《奪冠之路》福建專(zhuān)用高三物理一輪復(fù)習(xí) 第6章第4課時(shí) 電容 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一課件 魯科

2012高三物理復(fù)習(xí)課件（導(dǎo)與練福建）第6章第四課時(shí)電容帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(一)1．知道電容器的結(jié)構(gòu)，電容的物理意義、定義及其計(jì)算．2．掌握帶電粒子在電場(chǎng)中的加速和偏轉(zhuǎn)問(wèn)題的研究方法．1．電容器、電容(1)電容器①組成：由兩個(gè)彼此絕緣又相隔很近的導(dǎo)體組成．②帶電荷量：一個(gè)極板所帶電荷量的絕對(duì)值．③電容器的充、放電充電：使電容器帶電的過(guò)程，充電后電容器兩板帶上等量的異種電荷，電容器中儲(chǔ)存電場(chǎng)能．放電：使充電后的電容器失去電荷的過(guò)程，放電過(guò)程中電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能．

電容是描述電容器性質(zhì)的物理量，其大小由電容器本身的性質(zhì)決定，與Q和U均無(wú)關(guān)．此公式適用于一切電場(chǎng)．(2)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)①運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析：帶電粒子垂直于勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向進(jìn)入電場(chǎng)后，受到恒定的、與初速度方向垂直的電場(chǎng)力作用而做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)．②偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的處理方法：運(yùn)動(dòng)的合成與分解．如圖所示a．垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)；b．平行于場(chǎng)強(qiáng)方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．3．示波管的工作原理(1)構(gòu)造：電子槍?zhuān)D(zhuǎn)電極，熒光屏．(2)工作原理：(如圖所示)①如果在豎直偏轉(zhuǎn)板、水平偏轉(zhuǎn)板之間都沒(méi)有加電壓，則電子槍射出的電子沿直線傳播，打在熒光屏中心點(diǎn)，在那里產(chǎn)生一個(gè)亮斑．②豎直偏轉(zhuǎn)板上加的是待顯示的信號(hào)電壓．水平偏轉(zhuǎn)板上是機(jī)器自身的鋸齒形電壓，叫做掃描電壓，若所加掃描電壓和信號(hào)電壓的周期相同，就可以在熒光屏上得到待測(cè)信號(hào)在一個(gè)周期內(nèi)隨時(shí)間變化的圖像．(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書(shū)第83頁(yè))1．電容器是一種常用的電子元件，對(duì)電容器認(rèn)識(shí)正確的是(

A

)A．電容器的電容表示其儲(chǔ)存電荷的能力B．電容器的電容與它所帶的電荷量成正比C．電容器的電容與它兩極板間的電壓成正比D．電容的常用單位有μF和pF,1μF＝103pF解析：電容器的電容大小由電容器本身決定，與是否帶電、帶電多少無(wú)關(guān)，反映自身容納電荷本領(lǐng)的大小，其單位是F,1F＝106μF＝1012pF.故選項(xiàng)A正確．3．長(zhǎng)為L(zhǎng)的平行板板電容器器，兩板板間形成成勻強(qiáng)電電場(chǎng)，一一個(gè)電荷荷量為＋＋q、質(zhì)量為為m的帶電粒粒子，以以初速度度v0緊貼上極極板沿垂垂直于電電場(chǎng)方向向射入勻勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)中，剛剛好從下下極板邊邊緣射出出，且射射出方向向恰好與與下極板板成30°角，如圖圖所示，，求勻強(qiáng)強(qiáng)電場(chǎng)的的場(chǎng)強(qiáng)大大小和兩兩極板間間的距離離．2．