2026届高考物理冲刺复习+电容器　带电粒子在电场中的运动

2026届高考物理冲刺复习电容器带电粒子在电场中的运动情境导思如图甲是一次心脏除颤器的模拟治疗,该心脏除颤器电容器的电容为C,请思考:(1)电容器在充电和放电过程中电容如何变化?如何确定充电完成后电容器所带电荷量?放电过程电流如何变化?(2)若一正点电荷P在如图乙所示的匀强电场中静止释放,如何确定点电荷P到达B板的动能?若该正点电荷具有与电场线垂直的初速度,它的运动性质及到达B板的时间、动能、速度等相关物理量如何确定?知识构建异种中和相等1061012知识构建类平抛合成分解小题试做1.有一电解电容器如图所示,外壳上标有“1000μF,10V”。下列关于该电容器的说法正确的是(

)

[A]该电容器在10V电压以下不能正常工作[B]当所加电压为8V时,该电容器的电容为800μF[C]该电容器能容纳的电荷量最多为1.0×10-3C[D]当两极加1V电压时,该电容器的电荷量为1.0×10-3CD小题试做2.如图所示,比荷相同、重力不计的a、b两个带电粒子,从同一位置水平射入竖直向下的匀强电场中,a粒子打在B板的a′点,b粒子打在B板的b′点,则(

)[A]a、b均带负电[B]a的初速度一定小于b的初速度[C]a的运动时间一定小于b的运动时间[D]该过程中a所受电场力做的功一定大于b的B考点一电容器平行板电容器的动态分析如图,闭合开关S稳定后断开,电容器所带电荷量Q保持不变,若增大电容器两板间的距离d,请完成以下分析:(1)根据电容的决定式分析电容C大小如何变化?(2)根据电容的定义式分析电容器两板间电压U大小如何变化?(1)一个电容器电容的大小是由电容器本身的因素决定的,与电容器的带电情况无关。(2)不能理解为电容C与Q成正比,与U成反比。2.平行板电容器两类动态变化的特点比较[例1]【对电容的理解】(2024·四川绵阳阶段练习)自动体外除颤器是一种便携式的医疗设备,如图,它可以诊断特定的心律失常,并且给予电击除颤,是可被非专业人员使用的用于抢救心脏骤停患者的医疗设备。某型号自动体外除颤器的电容器电容是16μF,充电至4kV电压电容器在4ms时间内完成放电,则(

)[A]电容器充电后的电荷量为0.64C[B]电容器放电的平均电流为16A[C]电容器的击穿电压为4kV[D]电容器放电完成后电容为0B[例2]【带电荷量Q不变时的动态分析】(2024·浙江6月选考卷,6)图示是“研究电容器两极板间距对电容大小的影响”实验,保持电荷量不变,当极板间距增大时,静电计指针张角增大,则(

)[A]极板间电势差减小[B]电容器的电容增大[C]极板间电场强度增大[D]电容器储存能量增大D[例3]【电压U不变时的动态分析】(2024·贵州遵义检测)(多选)运动步数的测量是通过手机内电容式传感器实现的。其原理如图所示,R为定值电阻,M和N为电容器两极板,极板M固定,极板N与两轻弹簧连接,极板N可动。人行走时,若M、N两极板距离变小,则(

)[A]电容器的电容增大[B]两极板间的电场强度变小[C]电容器的带电量减小[D]电流由a经电流表流向bAD[变式]如图所示,在[例3]电路中电阻R和电源之间连接一个二极管,试判断人带着手机向前加速运动阶段与静止时相比,手机上的电容器的电容、两极板间的电压、两极板间的电场强度,以及两极板所带电荷量的变化情况。考点二带电粒子(带电体)在电场中的直线运动1.对带电粒子进行受力分析时应注意的问题(1)要掌握静电力的特点。静电力的大小和方向不仅跟电场强度的大小和方向有关,还跟带电粒子的电荷量和电性有关。(2)是否考虑重力依据情况而定。①基本粒子:如电子、质子、α粒子、离子等除有特殊说明或明确的暗示外,一般不考虑重力(但不能忽略质量)。②带电颗粒:如液滴、油滴、尘埃、小球等,除有特殊说明或明确的暗示外,一般都不能忽略重力。2.分析带电粒子(带电体)在电场中的直线运动的方法(1)用动力学观点分析(只适用于匀强电场)。[例4]【带电粒子在电场中的直线运动】如图所示,真空中平行金属板M、N之间距离为d,两板所加的电压为U。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从M板由静止释放。不计带电粒子的重力。(1)求带电粒子所受的静电力的大小F;(2)求带电粒子到达N板时的速度大小v;[例5]【带电体在电场中的直线运动】(2024·陕西安康期末)如图所示,一质量为m、电荷量为q的小球在电场强度为E、区域足够大的匀强电场中,以初速度v0沿ON在竖直面内做匀变速直线运动。ON与水平面的夹角为30°,重力加速度为g,且mg=qE,则(

)[A]电场方向竖直向上[B]小球做匀加速直线运动C考点三带电粒子在电场中的偏转如图,电性相同的不同带电粒子从静止开始经过同一电场加速后再垂直进入同一偏转电场,则从偏转电场射出时,带电粒子的轨迹是重合的吗?1.带电粒子在电场中偏转问题的两个重要结论(1)粒子经电场偏转后,速度偏转角θ的正切值是位移偏转角α正切值的2倍,即tanθ=2tanα。2.处理带电粒子的偏转问题的方法[例6]【示波管的工作原理】(2024·山东潍坊模拟)示波管原理图如图甲所示。它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,管内抽成真空。如果在偏转电极XX′和YY′之间都没有加电压,电子束从电子枪射出后沿直线运动,打在荧光屏中心,产生一个亮斑如图乙所示。若板间电势差UXX′和UYY′随时间变化关系图像如丙、丁所示,则荧光屏上的图像可能为(

)A[A][B][C][D]【解析】UXX′和UYY′均为正值,电场强度方向由X指向X′,由Y指向Y′,电子带负电,电场力方向与电场强度方向相反,所以分别向X、Y方向偏转,可知A正确。(1)电子从释放到打到屏上所用的时间;(2)电子刚射出电场E2时的速度方向与AO连线夹角的正切值;【答案】(2)3(3)电子打到屏上的点