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第六章 靜電場(chǎng) 包場(chǎng)中學(xué)高三物理備課組第4課時(shí)電容器與電容帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)考綱解讀 1.理解電容器的基本概念，掌握好電容器的兩類動(dòng)態(tài)分析.2. 用動(dòng)力學(xué)方法解決帶電粒子在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題3.能運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解解決帶電粒子的偏轉(zhuǎn)問(wèn)題.考點(diǎn)梳理一、電容器的充、放電和電容的理解1電容器的充、放電(1)充電：使電容器帶電的過(guò)程，充電后電容器兩極板帶上等量的 ，電容器中儲(chǔ)存 (2)放電：使充電后的電容器失去電荷的過(guò)程，放電過(guò)程中 轉(zhuǎn)化為其他形式的能2電容(1)定義：電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢(shì)差U的比值(2)定義式：C (3)物理意義：表示電容器容納電荷本領(lǐng)大小的物理量3平行板電容器(1)影響因素：平行板電容器的電容與 成正比，與介質(zhì)的 成正比，與兩板間的距離成反比(2)決定式：C ，k為靜電力常量二、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1帶電粒子在電場(chǎng)中加速若不計(jì)粒子的重力，則電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子做的功等于帶電粒子動(dòng)能的增量(1)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中：WqEdqUmv2mv或FqEqma.(2)在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中：WqUmv2mv.2帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)(1)條件分析：帶電粒子垂直于電場(chǎng)線方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)(2)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)： 運(yùn)動(dòng)(3)處理方法：分解成相互垂直的兩個(gè)方向上的 ，類似于平拋運(yùn)動(dòng)(4)運(yùn)動(dòng)規(guī)律：沿初速度方向做 運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間沿電場(chǎng)力方向，做 運(yùn)動(dòng)課堂探究 考點(diǎn)突破考點(diǎn)一平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析例1一平行板電容器充電后與電源斷開，負(fù)極板接地兩板間有一個(gè)正試探電荷固定在P點(diǎn)，如圖5所示，以C表示電容器的電容、E表示兩板間的場(chǎng)強(qiáng)、表示P點(diǎn)的電勢(shì)，Ep表示正電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能，若正極板保持不動(dòng)，將負(fù)極板緩慢向右平移一小段距離x0的過(guò)程中，各物理量與負(fù)極板移動(dòng)距離x的關(guān)系圖象中正確的是()突破訓(xùn)練1如圖6所示，兩塊正對(duì)平行金屬板M、N與電池相連，N板接地，在距兩板等距離的P點(diǎn)固定一個(gè)帶負(fù)電的點(diǎn)電荷，如果M板向上平移一小段距離，則()A點(diǎn)電荷受到的電場(chǎng)力變小 BM板的帶電荷量增加CP點(diǎn)的電勢(shì)升高D點(diǎn)電荷在P點(diǎn)具有的電勢(shì)能增加考點(diǎn)二帶電粒子(帶電體)在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)例2如圖7所示，一帶電荷量為q、質(zhì)量為m的小物塊處于一傾角為37的光滑斜面上，當(dāng)整個(gè)裝置被置于一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中時(shí)，小物塊恰好靜止重力加速度取g，sin 370.6，cos 370.8.求：(1)水平向右電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度；(2)若將電場(chǎng)強(qiáng)度減小為原來(lái)的1/2，物塊的加速度是多大；(3)電場(chǎng)強(qiáng)度變化后物塊下滑距離為L(zhǎng)時(shí)的動(dòng)能考點(diǎn)三帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)例3如圖10所示，在兩條平行的虛線內(nèi)存在著寬度為L(zhǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在與右側(cè)虛線相距也為L(zhǎng)處有一與電場(chǎng)平行的屏現(xiàn)有一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶電粒子(重力不計(jì))，以垂直于電場(chǎng)線方向的初速度v0射入電場(chǎng)中，v0方向的延長(zhǎng)線與屏的交點(diǎn)為O.試求：圖10(1)粒子從射入到打到屏上所用的時(shí)間(2)粒子剛射出電場(chǎng)時(shí)的速度方向與初速度方向間夾角的正切值tan ；(3)粒子打在屏上的點(diǎn)P到O點(diǎn)的距離x.小結(jié)： 課堂反饋1對(duì)電容器和電容的理解關(guān)于電容器及其電容的敘述，正確的是()A任何兩個(gè)彼此絕緣而又相互靠近的導(dǎo)就組成了電容器，跟這兩個(gè)導(dǎo)體是否帶電無(wú)關(guān)B電容器所帶的電荷量是指每個(gè)極板所帶電荷量的代數(shù)和C電容器的電容與電容器所帶電荷量成反比D一個(gè)電容器的電荷量增加Q1.0106 C時(shí)，兩板間電壓升高10 V，則電容器的電容無(wú)法確定2帶電粒子在板間的加速問(wèn)題如圖1所示，電子由靜止開始從A板向B板運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)竭_(dá)B極板時(shí)速度為v，保持兩板間電壓不變，則()A當(dāng)增大兩板間距離時(shí)，v也增大B當(dāng)減小兩板間距離時(shí)，v增大圖1C當(dāng)改變兩板間距離時(shí)，v不變D當(dāng)增大兩板間距離時(shí)，電子在兩板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間也增大3帶電粒子在板間的偏轉(zhuǎn)問(wèn)題如圖2所示，靜止的電子在加速電壓為U1的電場(chǎng)作用下從O經(jīng)P板的小孔射出，又垂直進(jìn)入平行金屬板間的電場(chǎng)，在偏轉(zhuǎn)電壓為U2的電場(chǎng)作用下偏轉(zhuǎn)一段距離現(xiàn)使U1加倍，要想使電子的運(yùn)動(dòng)軌跡不發(fā)生變化，應(yīng)該 () 圖2A使U2加倍 B使U2變?yōu)樵瓉?lái)的4倍C使U2變?yōu)樵瓉?lái)的倍 D使U2變?yōu)樵瓉?lái)的4控制變量法的應(yīng)用如圖所示，設(shè)兩極板正對(duì)面積為S，極板間的距離為d，靜電計(jì)指針偏角為.實(shí)驗(yàn)中，極板所帶電荷量不變，若()A保持S不變，增大d，則變大B保持S不變，增大d，則變小C保持d不變，減小S，則變小D保持d不變，減小S，則不變5用平拋運(yùn)動(dòng)的分解思想解決偏轉(zhuǎn)問(wèn)題如圖4所示，示波器的示波管可視為加速電場(chǎng)與偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的組合，若已知加速電壓為U1，偏轉(zhuǎn)電壓為U2，偏轉(zhuǎn)極板長(zhǎng)為L(zhǎng)，極板間距為d，且電子被加速前的初速度可忽略，則關(guān)于