帶電粒子子在電場(chǎng)場(chǎng)中的偏偏轉(zhuǎn)(1)模型建立立如圖所示示，質(zhì)量量為m、電荷量量為q的帶電粒粒子以速速度v0垂直于電電場(chǎng)線射射入勻強(qiáng)強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電電場(chǎng)，偏偏轉(zhuǎn)電壓壓為U，極板長(zhǎng)長(zhǎng)度為l，兩極板板間距為為d.(2)全面分析析①受力特特點(diǎn)：帶帶電粒子子只受一一個(gè)電場(chǎng)場(chǎng)力(恒力)，且初速速度方向向與電場(chǎng)場(chǎng)力方向向垂直．．②運(yùn)動(dòng)狀狀態(tài)分析析：帶電電粒子以以速度v0垂直于電電場(chǎng)線方方向進(jìn)入入勻強(qiáng)電電場(chǎng)時(shí)，，受到恒恒定的與與初速度度方向垂垂直的電電場(chǎng)力作作用而做做類(lèi)似平平拋的勻勻變速曲曲線運(yùn)動(dòng)動(dòng)．③粒子偏偏轉(zhuǎn)問(wèn)題題的分析析處理方方法類(lèi)似似于平拋拋運(yùn)動(dòng)的的分析處處理方法法，即應(yīng)應(yīng)用運(yùn)動(dòng)動(dòng)的合成成和分解解的知識(shí)識(shí)．【例題】(10分)兩個(gè)半徑均為為R的圓形平板電電極，平行正正對(duì)放置，相相距為d，極板間的電電勢(shì)差為U，板間電場(chǎng)可可以認(rèn)為是均均勻的．一個(gè)個(gè)α粒子從正極板板邊緣以某一一初速度垂直直于電場(chǎng)方向向射入兩極板板之間，到達(dá)達(dá)負(fù)極板時(shí)恰恰好落在極板板中心．已知知質(zhì)子電荷量量為e，質(zhì)子和中子子的質(zhì)量均視視為m，忽略重力和和空氣阻力的的影響，求：：(1)極板間的電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)度大小E；(2)α粒子在極板間間運(yùn)動(dòng)的加速速度大小a；(3)α粒子的初速度度大小v0.思路點(diǎn)撥：圓形極板間的的電場(chǎng)為勻強(qiáng)強(qiáng)電場(chǎng)，α粒子在極板間間的運(yùn)動(dòng)為類(lèi)類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)．．(1)由于學(xué)生已形形成矩形平行行板的思維定定勢(shì)，所以學(xué)學(xué)生遇到類(lèi)似似本題中的圓圓形極板模型型時(shí)可能會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生疑惑，不不知如何解答答．(2)涉及速度、能能量的計(jì)算時(shí)時(shí)，應(yīng)用動(dòng)能能定理較為簡(jiǎn)簡(jiǎn)單，但此時(shí)時(shí)不允許將運(yùn)運(yùn)動(dòng)分解，因因?yàn)閯?dòng)能定理理公式是標(biāo)量量式．針對(duì)訓(xùn)練：(2011年湖南省湘潭潭市模擬)如圖為一真空空示波管的示示意圖，電子子從燈絲K發(fā)出(初速度可忽略略不計(jì))，經(jīng)燈絲與A板間的電壓U1加速，從A板中心孔沿中中心線KO射出，然后進(jìn)進(jìn)入兩塊平行行金屬板M、N形成的偏轉(zhuǎn)電電場(chǎng)中(偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可視視為勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng))，電子進(jìn)入M、N間電場(chǎng)時(shí)的速速度與電場(chǎng)方方向垂直，電電子經(jīng)過(guò)電場(chǎng)場(chǎng)后打在熒光光屏上的P點(diǎn)．已知M、N兩板間的電壓壓為U2，兩板間的距距離為d，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，電子的質(zhì)量量為m，電荷量為e，不計(jì)電子受受到的重力及及它們之間的的相互作用力力．(1)求電子穿過(guò)A板時(shí)速度的大大??；(2)求電子從偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)時(shí)的側(cè)移量；；(3)若要電子打在在熒光屏上P點(diǎn)的上方，可可采取哪些措措施？(2010年北京理綜，，18)用控制變量法A．保持S不變，增大d，則θ變大B．