不变还是所带电荷量不变.
(2)根据决定式C=分析平行板电容器电容的变化.
(3)根据定义式C=分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化.
(4)根据E=分析电容器极板间场强的变化.
考向1 两极板电势差保持不变
[典例1] (多选)美国物理学家密立根通过研究平行板间悬浮不动的带电油滴,比较准确地测定了电子的电荷量.如图所示,平行板电容器两极板M、N相距d,两极板分别与电压为U的恒定电源两极连接,极板M带正电.
现有一质量为m的带电油滴在极板中央处于静止状态,且此时极板带电荷量与油滴带电荷量的比值为k,则( )
A.油滴带负电
B.油滴带电荷量为
C.电容器的电容为
D.将极板N向下缓慢移动一小段距离,油滴将向上运动
[解题指导] (1)分析油滴的受力情况,根据场强方向可判断油滴的带电情况.
(2)N板向下运动,两板间距离增加,场强减小,从而使油滴运动.
[解析] 由题意知油滴受到的电场力方向竖直向上,又上极板带正电,故油滴带负电,设油滴带电荷量为q,则极板带电荷量为Q=kq,由于qE=mg,E=,C=,解得q=,C=,将极板N向下缓慢移动一小段距离,U不变,d增大,则电场强度E减小,重力将大于电场力,油滴将向下运动,只有选项A、C正确.
[答案] AC
考向2 两极板带电量保持不变
[典例2] (2016·天津卷)如图所示,平行板电容器带有等量异种电荷,与静电计相连,静电计金属外壳和电容器下极板都接地.
在两极板间有一固定在P点的点电荷,以E表示两板间的电场强度,Ep表示点电荷在P点的电势能,θ表示静电计指针的偏角.若保持下极板不动,将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置,则( )
A.θ增大,E增大 B.θ增大,Ep不变
C.θ减小,Ep增大 D.θ减小,E不变
[解析]
显示全部