昌乐二中导学案专题12带电粒子在电场中的运动.doc

山东省昌乐二中高三物理复习学案 编制： 审核： 审批： 使用时间： 班级_ 姓名_组别_专题12 电容器 带电粒子在电场中的运动 导学案 编号23一、学习目标：1、知识与技能：掌握电容器的概念公式及典型的两类问题，掌握带电粒子在电场中的加速偏转问题2、过程与方法：通过小组合作体会自主探究3、情感、态度、价值观：体验推理探究的过程，提高分析问题、解决问题的能力。 二、考纲要求：1、带电粒子在匀强电场中的运动 2、常见电容器 3、电容器的电压、电荷量和电容器的关系 三、使用说明 ：认真研读课本，结合学案的预习指导、合作探究，将本部分的主体知识掌握；上课先对预习的效果进行检查巩固，后进行讨论展示、点评。最后老师进行有针对性的点拨、拓展，搞好当堂检测，值日班长总结本节的学习和学生各组的表现情况。四、预习自学：1电容（1）物理意义：电容是_的物理量（2）定义、定义式：电容器所带 _与两极板间的_。对_而言电容是一个定值，此定值叫做电容器的电容，用C表示 定义式为：CQ/U 注：电容在数值上等于_（3）单位、单位定义及单位换算电容的单位是导出单位，国际单位制中为_ 1F_F_PF（4）电容的决定因素电容器的电容与电容器所带电荷量_，与电容器的电压_，它由电容器本身的_决定平行板电容器的决定式：_.（5）电容器的击穿电压是_，2带电粒子在电场中的直线运动 （1）带电粒子的加速运动状态分析：带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场，受到的电场力与_在同一直线上，做_运动用功能观点分析：粒子只受电场力作用，动能变化量等于电场力做的功即：_（初速度为零时）；_（初速度不为零时）注意：以上公式适用于一切电场（包括匀强电场和非匀强电场）3带电粒子在电场中的偏转 （1）运动状态分析：带电粒子以速度V0垂直于电场线方向飞入两带电平行板产生的匀强电场时，受到恒定的与初速度方向成_角的电场力作用而做 _运动（轨迹为_）（2）偏转运动的分析处理方法（用类似平抛运动分析方法）： 沿初速度方向是_运动沿电场力方向是 _运动（3）基本公式： 加速度：a_（板间距为d，电压为U） 运动时间：t=L/v0（射出电场，板长为L） 离开电场的偏转量：y= 偏转角：tan=_=_=_五、合作探究讨论展示：类型一：平行板电容器例1对于水平放置的平行板电容器，下列说法正确的是A、将两极板的间距加大，电容将增大B、将两极板平行错开，使正对面积减小，电容将减小C、在下板内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的陶瓷板，电容将增大D、在下板的内表面上放置一面积和极板相等、厚度小于极板间距的铝板，电容将增大例2如图所示的电路中，电容器的N板接地，在其两板间的P点固定一个带负电的点电荷，当（1）S接通后再将M板上移一小段距离；（2）S接通后再断开，再将N板上移一小段距离后试分析这两种情况下电容器的电荷量Q、两极板间的电压U、两极板间的场强E，P点的电势、负电荷在P点的电势能EP各如何变化？BkA练习1.平行板电容器的两极板A、B接于电池两极, 一带正电小球悬挂在电容器内部, 闭合电键K, 电容器充电, 这时悬线偏角与竖直方向的夹角为,那么 A. 保持K闭合, A板向B板靠近, 则增大. B. 保持K闭合, A板向B板靠近, 则不变. C. 断开K, A板向B板靠近, 则增大.D. 断开K, A板向B板靠近, 则不变.类型二：带电粒子在电场中的加速和偏转+-+-例3一带电粒子从两平行金属板左侧中央平行于极板飞入匀强电场，且恰能从右侧极板边缘飞出，若粒子初动能增大一倍，要使它仍从右侧边缘飞出，则应 A将极板长度变为原来的2倍B. 将极板长度变为原来的倍C将极板电压增大到原来的2倍D将极板电压减为原来的一半例4电子在电势差U1的加速电场中由静止开始运动，然后垂直射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中，当电子射出平行板区时，速度与入射方向的偏转角由哪些因素决定？