与名师对话·高三课标版物理6-3电容器带电粒子在电场中的应用.ppt

定向移动 处处为零 等势面 垂直 外表面 腔 内空间 电荷中和 绝缘 相距很近 电荷 绝对值 相等 电场 电能 中和 电场 电荷量 电势差 容纳 法拉 F 106 1012 正对面积 介电常数 两板间距离 加 减 速直线运动 带电 粒子动能的增量 qU 匀变速曲线 垂直 匀速直线 匀加速直线 在分析平行板电容器的动态问题时 一定要分清是电压不变还是电荷量不变 A 情况下 可以通过上移极板M实现B 情况下 可以通过上移极板N实现C 情况下 可以通过上移极板M实现D 情况下 可以通过上移极板N实现 思路启迪 1 电容器是否与电源相连 2 板间距变化引起的场强变化 讨论带电粒子在电场中做直线运动 加速或减速 的方法 1 能量方法 能量守恒定律 2 功能关系 动能定理 3 力和加速度方法 牛顿运动定律 匀变速直线运动公式 2011 北京理综节选 静电场方向平行于x轴 其电势 随x的分布可简化为如图所示的折线 图中 0和d为已知量 一个带负电的粒子在电场中以x 0为中心 沿x轴方向做周期性运动 已知该粒子质量为m 电荷量为 q 其动能与电势能之和为 A 0 A q 0 忽略重力 求 1 粒子所受电场力的大小 2 粒子的运动区间 对应学生用书P123 物理建模 带电粒子在电场中运动的类平抛模型偏转问题的分析 处理方法类似于平抛运动的分析处理 应用运动的合成和分解的知识分析 带电粒子在电场中偏转时 如题目中不涉及加速度及运动时间 而只涉及力 位移 初末速度等物理量时 用功能观点解题常常显得很简捷 具体方法常有两种 动能定理和能量守恒定律 1 证明粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心 2 求两板间所加偏转电压U的范围 3 求粒子可能到达屏上区域的长度 A 微粒的入射速度v0 10m sB 电容器上板接电源正极时微粒有可能从平行板电容器的右边射出电场C 电源电压为180V时 微粒可能从平行板电容器的右边射出电场D 电源电压为100V时 微粒可能从平行板电容器的右边射出电场 A 缩小a b间的距离B 加大a b间的距离C 取出a b两极板间的电介质D 换一块形状大小相同 介电常数更大的电介质 易错分析 做题时没有审清题意 对电容器的性质理解不透彻 判断不出本题电容器带电量不变 不能与力学中的平衡知识灵活结合解题 从而错选AD 易错误地认为充电后与电源断开的电容器 无论哪种因素变化 板间电场的场强都不变 用控制变量法 可以研究影响平行板电容器电容的因素 如图 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 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 易错点2 对带电粒子在匀强电场中偏转的特点掌握不准确 2 若将A极板向左侧水平移动d 2并保持两极板间电压为U 此带电粒子仍从P点竖直射入匀强电场且仍落在A极板的M点上 则应以多大的速度v 射入匀强电场 解决带电粒子在电场中运动的问题易出现以下错误 1 不知道带电粒子在电场中运动时是否考虑重力 对电场力方向判断不清 2 对带电粒子在电场中的运动过程分析错误 3 对带电粒子经电场作用而偏转打在屏上分析时 易弄错位移的偏转角和速度的偏转角 4 对电场和重力场的复合场的分析可以用等效重力场处理 易忽视类平抛运动结论的应用 如图所示 相距为d的两块平行金属板M N与电源相连 开关S闭合后 M N间有匀强电场 一个带电粒子垂直于电场方向从M板边缘射入电场 恰打在N板中央 若不计重力 求 1 为了使粒子恰能飞出电场 N板应向下平移多少 2 若把S断开 为达到第 1 问的目的 N板应向下平移多少 C 电容器两极板之间的电压U越高 它的电容就越小 C与U成反比D 以上说法均不对 解析 电容器的电容的大小与其本身因素有关 与带电量的多少 两极板电压的大小无关 故A B C错误 D正确 答案 D 2 如图所示 两板间距为d的平行板电容器与电源连接 电键K闭合 电容器两板间有一质量为m 带电荷量为q的微粒静止不动 下列各叙述中正确的是 3 如下图所示 平行板电容器AB两极板水平放置 A在上方 B在下方 现将其和理想二极管串联接在电源上 已知A和电源正极相连 二极管具有单向导电性 一带电小球沿AB中心水平射入 打在B极板上的N点 小球的重力不能忽略 现通过上下移动A板来改变两极板AB间距 两极板仍平行 则下列说法正确的是 A 若小球带正电 当AB间距增大时 小球打在N的左侧B 若小球带正电 当AB间距减小时 小球打在N的左侧C 若小球带负电 当AB间距减小时 小球可能打在N的右侧D 若小球带负电 当AB间距增大时 小球可能打在N的左侧 答案 BC 4 20