電容,帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

關(guān)于電容,帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)第1頁(yè)，課件共19頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月基礎(chǔ)導(dǎo)學(xué)一、電容器、電容1．電容器

(1)組成：由兩個(gè)彼此

又相互

的導(dǎo)體組成．

(2)帶電量：一個(gè)極板所帶電量的

．

(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

，電容器中儲(chǔ)存

．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．絕緣靠近絕對(duì)值異種電荷電場(chǎng)能電場(chǎng)能2．電容

(1)定義：電容器所帶的

與電容器兩極板間的電勢(shì)差U的比值．

(2)定義式：

(3)物理意義：表示電容器

本領(lǐng)大小的物理量．

(4)單位：（）

1F＝

μF＝1012pF電荷量QC＝容納電荷１10６法拉(F)第2頁(yè)，課件共19頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月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

成反比．

(2)決定式：C＝，k為靜電力常量．特別提醒：電容器的電容大小是由電容器本身的特性決定的，與極板間電壓以及電容器帶電量多少，帶不帶電荷無(wú)關(guān)．正對(duì)面積介電常數(shù)兩板間的距離第3頁(yè)，課件共19頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月D第4頁(yè)，課件共19頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月課堂探究·突破考點(diǎn)第5頁(yè)，課件共19頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月【例1】(2010·北京理綜，18)用控制變量法，可以研究影響平行板電容器電容的因素(如圖6－3－8)．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

θ.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不變圖6－3－8Ａ第6頁(yè)，課件共19頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月圖2Ｃ第7頁(yè)，課件共19頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5．(2010·安徽理綜)如圖6－3－6所示，M、N是平行板電容器的兩個(gè)極板，R0為定值電阻，R1、R2為可調(diào)電阻，用絕緣細(xì)線將質(zhì)量為m、帶正電的小球懸于電容器內(nèi)部．閉合電鍵S，小球靜止時(shí)受到懸線的拉力為F.調(diào)節(jié)R1、R2，關(guān)于F的大小判斷正確的是(

)A．保持R1不變，緩慢增大R2時(shí)，F(xiàn)將變大

B．保持R1不變，緩慢增大R2時(shí)，F(xiàn)將變小

C．保持R2不變，緩慢增大R1時(shí)，F(xiàn)將變大

D．保持R2不變，緩慢增大R1時(shí)，F(xiàn)將變小

圖6－3－6B第8頁(yè)，課件共19頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1．帶電粒子在電場(chǎng)中的加速帶電粒子沿與電場(chǎng)線平行的方向進(jìn)入電場(chǎng)，帶電粒子將做加(減)速運(yùn)動(dòng)．有兩種分析方法：

(1)用動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)分析.(2)用功能觀點(diǎn)分析：粒子只受電場(chǎng)力作用，電場(chǎng)力做的功等于物體動(dòng)能的變化．2．帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)：

帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)是否考慮重力

(1)基本粒子：如電子、質(zhì)子、α粒子、離子等除有說(shuō)明或明確的暗示以外，一般都不考慮重力(但并不忽略質(zhì)量)．

(2)帶電顆粒：如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有說(shuō)明或有明確的暗示以外，一般都不能忽略重力．第9頁(yè)，課件共19頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(1)研究條件：帶電粒子垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)．(2)處理方法：類似于平拋運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的

的方法．①沿初速度方向做

運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t＝②沿電場(chǎng)力方向，做

運(yùn)動(dòng)合成與分解勻速直線勻加速直線第10頁(yè)，課件共19頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、示波管1．構(gòu)造：(1)________，(2)____________．2．工作原理(如圖3所示)(1)如果在偏轉(zhuǎn)電極XX′和YY′之間都沒(méi)有加電壓，則電子槍射出的電子沿直線運(yùn)動(dòng)，打在熒光屏________，在那里產(chǎn)生一個(gè)亮斑．

