高考物理知识体系总论：电容器、带电粒子在匀强电场中的运动

学霸推荐知识体系梳理电容器、带电粒子在匀强电场中的运动Steve林森老师优秀同龄人的陪伴

让你的青春少走弯路电容器和电场中的带电粒子的运动问题是电场中的重点内容，主要考察内容就是动态问题，同学要重视电场力做功的条件和特点，以及平行极板电容器的特点，在这个基础上进行题型巩固。使用说明-内容说明01目

录梳理知识体系CONTENTS02解决经典问题实例PA

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1梳理知识体系DREAMOFTHEFUTURE电容器、带电粒子在匀强电场中的运动大

致

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架常见电容器电容器的电压、电荷量和电容的关系带电粒子在匀强电场中的运动电容器、带电粒子在匀强电场中的运动示波管考点电容器、带电粒子在匀强电场中的运动大

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架(1)组成：由两个彼此绝缘又相互靠近的导体组成。1.常见电容器(2)带电荷量：一个极板所带电荷量的绝对值。(3)电容器的充、放电充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两板带上等量的异种电荷，电容器中储存电场能。常见电容器电容器的电压、电荷量和电容的关系2.电容放电：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。3.平行板电容器电容器、带电粒子在匀强电场中的运动大

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架(1)定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值。(2)定义式：C=Q/U。1.常见电容器(3)物理意义：表示电容器容纳电荷本领大小的物理量。常见电容器电容器的电压、电荷量和电容的关系2.电容(4)单位：法拉(F)1F=106μF=1012pF3.平行板电容器电容器、带电粒子在匀强电场中的运动大

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架1.常见电容器常见电容器电容器的电压、电荷量和电容的关系2.电容(1)影响因素：平行板电容器的电容与极板的正对面积成正比，与电介质的相对介电常数成正比，与极板间距离成反比。

S(2)决定式：C

，k为静电力常量。3.平行板电容器4

kd电容器、带电粒子在匀强电场中的运动大

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架带电粒子在匀强电场中的运动电容器、带电粒子在匀强电场中的运动大

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架1.构造及功能(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)。1.构造及功能2.工作原理示波管偏转电极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。电容器、带电粒子在匀强电场中的运动大

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架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。考点一ꢀ平行板电容器的动态分析(2)根据决定式C=εS/4πkd分析平行板电容器电容的变化。考点二ꢀ带电粒子(或带电体)在电场中的直线运动(3)根据定义式C=Q/U分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化。考点(4)根据E=U/d分析电容器极板间场强的变化。考点三ꢀ带电粒子在匀强电场中的偏转电容器、带电粒子在匀强电场中的运动大

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架1.做直线运动的条件考点一ꢀ平行板电容器的动态分析(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.用动力学观点分析考点二ꢀ带电粒子(或带电体)在电场中的直线运动考点a=F

/m，E＝U/d，v2－v

2=2ax。0合3.用功能观点分析考点三ꢀ带电粒子在匀强电场中的偏转匀强电场中：W=qEd=qU=mv2－mv02非匀强电场中：W=qU=Ek2－Ek1电容器、带电粒子在匀强电场中的运动大

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架1.偏转问题考点一ꢀ平行板电容器的动态分析(1)条件分析：带电粒子垂直于电场线方向进入匀强电场。(2)运动形式：类平抛运动。考点二ꢀ带电粒子(或带电体)在电场中的直线运动(3)处理方法：应用运动的合成与分解。(4)运动规律：考点①加速度：a＝F/m＝qE/m＝qU/md②在电场中的运动时间：t＝l/v0③离开电场时的偏移量y＝at2/2＝qUl2/2mdv02④离开电场时的偏转角tanθ＝v

/v

＝qUl/mdv

2考点三ꢀ带电粒子在匀强电场中的偏转yx0电容器、带电粒子在匀强电场中的运动大

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架2.两个结论考点一ꢀ平行板电容器的动态分析(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的偏转角度总是相同的。(2)粒子经电场偏转后，末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到电场边缘的距离为l/2。考点二ꢀ带电粒子(或带电体)在电场中的直线运动考点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：qUy＝mv2/2－mv02/2，其中Uy＝yU/d，指初、末位置间的电势差。考点三ꢀ带电粒子在匀强电场中的偏转电容器、带电粒子在匀强电场中的运动知识树原图PA

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2利用知识体系框架来解题DREAMOFTHEFUTURE经典例题1(多选)有一只电容器的规格是“1.5μF，9V”，那么(ꢀꢀ)A.这只电容器上的电荷量不能超过1.5×10－5

CB.这只电容器上的电荷量不能超过1.35×10－5

CC.这只电容器的额定电压为9VD.这只电容器的击穿电压为9V答案解析1答案解析：9V为电容器的额定电压(或工作电压)，正常工作时的带电荷量Q＝CU＝1.5×10－6×9C＝1.35×10－5C，选项B、C正确。经典例题2一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电场，电场方向水平向左。不计空气阻力，则小球(ꢀꢀ)A.做直线运动B.做曲线运动C.速率先减小后增大

D.速率先增大后减小答案解析2答案解析：对小球受力分析，小球受重力、电场力作用，合外力的方向与初速度的方向夹角为钝角，故小球做曲线运动，故A错误，B正确；在运动的过程中合外力方向与速度方向间的夹角先为钝角后为锐角，故合外力对小球先做负功后做正功，所以速率先减小后增大，选项C正确，D错误。经典例题3如图所示，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E

之后进入电场线竖直向下的匀强电场E

发生偏转，最后12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答案解析3答案解析：设加速电场宽度为d，偏转电场长度为L，在加速电场中1qE22E

L

20

有

qE

d

mv

，在偏转电场中，有L=v

t，y2得到

，与比ty2102荷没有关系，所以三种粒子一定打到屏上同一点，故D正确；2m4E

d12

224E1dE

L

q偏转电场对粒子做功

W

qE2

y

与粒子的质量无关，所以选项A正确；1

2三种粒子在加速电场中和偏转电场中电场力做功

qE

d

qE

d

mv

，粒子122，与比荷有关，故速度不一样大，4E12d2

E22L2q打到屏上的速度为故B错误；v

2E1dm

2dL

L'2E1dmq

粒子运动到屏上的时间

t，与比荷有关，则C错误。

E1

经典例题4答案解析4PA

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3回顾落实DREAMOFTHEFUTURE要点①注意非