例5如图所示，为一示波管的示意图，阴极与阳极之间的加速电压为U1，偏转板y1和y2间的偏转电压为U2，两板间的距离为d，板长为L，偏转板右端到荧光屏的距离为l，从阴极发射的电子（初速度为零），经阴极和阳极间电场加速后，又经偏转电场打在荧光屏的P点，求P点到荧光屏中心的距离。练习2如图所示，在的空间中，存在沿x轴正方向的匀强电场；在的空间内，存在沿x轴负方向的匀强电场，场强大小都等于E。一电子（电量为e，质量为m）在xd处的P点以沿y轴正方向的初速度开始运动，不计电子重力。求：p（1）电子在x方向分运动的周期。（2）电子运动的轨迹与y轴的各个交点中，任意两个相邻交点之间的距离l。类型三：带电粒子在电场和重力场中的运动例6如图所示，水平放置的A、B两平行板相距为h，上板A带正电， 现有质量为m，带电量为+q的小球在B板下方距离H处，以竖直向上初速度v0从B板小孔进入板间电场，欲使小球刚好打到A板，A、B间的电势差UAB应为多大？例7如图所示，在水平向右的匀强电场中的A点，有一个质量为m，带电量为-q的油滴以速度v竖直向上运动已知当油滴经过最高点B时，速度大小也为v求：场强E的大小及A、B两点间的电势差练习3 如图所示，半径为r的绝缘细圆环的环面固定在水平面上，A B是圆环的一条直径。场强为E的匀强电场与环面平行。一电量为+q、质量为m的小球穿在环上，可沿环作无摩擦的圆周运动，小球经A点时，速度vA的方向恰与电场垂直，且圆环与小球间沿水平方向无力的作用，试计算：（1）速度vA的大小；（2）小球运动到B点时对环的作用力。六、点拨提升七、当堂检测1两平行金属板带等量异号电荷，要使两板间的电压加倍，两板间的电场强度减半，采用的办法有：A、两板的电量加倍，而距离变为原来的4倍 B、两板的电量加倍，而距离变为原来的2倍 C、两板的电量减半，而距离变为原来的4倍 D、两板的电量减半，而距离变为原来的2倍2有三个质量相等的小球，分别带正电、负电和不带电，以相同的水平速度由P点射入水平放置的平行金属板间，分别落在下板的A、B、C三处，已知上金属板带负电荷，下板接地，如图所示，下列判断正确的是：A、落在A、B、C三处的小球分别带正电、不带电和带负电B、三小球在该电场中的加速度大小关系是aAaBaCC、三小球从进入电场至落到下板所用的时间相等D、三小球到达下板时动能的关系是EKCEKBEKA山东省昌乐二中2009-2010高三物理复习学案 编制： 审核： 审批： 使用时间： 班级_ 姓名_组别_专题12 电容器 带电粒子在电场中的运动 训练学案 编号24（时间40分钟）使用说明：1、自主闭卷完成，定时完成，要有时间观念，手、眼、脑并用，积极思考。2、带“”者B层同学必须完成，带“”者A层同学必须完成。1一平行板电容器的两个极板分别接在电池组的正极和负极上，若使两极板之间的距离增大，则电容器：A.两极板间的电场强度保持不变 B所带的电量保持不变 C.带电量和电势差的比值保持不变D.电容减少2在图所示的实验装置中，平行板电容器的极板A与一灵敏的静电计相接，极板B接地若极板B稍向上移动一点，由观察到的静电计指针的变化作出平行板电容器电容变小的结论的依据是：A.两极板间的电压不变，极板上的电量变小B.两极板间的电压不变，极板上的电量变大C.极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变小D.极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变大3如图所示，一带负电q的油滴，从A点以速度V0与电场方向成角射入匀强电场中， 电场方向水平向右。