高考物理一輪總復習課件8-3電容器帶電粒子在電場中的運動

高三一輪總復習物理提高效率

·創(chuàng)造未來·鑄就輝煌必考部分電磁學/8-12章第八章電場第3節(jié)電容器帶電粒子在電場中的運動

欄目導航1234抓知識點抓重難點課時跟蹤檢測抓易錯點抓知識點用心研讀領悟細微深處1一、電容器、電容、平行板電容器1．電容器(1)電荷量：一個極板所帶電荷量的

．(2)電容器的充、放電．①充電：使電容器帶電的過程，充電后電容器兩極板帶上等量的

，電容器中儲存

．②放電：使充電后的電容器失去電荷的過程，放電過程中

轉化為其他形式的能．絕對值異種電荷電場能電場能106

1012

正對面積

相對介電常數

兩極板間的距離

加深理解

判斷正誤．1．電容器所帶的電荷量是指每個極板所帶電荷量的代數和．()2．電容器的電容與電容器所帶電荷量成反比．()3．放電后的電容器電荷量為零，電容也為零．()4．電容器的電容由電容器本身的結構決定，與電壓及帶電量無關．()即時突破×××√任何電場

2．帶電粒子在勻強電場中的偏轉(1)研究條件：帶電粒子

于電場方向進入勻強電場．(2)處理方法：類似于

，應用運動的合成與分解的方法．①沿初速度方向做

運動，運動時間t＝

.垂直平拋運動勻速直線

判斷正誤．1．帶電粒子一般不計重力，也不計質量．()2．帶電粒子如果在勻強電場中電場力與重力平衡，則帶電粒子一定處于平衡狀態(tài)．()3．帶電粒子在兩極板間做加速運動時，末速度與兩板間的距離d無關，只與兩板間的電壓有關．()4．處理帶電粒子在勻強電場中的偏轉問題時，一般應用運動的合成與分解方法．()即時突破××√√三、示波管1．構造及功能(如下圖所示)(1)電子槍：發(fā)射并加速電子．(2)偏轉電極YY′：使電子束豎直偏轉(加信號電壓)；偏轉電極XX′：使電子束水平偏轉(加掃描電壓)．2．工作原理偏轉電極XX′和YY′不加電壓，電子打到屏幕中心；若只在XX′之間加電壓，電子只在X方向偏轉；若只在YY′之間加電壓，電子只在Y方向偏轉；若XX′加掃描電壓，YY′加信號電壓，屏上會出現隨信號而變化的圖象．抓重難點動手演練掌握提分技巧2重難點1平行板電容器的動態(tài)分析 (多選)(2016屆廣東四校聯考)如圖所示，平行板電容器與直流電源連接，上極板接地．一帶負電的油滴位于容器中的P點且處于靜止狀態(tài)．現將下極板豎直向下緩慢地移動一小段距離，則(

)A．帶電油滴將豎直向下運動B．帶電油滴的機械能將增加C．P點的電勢將升高D．電容器的電容增加，極板帶電量增加例1 (多選)(2016屆南陽一中月考)給平行板電容器充電，斷開電源后A極板帶正電，B極板帶負電．板間一帶電小球C用絕緣細線懸掛，如右圖所示，小球靜止時與豎直方向的夾角為θ，則(

)A．若將B極板向右平移稍許，電容器的電容將減小B．若將B極板向下平移稍許，A、B兩板間電勢差將增大C．若將B極板向上平移稍許，夾角θ將變大D．輕輕將細線剪斷，小球將做斜拋運動例2提分秘笈 (多選)如圖所示，兩塊較大的金屬板A、B相距為d，平行放置并與一電源相連，開關S閉合后，兩板間恰好有一質量為m、電荷量為q的油滴處于靜止狀態(tài)．以下說法正確的是(

)A．若將S斷開，則油滴將做自由落體運動，G表中無電流B．若將A向左平移一小段位移，則油滴仍然靜止，G表中有b→a的電流C．若將A向上平移一小段位移，則油滴向下加速運動，G表中有b→a的電流D．若將A向下平移一小段位移，則油滴向上加速運動，G表中有b→a的電流 跟蹤訓練1重難點2帶電粒子在電場中的直線運動

