高三物理一轮复习 第6章 第3课时 电容器与电容带电粒子在电场中的运动导学案（无答案）.doc

第3课时电容器与电容带电粒子在电场中的运动【考纲解读】1.理解电容器的基本概念，掌握好电容器的两类动态分析.2.能运用运动的合成与分解解决带电【知识要点】考点一平行板电容器的动态分析1电容器的充、放电(1)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 (2)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2对公式c的理解电容c，不能理解为电容c与 成正比、与 成反比，一个电容器电容的大小是由电容器本身的因素决定的，与电容器是否带电及带电多少 关考点二带电粒子(或带电体)在电场中的直线运动1做直线运动的条件(1)粒子所受合外力f合0，粒子或静止，或做匀速直线运动(2)粒子所受合外力f合0，且与初速度方向在同一条直线上，带电粒子将做匀加速直线运动或匀减速直线运动2用功能观点分析a，e，v2v2ad.3用功能观点分析匀强电场中：weqdqumv2mv非匀强电场中：wquek2ek1考点三带电粒子在电场中的偏转1带电粒子在电场中的偏转(1)条件分析：带电粒子垂直于电场线方向进入匀强电场(2)运动性质：匀变速曲线运动(3)处理方法：分解成相互垂直的两个方向上的直线运动，类似于平抛运动(4)运动规律：沿初速度方向做匀速直线运动，运动时间沿电场力方向，做匀加速直线运动2带电粒子在匀强电场中偏转时的两个结论(1)不同的带电粒子从静止开始经过同一电场加速后再从同一偏转电场射出时，偏移量和偏转角总是相同的证明：由qu0mvyat2()2tan 得：y，tan (2)粒子经电场偏转后，合速度的反向延长线与初速度延长线的交点o为粒子水平位移的中点，即o到偏转电场边缘的距离为.3带电粒子在匀强电场中偏转的功能关系当讨论带电粒子的末速度v时也可以从能量的角度进行求解：quymv2mv，其中uyy，指初、末位置间的电势差【典型例题】例1.如图所示，两块较大的金属板a、b平行放置并与一电源相连，s闭合后，两板间有一质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态以下说法中正确的是()a若将a板向上平移一小段位移，则油滴向下加速运动，g中有ba的电流b若将a板向左平移一小段位移，则油滴仍然静止，g中有ba的电流c若将s断开，则油滴立即做自由落体运动，g中无电流d若将s断开，再将a板向下平移一小段位移，则油滴向上加速运动，g中有ba的电流例2.(2013新课标16)一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d，极板分别与电池两极相连，上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)小孔正上方处的p点有一带电粒子，该粒子从静止开始下落，经过小孔进入电容器，并在下极板处(未与极板接触)返回若将下极板向上平移，则从p点开始下落的相同粒子将()a打到下极板上 b在下极板处返回c在距上极板处返回 d在距上极板d处返回例3.如图所示，两平行金属板a、b长为l8 cm，两板间距离d8 cm，a板比b板电势高300 v，一带正电的粒子电荷量为q1.01010 c、质量为m1.01020 kg，沿电场中心线ro垂直电场线飞入电场，初速度v02.0106 m/s，粒子飞出电场后经过界面mn、ps间的无电场区域，然后进入固定在o点的点电荷q形成的电场区域(设界面ps右侧点电荷的电场分布不受界面的影响)已知两界面mn、ps相距为12 cm，d是中心线ro与界面ps的交点，o点在中心线上，距离界面ps为9 cm，粒子穿过界面ps做匀速圆周运动，最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上(静电力常量k9.0109 nm2/c2，粒子的重力不计)例4半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，环上套有一质量为m、带正电荷的小球，空间存在水平向右的匀强电场，如图8所示，小球所受电场力是其重力的倍，将小球从环上最低点位置a点由静止释放，则：(1)小球所能获得的最大动能是多大；(2)小球对环的最大压力是多大【拓展训练】1 平行板电容器的动态分析用控制变量法，可以研究影响平等板电容器的因素(如图2)，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，增大s，则变小d保持d不变，增大s，则不变2平行板电容器的动态分析将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用d、u、e和q表示，下列说法正确的是()a保持u不变，将d变为原来的两倍，则e变为原来的一半b保持e不变，将d变为原来的一半，则u变为原来的两倍c保持d不变，将q变为原来的两倍，则u变为原来的一半d保持d不变，将q变为原来的一半，则e变为原来的一半3 带电粒子在电场中直线运动分析 如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子()a所受重力与电场力平衡b电势能逐渐增加c动能逐渐增加d做匀变速直线运动4 带电体在电场中的直线运动如图所示，一电荷量为q、质量为m的小物块处于一倾角为37的光滑斜面上，当整个装置被置于一