高考物理大一轮复习课件第6章第3讲电容器带电粒子在电场中的运动

1、电场,第六章,第3讲电容器带电粒子在电场中的运动,一、电容器、电容 1电容器 (1)组成：由两个彼此_又互相_的导体组成 (2)带电荷量：一个极板所带电荷量的_,绝缘,靠近,绝对值,(3)充、放电 充电：把电容器接在电源上后，电容器两个极板分别带上等量的_的过程充电后，两极板上的电荷由于互相吸引而保存下来；两极板间有_存在充电过程中从电源获得的_储存在电容器中 放电：用导线将充电后的电容器的两极板接通，两极板上的电荷_的过程放电后的两极板间不再有电场，_转化为其他形式的能量,异种电荷,电场,电能,中和,电场能,2电容 (1)定义：电容器所带的_与电容器两极板间的电势差U的比值 (2)意义：表示

2、电容器_的物理量 (3)定义式：_. (4)单位：1法拉(F)1 C/V_微法(F)_皮法(pF),电荷量Q,容纳电荷本领,106,1012,3平行板电容器的电容 (1)决定因素：平行板电容器的电容C和两极板间的电介质的相对介电常数r成_，跟正对面积S成_，跟极板间的距离d成_ (2)决定式：_.,正比,正比,反比,【跟踪训练】 1(多选)图631是一种通过测量电容器电容的变化，来检测液面高低的仪器原理图，电容器的两个电极分别用导线接到指示器上，指示器可显示电容的大小，下列关于该仪器的说法中正确的有(),图631,A该仪器中电容器的两个电极分别是芯柱和导电液体 B芯柱外套的绝缘管越厚，该电容器

3、的电容越大 C如果指示器显示出电容增大了，则说明容器中液面升高了 D如果指示器显示出电容减小了，则说明容器中液面升高了 【答案】AC,【解析】类似于平行板电容器的结构：芯柱和导电液体构成电容器的两块电极，芯柱的绝缘层就是极间的电介质，其厚度d相当于两平行板间的距离，进入液体深度h相当于两平行板的相对面积(且h越大，S越大)，所以d大时C就小，若C大时就表明h大，正确答案为A、C项,加(减)速,(1)类平抛运动的一般处理方法 将粒子的运动分解为沿初速度方向的_运动和沿电场方向的_运动根据_ 的知识就可解决有关问题,匀速直线,匀加速直线,运动的合成与分解,【跟踪训练】 2(单选)如图633所示，质

4、子(H)和粒子(He)以相同的初动能垂直射入偏转电场(粒子不计重力)，则这两个粒子射出电场时的侧位移y之比为() A11B12 C21D14 【答案】B,图633,正确理解电容器电容的定义式和决定式,(多选)如图634所示，要使静电计的指针偏角变小，可采用的方法是(),答案 AC,(多选)对于给定的电容器，下列描述其电荷量Q、电压U、电容C之间关系的四个图象，正确的是() ABCD 【答案】BD,平行板电容器的动态分析,2两类动态变化问题 (1)第一类动态变化：两极板间电压U恒定不变,(2)第二类动态变化：电容器所带电荷量Q恒定不变,(单选)(2015年江南十校联考)如图635所示，平行板电容

5、器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则() A带电油滴沿竖直方向向上运动 BP点的电势将降低 C带电油滴的电势能将减小 D电容器的电容减小，两极板带电荷量增大,图635,答案 B,一题一得 解答本题时应注意以下三点： (1)下极板接地，电势始终为零； (2)电容器始终与电源连接； (3)带电油滴的初状态,(单选)21世纪，智能机器人将走进千家万户，各种各样的传感器是智能机器人的核心部分之一，传感器是一种将感受的物理量(如光、热、力、声等)转换成便于测量的量(一种是电学量)的装置如图63

6、6所示是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力(F)作用于可动膜片电极上时，可使膜片产生压力发生形变，引起电容的变化将电容器、灵敏电流计和直流电源串联，接成闭合电路时，那么：当F向上压膜片电极时，电容将减小；当F向上压膜片电极时，电容将增大；若电流计有示数，则压力F发生变化；若电流计有示数，则压力F不发生变化以上各项中正确的有(),图636 AB CD 【答案】B,1带电粒子在电场中运动时重力的处理 (1)基本粒子：如电子、质子、粒子、离子等，除有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力(但并不忽略质量) (2)带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或明确的暗示以外，一般都不能忽略重力

7、2带电粒子在电场中的平衡 解题步骤：(1)选取研究对象；(2)进行受力分析，注意电场力的方向特点；(3)由平衡条件列方程求解,带电粒子在电场中的加速与偏转分析,3带电粒子的加速(不计重力) (1)运动状态分析：带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场，受到的电场力与运动方向在同一直线上，做匀加(减)速直线运动 (2)用功能观点分析：粒子动能的变化量等于电场力做的功(电场可以是匀强或非匀强电场),(1)若滑块从水平轨道上距离B点x3R的A点由静止释放，滑块到达与圆心O等高的C点时速度为多大？ (2)在(1)的情况下，求滑块到达C点时受到轨道的作用力大小,图637,1构造及功能(如图639所示),

8、示波管的原理,图639,(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)；XX：使电子束水平偏转(加扫描电压) (3)荧光屏,2原理 (1)YY作用：被电子枪加速的电子在YY电场中做匀变速曲线运动，飞出电场后做匀速直线运动打到荧光屏上，Y随信号电压同步调变化，但由于视觉暂留及荧光物质的残光特性看到一条竖直亮线 如何使这一竖直亮线转化成正弦图形呢？(加扫描电压) (2)XX作用：如果只在偏转电极XX上加电压，亮斑就在水平方向发生偏移加上扫描电压，一周期内，信号电压也变化一周期，荧光屏将出现一完整的正弦图形,(单选)(2011年安徽卷)如6310所示，图(a)为示波

9、管的原理图如果在电极YY之间所加的电压按图(b)所示的规律变化，在电极XX之间所加的电压按图(c)所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是(),图6310,解析 t0时，UXUXm，UY0，故电子在Xm处，即此时电子沿XX方向偏离荧光屏中心的距离最远；0t1阶段，UX0且先增大后减小，故电子沿XX方向做匀速运动，同时沿YY方向的位移先增大后减小；tt1时，UX0，UY0，电子回到荧光屏的中心位置；t12t1阶段，UX0且逐渐增大，UY0且|UY|先增大后减小，故电子沿XX方向做匀速运动，同时沿YY方向的位移先增大后减小；t2t1时，UXUXm，UY0，故电子运动至Xm处，即此时电子沿XX方向偏离荧光屏中心的距离最远综上所述，选项B正确 答案 B,一题一得 示波管是带电粒子在电场中加速和偏转的一个实际应用，我们要了解示波管的构造和原理,如图6311所示为一真空示波管，电子从灯丝K发出(初速度不计)，经灯丝与A板间的加速电压U1加速，从A板中心孔沿中心