(2)YY′上加的是待顯示的____________．XX′上是機(jī)器自身產(chǎn)生的鋸齒形電壓，叫做____________．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)變化的穩(wěn)定圖象.電子槍偏轉(zhuǎn)電極中心信號(hào)電壓掃描電壓圖3第11頁(yè)，課件共19頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.電子打在熒光屏上將出現(xiàn)亮點(diǎn)，若電子打在屏上的位置快速移動(dòng)，由于視覺(jué)暫留效應(yīng)，能在熒光屏上看到一條亮線.2.如圖所示，如果只在偏轉(zhuǎn)電極YY′上加上如圖甲所示UY=Umsinωt的電壓，熒光屏上亮點(diǎn)的偏移也將按正弦規(guī)律變化，即y′=ymsinωt，并在熒光屏上觀察到的亮線的形狀為圖丙A(設(shè)偏轉(zhuǎn)電壓頻率較高).第12頁(yè)，課件共19頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.如果只在偏轉(zhuǎn)電極XX′上加上如圖乙所示的電壓，在熒光屏上觀察到的亮線的形狀為圖丙B(設(shè)偏轉(zhuǎn)電壓頻率較高).4.如果在偏轉(zhuǎn)電極YY′上加上圖甲所示的電壓，同時(shí)在偏轉(zhuǎn)電極XX′上加上圖乙所示的電壓，在熒光屏上觀察到的亮線的形狀為圖丙C(設(shè)偏轉(zhuǎn)電壓頻率較高).第13頁(yè)，課件共19頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m,帶電荷量為+q的粒子在O點(diǎn)以v0的初速度跟水平方向成α角向上射出，如果在某方向上加上一定大小的勻強(qiáng)電場(chǎng)后，可使粒子沿初速度所在直線方向做直線運(yùn)動(dòng)。考點(diǎn)一帶電體在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)

（1）若粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)則場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向；

（2）求所加最小勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)的大小；（3）若加上水平向左、大小一定的勻強(qiáng)電場(chǎng)，求當(dāng)粒子速度為零時(shí)距O點(diǎn)的距離。第14頁(yè)，課件共19頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5.(2012·常州模擬)如圖是說(shuō)明示波器工作原理的示意圖，已知兩平行板間的距離為d、板長(zhǎng)為l，電子經(jīng)電壓為U1的電場(chǎng)加速后從兩平行板間的中央處垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng).設(shè)電子質(zhì)量為me、電荷量為e.(1)求經(jīng)電場(chǎng)加速后電子速度v的大小;(2)要使電子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角度最大，兩平行板間的電壓U2應(yīng)是多少？(3)電子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)角度最大時(shí)，電子的動(dòng)能多大？考點(diǎn)二帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)第15頁(yè)，課件共19頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月【例2】如圖7所示，一個(gè)帶電粒子從粒子源飄入(初速度很小，可忽略不計(jì))電壓為U1的加速電場(chǎng)，經(jīng)加速后從小孔S沿平行金屬板A、B的中心線射入．A、B板長(zhǎng)為L(zhǎng)，相距為d，電壓為U2.則帶電粒子能從A、B板間飛出應(yīng)該滿足的條件是(

)【思維突破】1．本題是典型的帶電粒子加速再偏轉(zhuǎn)的題目，處理此類題目需要綜合運(yùn)用動(dòng)能定理、運(yùn)動(dòng)的合成與分解、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式等．2．粒子恰能飛出極板和粒子恰不能飛出極板，對(duì)應(yīng)著同一臨界狀態(tài)，分析時(shí)根據(jù)題意找出臨界狀態(tài)，由臨界狀態(tài)來(lái)確定極值，這是求解極值問(wèn)題的常用方法．C圖7第16頁(yè)，課件共19頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月考點(diǎn)三帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

(2011·安徽·20)如圖10(a)所示，兩平行正對(duì)的金屬板A、B間加有如圖(b)所示的交變電壓，一重力可忽略不計(jì)的帶正電粒子被固定在兩板的正中間P處．若在t0時(shí)刻釋放該粒子，粒子會(huì)時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng)，并最終打在A板上．則t0可能屬于的時(shí)間段是(

)A．0<t0<T B.<t0<C.<t0<T D．T<t0<B第17頁(yè)，課件共19頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月如圖甲所示，M、N為水平放置的平行板電容器的兩個(gè)極板，極板長(zhǎng)L=0.2m，兩板間距d=0.145m，在M、N間加上如圖乙所示的電壓，一個(gè)帶電粒子的電量q=+1.0×10-6C、質(zhì)量m