如测得油滴在电场中达到最高点B时的速度大小仍为V0，则B点的位置( )A在A点的正上方 B在A点的左上方C在A点的右上方 D在A点的右方4如图所示，一对水平放置的平行金属板通过开关S与电源相连接，一个带电微粒从金属板正上方的O点释放后自由落下，通过上金属板上的小孔，进入两金属板间，到达P点后返回若将上板向上移到虚线处再从O点释放带电微粒，则有（ ）A若保持开关闭合状态移动上板，带电微粒落下后，仍能到达P点后返回B若保持开关闭合状态移动上板，带电微粒落下后，尚未到达P点就返回C若将开关断开后移动上板，带电微粒落下后，仍能到达P点后返回D若将开关断开后移动上板，带电微粒落下后，尚未到达P点就返回5如图所示，水平放置的平行金属板内有一匀强电场，一个电荷量为+q、质量为m的粒子(重力不计)，以速度v0从A点水平射入电场，且以速度v从B点射出，则 ( ) A若将q的反粒子(-q，m)从B点以速度-v射入，则它刚好以速度-v0从A点射出 B若将q的反粒子(-q，m)从B点以速度-v0射入，则它刚好以速度-v从A点射出 C若该粒子以速度-v从B点射入，则它刚好以速度-v0从A点射出 D若该粒子以速度-v0从B点射入，则它刚好以速度-v从A点射出h6如图所示是一示波管工作的原理图。电子经一电压为U1的加速电场，加速后垂直进入偏转电场，离开偏转电场时的偏移量是h，两平行板间的距离为d，电压为U2，板长为l。每单位电压引起的偏移量叫示波管的灵敏度。为了提高示波管的灵敏度，可采用下列哪种办法？( )A减小U2 B减小l C减小d D增大U17如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地。一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离A.带点油滴将沿竖直方向向上运动 B.P点的电势将降低C.带点油滴的电势将减少 D.若电容器的电容减小，则极板带电量将增大8.如右图所示，悬线下挂着一个带正电的小球，它的质量为m、电量为q，整个装置处于水平向右的匀强电场中，电场强度为E，小球静止。（ ）A小球平衡时，悬线与竖直方向夹角的正切函数值为qE/mgB若剪纸断悬线，则小球做曲线运动C若剪纸断悬线，则小球做匀速运动D若剪纸断悬线，则小球做匀加速直线运动9在如图所师的闪光灯电路中，电源的电动势为，电容器的电容为。当闪光灯两 端电压达到击穿电压时，闪光灯才有电流通过并发光，正常工作时，闪光灯周期性短暂闪光，则可以判定A电源的电动势一定小于击穿电压B电容器所带的最大电荷量一定为C闪光灯闪光时，电容器所带的电荷量一定增大D在一个闪光周期内，通过电阻的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等题号123456789答案班级_ 姓名_组别_10.如图所示，在方向水平的匀强电场中，一不可伸长的不导电细线的一端连着一个质量为m的带电小球，另一端固定于O点把小球拉起直至细线与场强平行，然后无初速释放已知小球摆到最低点的另一侧，线与竖直方向的最大夹角为(如图)求小球经过最低点时细线对小球的拉力11在光滑水平面上有一带正电的小球，质量1.010kg，电量1.010-10，静止在 点，以 点为原点，在该水平面内建立直角坐标系，现突然加一沿 轴正方向，场强大小2.010/的匀强电场，使小球开始运动，经过 1.0，所加电场突然变为沿轴正方向，场强大小不变的匀强电场，再 经 过 1.0，所加电场又突然变为另一个匀强电场，使小球在此电场作用下经 1.0速度变为零。求此电场的方向及此时小球的位置.12.如图所示，质量为m、带电量为+q的小球在距离地面高为h处，以一定的初速度v水平抛出，在距抛出点水平距离L处有一竖直细管,管口略比小球直径大，管上口距地面，为使小球能无碰撞地通过管子，在管子上方整个区域内加一个水平向左的匀强电场求：小球的初速度v电场强度E小球落地时的动能13. 如图所示，在竖直平面内，有一半径为R的绝缘的光滑圆环，圆环处于场强大小为E，方向水平向右的匀强电场中，圆环上的A、C两点处于同一水平面上，B、D分别为圆环的最高点和最低点M为圆环上的一点，MOA=45环上穿着一个质量为m，带电量为+q的小球，它正在圆环上做圆周运动，已知电场力大小qE等于重力的大小mg，且小球经过M点时球与环之间的相互作用力为零试确定小球经过B、D点时的动能各是多少