高考物理一轮复习 第八章 电场 8.3 电容器 带电粒子在电场中的运动课件.pptVIP

必考部分电磁学 8 12章 第八章电场 第3节电容器带电粒子在电场中的运动 栏目导航 1 2 3 4 抓知识点 抓重难点 课时跟踪检测 抓易错点 一 电容器 电容 平行板电容器1 电容器 1 电荷量 一个极板所带电荷量的 2 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 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 绝对值 异种电荷 电场能 电场能 106 1012 正对面积 相对介电常数 两极板间的距离 加深理解 判断正误 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反比 3 放电后的电容器电荷量为零 电容也为零 4 电容器的电容由电容器本身的结构决定 与电压及带电量无关 即时突破 任何电场 2 带电粒子在匀强电场中的偏转 1 研究条件 带电粒子于电场方向进入匀强电场 2 处理方法 类似于 应用运动的合成与分解的方法 沿初速度方向做运动 运动时间t 垂直 平抛运动 匀速直线 判断正误 1 带电粒子一般不计重力 也不计质量 2 带电粒子如果在匀强电场中电场力与重力平衡 则带电粒子一定处于平衡状态 3 带电粒子在两极板间做加速运动时 末速度与两板间的距离d无关 只与两板间的电压有关 4 处理带电粒子在匀强电场中的偏转问题时 一般应用运动的合成与分解方法 即时突破 三 示波管1 构造及功能 如下图所示 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 多选 2016届广东四校联考 如图所示 平行板电容器与直流电源连接 上极板接地 一带负电的油滴位于容器中的p点且处于静止状态 现将下极板竖直向下缓慢地移动一小段距离 则 a 带电油滴将竖直向下运动b 带电油滴的机械能将增加c p点的电势将升高d 电容器的电容增加 极板带电量增加 例1 多选 2016届南阳一中月考 给平行板电容器充电 断开电源后a极板带正电 b极板带负电 板间一带电小球c用绝缘细线悬挂 如右图所示 小球静止时与竖直方向的夹角为 则 a 若将b极板向右平移稍许 电容器的电容将减小b 若将b极板向下平移稍许 a b两板间电势差将增大c 若将b极板向上平移稍许 夹角 将变大d 轻轻将细线剪断 小球将做斜抛运动 例2 提分秘笈 多选 如图所示 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闭合后 两板间恰好有一质量为m 电荷量为q的油滴处于静止状态 以下说法正确的是 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b a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b a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b a的电流 跟踪训练1 匀强电场的电场强度e随时间t变化的图象如图所示 当t 0时 在此匀强电场中由静止释放一个带电粒子 设带电粒子只受电场力的作用 则下列说法中正确的是 a 带电粒子将始终向同一个方向运动b 2s末带电粒子回到原出发点c 3s末带电粒子的速度不为零d 0 3s内 电场力做的总功为零 例3 解析 由牛顿第二定律可知 带电粒子在第1s内的加速度和第2s内的加速度的关系 因此先加速1s再减速0 5s 速度为零 接下来的0 5s将反向加速 v t图象如图所示 根据图象可知选项a错误 由图象可知2s内的位移为负 故选项b错误 由图象可知第3s末的速度为零 故选项c错误 由动能定理可知0 3s内 电场力做的总功为零 故选项d正确 答案 d 如图所示 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 1 小球到达小孔处的速度 2 极板间电场强度大小和电容器所带电荷量 3 小球从开始下落到运动到下极板处的时间 跟踪训练2 多选 2016年天津卷 如右图所示 氕核 氘核 氚核三种粒子从同一位置无初速地飘入电场线水平向右的加速电场e1之后进入电场线竖直向下的匀强电场e2发生偏转 最后打在屏上 整个装置处于真空中 不计粒子重力及其相互作用 那么 a 偏转电场e2对三种粒子做功一样多b 三种粒子打到屏上时的速度一样大c 三种粒子运动到屏上所用时间相同d 三种粒子一定打到屏上的同一位置 例4 提分秘笈 跟踪训练3 2017届江苏泰州姜堰区期中 如图所示 离子发生器发射一束质量为m 电荷量为 q的离子 从静止经pq两板间的加速电压加速后 以初速度v0从a点沿ab方向进入一匀强电场区域 abcd所围成的正方形是该匀强电场的边界 已知ab长为l 匀强电场的方向与ad边平行且由a指向d 1 求加速电压u0 2 若离子恰从c点飞离电场 求a c两点间的电势差uac 3 若离子从abcd边界上某点飞出时的动能为mv 求此时匀强电场的场强大小e 跟踪训练4 如图所示为研究影响平行板电容器电容大小因素的实验装置 设两极板的正对面积为s 极板间的距离为d 静电计指针偏角为 平行板电容器的电容为c 实验中极板所带电荷量可视为不变 则下列关于实验的分析正确的是 a 保持d不变 减小s 则c变小 变大b 保持d不变 减小s 则c变大 变大c 保持s不变 增大d 则c变小 变大d 保持s不变 增大d 则c变大 变大 例1 一平行板电容器充电后与电源断开 负极板接地 两板间有一个正检验电荷固定在p点 如图所示 以c表示电容器的电容 e表示两板间的电场强度 表示p点的电势 w表示正电荷在p点的电势能 若正极板保持不动 将负极板缓慢向右平移一小段距离l0的过程中各物理量与负极板移动距离x的关系图象中正确的是 跟踪训练1 多选 2017届山东恒台二中检测 如图所示 有三个质量相等 分别带正电 负电和不带电的粒子 由两水平极板正中以相同的初速度v0 先后垂直匀强电场射入 并分别落在负极板上甲 乙 丙三处 可以判定 a 甲处粒子带正电 乙处粒子不带电 丙处粒子带负电b 三个粒子在电场中的运动时间相等c 三个粒子在电场中的加速度a甲 a乙 a丙d 三个粒子到达负极板的动能e丙 e乙 e甲 例2 错后感悟 本题题意中初速度相等 水平位移不等 竖直位移相等是学生往往忽视的条件 解决本题的关键是知道粒子做类平抛运动 根据水平位移的大小比较出运动的时间 根据时间比较出粒子在竖直方向上的加速度 从而判断出电荷的电性 根据动能定理比较三个粒子到达极板时的动能 带有等量异种电荷的两平行金属板水平放置 a b c三个 粒子 重力忽略不计 先后从同一点o沿垂直电场方向进入电场 其运动