2018届高考物理一轮复习课件：电容器 带电粒子在电场中的运动

1、电容器 带电粒子在电场中的运动,一、电容器,容纳电荷本领的物理量,计算方式,适用于任何电容器,适用于平行板电容器,1.平行板电容器的动态分析,（1）保持和电源相连：,带电微粒的运动状态变化,正对面积、间距、电解质常数的变化,电路的充放电过程,充电：电流流向正极板 放电：电流从正极板流出,你知道极板间插入陶瓷和插入有厚度的金属板有什么区别吗？,（2）断开和电源相连：,微粒运动状态的变化,某点电势以及微粒电势能的变化,E与d无关！,将此点电势转化为到某固定极板的电势差看电势变化,公式法或做功法看电势能变化,【例1】如图,A、B为平行板电容器的金属板,G为静电计.开始时开关S闭合,静电计指针张开一定

2、角度;为了使 指针张开角度增大一些,应该采取的措施是( ) A. 断开开关S后，将A、B两极板靠近一些 B. 断开开关S后，将A、B两极板分开一些 C. 保持开关S闭合，将A、B两极板靠近一些 D. 保持开关S闭合，将A、B两极板分开一些,解析显隐,【例2】(多选)如图示,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,形关S闭合后,两板间恰好有一质量为m、带电荷量为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ba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

3、ba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ba的电流,转解析,【例3】如图示甲图中电容器的两个极板和电源的两极相连,乙图中电容器充电后断开电源.在电容器的两个极板间用相同的悬线分别吊起完全相同的小球,小球静止时悬线和竖直方向的夹角均为,将两图中的右极板向右平移时,下列说法正确的是( ) A甲图中夹角减小，乙图中夹角增大 B甲图中夹角减小，乙图中夹角不变 C甲图中夹角不变，乙图中夹角不变 D甲图中夹角减小，乙图中夹角减小,转解析,例4：如图所示，水平放置的平行金属板a、b分别与电源的两极相连，带电液滴P在金属板a、b间保持静止，现设法使P固定，再使两金属板a、b分别绕

4、中心 垂直于纸面的轴顺时针转相同的小角度a，然后释放P，则P在电场内将做（ ） A.匀速直线运动 B.水平向右的匀加速直线运动 C.斜向右下方的匀加速直线运动 D.曲线运动,例5：如图所示，C为中间插有电介质的电容器，a和b为其两极板；a板接地；P和Q为两竖直放置的平行金属板，在两板间用绝缘线悬挂一带电小球；P板与b板用导线相连，Q板接地开始时悬线静止在竖直方向，在b板带电后，悬线偏转了角度a在以下方法中，能使悬线的偏角a变大的是（ ） 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,二、带电粒子(带电体)在匀强电场中的直线运动问

5、题,4. 对带电粒子进行受力分析时应注意的问题 电场力的大小和方向不仅跟场强的大小和方向有关，还跟带电粒子的电性和电荷量有关 在匀强电场中，同一带电粒子所受电场力处处是恒力 在非匀强电场中，同一带电粒子在不同位置所受电场力的大小和方向都可能不同,【例6】 如图示,一带电荷量为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水平向右的匀强电场中时,小物块恰好静止重力加速度取g，sin370.6，cos370.8.求： (1)水平向右的电场的电场强度； (2)若将电场强度减小为原来的1/2，物块的加速度是多大？ (3)电场强度变化后物块下滑距离L时的动能,转解析,物块处于状态，

6、其受力如图示,例7：一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d/2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d/3，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 在距下极板d/2处返回 D.在距上极板2d/5处返回,三、带电粒子在匀强电场中的偏转问题,1偏转问题： (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。 (3)处理方法：应用运动的合成与分解。 (4)运动规律：,

7、v0,v,vx,vy,O,m q,x,y,U l,d,若进入偏转电场的速度来自于加速电场呢？,2.带电粒子在电场中偏转的两类问题,v0,v,v0,vy,y,y=?,m q,(1)确定最终偏移距离,思路,思路,(2)确定偏转后的动能(或速度),思路,思路,转解析,审题视角 1.了解题中所给各已知量. 2.分析带电粒子整个过程的受力及运动规律，列表达式解题.,【例8：】 如图示，在两条平行的虚线内存在着宽度为L、电场强度为E的匀强电场，在与右侧虚线相距也为L处有一与电场平行的屏现有一电荷量为q、质量为m的带电粒子(重力不计)，以垂直于电场线方向的初速度v0射入电场中， v0方向的延长线与屏的交点为

8、O.试求： (1)粒子从射入到打到屏上所用的时间； (2)粒子刚射出电场时的速度方向与初 速度方向间夹角的正切值tan ； (3)粒子打到屏上的点P到O点的距离x.,P,x,t,m +q,转原题,【例9】有一种电荷控制式喷墨打印机的打印头的结构简图如图所示。其中墨盒可以喷出极小的墨汁微粒，此微粒经过带电室后以一定的初速度垂直射入偏转电场，再经偏转电场后打到纸上，显示出字符。已知偏移量越小打在纸上的字迹越小，现要缩小字迹，下列措施可行的是( ) A增大墨汁微粒的比荷 B减小墨汁微粒进入偏转电场时的初动能 C减小偏转极板的长度 D增大偏转极板间的电压,转 解析,要缩小字迹减小墨汁微粒在电场中的偏移

9、量,怎样减小墨汁微粒在电场中的偏移量？,四、示波管 1.示波管的构造：外部是一个抽成真空的玻璃壳，内部主要由 （发射电子的灯丝、加速电极组成）、 （由一对X偏转电极板和一对Y偏转电极板组成）和 组成。,2.原理：灯丝被电源加热后，出现热电子发射，发射出来的电子经加速电场加速后，以很大的速度进入偏转电场，如在Y偏转板上加一个 ，在X偏转板上加一个 ，在荧光屏上就会出现按Y偏转电压变化的图像。,示波管的原理,问题1：偏转电极不加电压时，电子将如何运动，你在荧光屏上能看到什么？,问题2：当只在YY上加上恒定电压电子会怎样运动？你在屏幕上会观察到什么？（设Y的电势高于Y） 你能否推导光斑相对于荧光屏中心的距离？,原理,问题3：如果在YY上加上周期变化的信号电压，你又会观察到什么现象？,问题4：当只在XX上加上恒定电压，（X的电势高）你会看到什么现象？ 如果加上仪器自身产生的锯齿形电压（叫扫描电压）呢？,问题5：当在YY上加信号电压，XX上恒定电压你会看到什么现象？当在XX上加扫描电压，YY上加恒定电压呢？,如果在YY之间加如图所示的交变电压，同时在XX之间加锯齿形扫描电压，在荧光屏上会看到什么图形？,X,Y,O,A,B,C,D,E,F,A,B,C,D,E,F,A,B,O,C,t1,D,E,F,t2