勻強電場的電場強度E隨時間t變化的圖象如圖所示．當t＝0時，在此勻強電場中由靜止釋放一個帶電粒子，設帶電粒子只受電場力的作用，則下列說法中正確的是(

)A．帶電粒子將始終向同一個方向運動B．2s末帶電粒子回到原出發(fā)點C．3s末帶電粒子的速度不為零D．0～3s內，電場力做的總功為零例3【解析】由牛頓第二定律可知，帶電粒子在第1s內的加速度和第2s內的加速度的關系，因此先加速1s再減速0.5s，速度為零，接下來的0.5s將反向加速，v-t圖象如圖所示，根據圖象可知選項A錯誤；由圖象可知2s內的位移為負，故選項B錯誤；由圖象可知第3s末的速度為零，故選項C錯誤；由動能定理可知0～3s內，電場力做的總功為零，故選項D正確．【答案】

D

如圖所示，充電后的平行板電容器水平放置，電容為C，極板間距離為d，上極板正中有一小孔．質量為m、電荷量為＋q的小球從小孔正上方高h處由靜止開始下落，穿過小孔到達下極板處速度恰為零(空氣阻力忽略不計，極板間電場可視為勻強電場，重力加速度為g)．求：(1)小球到達小孔處的速度；(2)極板間電場強度大小和電容器所帶電荷量；(3)小球從開始下落到運動到下極板處的時間．跟蹤訓練2重難點3帶電粒子在勻強電場中的偏轉

(多選)(2016年天津卷)如右圖所示，氕核、氘核、氚核三種粒子從同一位置無初速地飄入電場線水平向右的加速電場E1之后進入電場線豎直向下的勻強電場E2發(fā)生偏轉，最后打在屏上．整個裝置處于真空中，不計粒子重力及其相互作用，那么(

)A．偏轉電場E2對三種粒子做功一樣多B．三種粒子打到屏上時的速度一樣大C．三種粒子運動到屏上所用時間相同D．三種粒子一定打到屏上的同一位置例4提分秘笈跟蹤訓練3 (2017屆江蘇泰州姜堰區(qū)期中)如圖所示，離子發(fā)生器發(fā)射一束質量為m、電荷量為＋q的離子，從靜止經PQ兩板間的加速電壓加速后，以初速度v0從a點沿ab方向進入一勻強電場區(qū)域，abcd所圍成的正方形是該勻強電場的邊界，已知ab長為L，勻強電場的方向與ad邊平行且由a指向d.(1)求加速電壓U0；(2)若離子恰從c點飛離電場，求a、c兩點間的電勢差Uac；(3)若離子從abcd邊界上某點飛出時的動能為mv，求此時勻強電場的場強大小E.跟蹤訓練4抓易錯點親身體會擊破薄弱環(huán)節(jié)3

如圖所示為研究影響平行板電容器電容大小因素的實驗裝置．設兩極板的正對面積為S，極板間的距離為d，靜電計指針偏角為θ，平行板電容器的電容為C.實驗中極板所帶電荷量可視為不變，則下列關于實驗的分析正確的是(

)A．保持d不變，減小S，則C變小，θ變大B．保持d不變，減小S，則C變大，θ變大C．保持S不變，增大d，則C變小，θ變大D．保持S不變，增大d，則C變大，θ變大例1易錯點1對電容定義式和決定式掌握不到位而出錯

一平行板電容器充電后與電源斷開，負極板接地．兩板間有一個正檢驗電荷固定在P點，如圖所示，以C表示電容器的電容、E表示兩板間的電場強度、φ表示P點的電勢，W表示正電荷在P點的電勢能，若正極板保持不動，將負極板緩慢向右平移一小段距離l0的過程中各物理量與負極板移動距離x的關系圖象中正確的是(

)跟蹤訓練1 (多選)(2017屆山東恒臺二中檢測)如圖所示，有三個質量相等、分別帶正電、負電和不帶電的粒子，由兩水平極板正中以相同的初速度v0，先后垂直勻強電場射入，并分別落在負極板上甲、乙、丙三處，可以判定(

)A．甲處粒子帶正電、乙處粒子不帶電，丙處粒子帶負電B．三個粒子在電場中的運動時間相等C．三個粒子在電場中的加速度a甲>a乙>a丙D．三個粒子到達負極板的動能E丙>E乙>E甲例2易錯點2根據帶電粒子運動軌跡判斷電性問題

【錯后感悟】本題題意中初速度相等，水平位移不等，豎直位移相等是學生往往忽視的條件．解決本題的關鍵是知道粒子做類平拋運動，根據水平位移的大小比較出運動的時間，根據時間比較出粒子在豎直方向上的加速度，從而判斷出電荷的電性．根據動能定理比較三個粒子到達極板時的動能．

帶有等量異種電荷的兩平行金屬板水平放置，a、b、c三個