保持S不變，增大d，則θ變小C．保持d不變，減小S，則θ變小D．保持d不變，減小S，則θ不變【測(cè)控導(dǎo)航】考點(diǎn)題號(hào)1.電容及電容器1、22.帶電體在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)4、73.帶電粒子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)3、5、6、81.某電容器上標(biāo)標(biāo)有“25V,450μF”的字樣，對(duì)此此下列說(shuō)法正正確的是(A)A．此電容器在在直流25V以下的電壓下下能正常工作作B．此電容器必必須在直流25V的電壓下才能能正常工作C．當(dāng)工作電壓壓是直流25V時(shí)，電容才是是450μFD．以上說(shuō)法都都不正確解析：“25V,450μF”表示電容器工工作的最高電電壓為25V，電容為450μF.故A正確，B錯(cuò)誤，電容器器的電容由自自身因素決定定，與是否有有電壓無(wú)關(guān)，，故C、D錯(cuò)誤．2．(2010年重慶理綜)某電容式話筒筒的原理示意意圖如圖所示示，E為電源，R為電阻，薄片片P和Q為兩金屬極板板，對(duì)著話筒筒說(shuō)話時(shí)，P振動(dòng)而Q可視為不動(dòng)，，在P、Q間距增大過(guò)程程中(D)A．P、Q構(gòu)成的電容器器的電容增大大B．P上電荷量保持持不變C．M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的低D．M點(diǎn)的電勢(shì)比N點(diǎn)的高3．(2011年福建福州模模擬)如圖所示，質(zhì)質(zhì)子、氘核和和α粒子都沿平行行板電容器兩兩板中線OO′方向垂直于電電場(chǎng)線射入板板間的勻強(qiáng)電電場(chǎng)，射出后后都打在同一一個(gè)與OO′垂直的熒光屏屏上，使熒光光屏上出現(xiàn)亮亮點(diǎn)，下列說(shuō)說(shuō)法正確的是是(D)A．若它們射入入電場(chǎng)時(shí)的速速度相等，則則在熒光屏上上出現(xiàn)三個(gè)亮亮點(diǎn)B．若它們射入入電場(chǎng)時(shí)的速速度相等，則則打在熒光屏屏上偏離中心心位置最遠(yuǎn)的的是氘核C．若它們射入入電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)動(dòng)能相等，則則在熒光屏上上只出現(xiàn)一個(gè)個(gè)亮點(diǎn)D．若若它它們們是是由由同同一一個(gè)個(gè)電電場(chǎng)場(chǎng)從從靜靜止止加加速速后后垂垂直直射射入入此此板板間間電電場(chǎng)場(chǎng)的的，，則則在在熒熒光光4．(2011年福福州州調(diào)調(diào)研研)如圖圖(甲)所示示，，兩兩平平行行金金屬屬板板豎豎直直放放置置，，左左極極板板接接地地，，中中間間有有A．從t＝0時(shí)刻釋放電子，電子不可能打到右極板上B．從t＝0時(shí)刻釋放電子，電子可能在兩板間振動(dòng)C．從t＝T/4時(shí)刻釋放電子，電子可能在兩板間振動(dòng)，也可能打到右極板上D．從t＝3T/8時(shí)刻釋放電子，電子必將打到左極板上5．如如圖圖所所示示，，電電子子在在電電勢(shì)勢(shì)差差為為U1的電電場(chǎng)場(chǎng)中中加加速速后后，，垂垂直直射射入入電電勢(shì)勢(shì)差差為為U2的偏偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)電電場(chǎng)場(chǎng)，，在在滿(mǎn)滿(mǎn)足足電電子子能能射射出出偏偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)電電場(chǎng)場(chǎng)的的A．U1變大、U2變大B．U1變小、U2變大C．U1變大、U2變小D．U1變小、U2變小6．示波波管管可可以以視視為為加加速速電電場(chǎng)場(chǎng)和和偏偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)電電A．L越大，靈敏度越小B．d越大，靈敏度越大C．U1越小，靈敏度越大D．靈敏度與U1無(wú)關(guān)7．如如圖圖所所示示，，兩兩個(gè)個(gè)相相(1)A、B的加速度及其相互作用力的大小；(2)經(jīng)過(guò)t＝2s電場(chǎng)力對(duì)物塊A所做的功W和A增加的機(jī)械能Δ