靜電屏蔽電容器帶電粒子在電場中的運動

第3講電容器帶電粒子在電場中的運動1.靜電感應：把金屬導體放在外電場中，導體內的自由電子受電場力作用而__________，使導體的兩面出現等量的_____電荷，這種現象叫靜電感應；2．靜電平衡：當導體內自由電子的定向移動_____時，導體處于靜電平衡狀態(tài)．3．靜電屏蔽：金屬殼或金屬網罩所包圍的區(qū)域，不受_____電場的影響，這種現象叫做靜電屏蔽．考點一靜電現象的解釋(考綱要求Ⅰ)發(fā)生遷移異種停止外部

4．靜電平衡的狀態(tài)導體中(包括表面)沒有電荷的

。定向移動處處為零等勢面垂直外表面5．靜電平衡的特點

6．靜電現象的應用(1)靜電屏蔽：處于靜電平衡的空腔導體，腔外電場對

不產生影響。(2)尖端放電：所帶電荷與導體尖端的電荷符號相反的粒子，由于被吸引而奔向尖端，與尖端上的

的現象。腔內空間電荷中和1．在靜電場中，下列說法正確的是(

)

A．電場強度處處為零的區(qū)域內，電勢一定也處處為零

B．電場強度處處相同的區(qū)域內，電勢一定也處處相同

C．電場強度的方向總是跟等勢面垂直

D．電勢降低的方向就是電場強度的方向鞏固練習C2．將懸掛在細線上的帶正電的小球A放在不帶電的金屬空心球C內(不和球壁接觸)，另有一個懸掛在細線上的帶負電的小球B向C靠近，如圖下列說法正確的是(

)A．A往左偏離豎直方向，B往右偏離豎直方向

B．A的位置不變，B往右偏離豎直方向

C．A往左偏離豎直方向，B的位置不變

D．A和B的位置都不變

B1．常見電容器

(1)組成：由兩個彼此_____又相互_____的導體組成．

(2)帶電荷量：一個極板所帶電荷量的________．

(3)電容器的充、放電 充電：使電容器帶電的過程，充電后電容器兩板帶上等量的__________，電容器中儲存________． 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．

考點二常見電容器電容器的電壓、電荷量和電容的關系(考綱要求Ⅰ)絕緣靠近絕對值異種電荷電場能電場能2．電容(1)定義：電容器所帶的______Q與電容器兩極板間的電勢差U的比值．(2)定義式：C＝________.(3)物理意義：表示電容器__________本領大小的物理量．(4)單位：法拉(F)1F＝_____μF＝1012pF

電荷量容納電荷1063．平行板電容器

(1)影響因素：平行板電容器的電容與__________成正比，與介質的__________成正比，與兩板間的距離成反比．正對面積介電常數熱點一平行板電容器的動態(tài)問題分析題1．如圖設兩極板正對面積為S，極板間的距離為d，靜電計指針偏角為θ.實驗中，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不變鞏固練習A題2.如圖先接通S使電容器充電，然后斷開S.當增大兩極板間距離時，電容器所帶電荷量Q、電容C、兩極板間電勢差U、兩極板間場強E的變化情況是(

)

A．Q變小，C不變，U不變，E變小

B．Q變小，C變小，U不變，E不變

C．Q不變，C變小，U變大，E不變

D．Q不變，C變小，U變小，E變小

C題3(多選）．如圖兩塊平行金屬板正對著水平放置，兩板分別與電源正、負極相連．當開關閉合時，一帶電液滴恰好靜止在兩板間的M點．則(

)A．當開關閉合時，若減小兩板間距，液滴仍靜止B．當開關閉合時，若增大兩板間距，液滴將下降C．開關再斷開后，若減小兩板間距，液滴仍靜止D．開關再斷開后，若增大兩板間距，液滴將下降BC題4.如圖平行板電容器與電動勢為E的直流電源(內阻不計)連接，下極板接地。一帶電油滴位于電容器中的P點且恰好處于平衡狀態(tài)?，F將平行板電容器的上極板豎直向上移動一小段距離，則(

)A．帶電油滴將沿豎直方向向上運動

B．P點的電勢將降低

C．帶電油滴的電勢能將減小

D．若電容器的電容減小，則極板帶電荷量將增大B1.帶電粒子在電場中的加速 帶電粒子沿與電場線平行的方向進入電場，帶電粒子將做________運動．有兩種分析方法：帶電粒子在勻強電場中的運動(考綱要求Ⅱ)加(減)速2．帶電粒子在勻強電場中的偏轉

(1)條件分析：帶電粒子垂直于電場方向進入勻強電場．

(2)運動性質：_____________運動．

(3)處理方法：分解成相互____的兩個方向上的________，類似于__________．

(4)運動規(guī)律： ①沿初速度方向做__________運動． ②沿電場方向，做初速度為零的_____________運動．勻變速曲線垂直直線運動平拋運動勻速直線勻加速直線帶電體在勻強電場中的直線運動問題的分析方法熱點二帶電粒子(帶電體)在勻強電場中的直線運動問題題1．如圖所示，電子由靜止開始從A板向B板運動，到達B板的速度為v，保持兩板間電壓不變，則(

)

A．當減小兩板間的距離時，速度v增大B．當減小兩板間的距離時，速度v減小C．當減小兩板間的距離時，速度v不變D．當減小兩板間的距離時，電子在兩板間運動的時間變長C鞏固練習題2.如圖水平放置的平行板電容器與一直流電源相連，在兩板中央有一帶電液滴處于靜止狀態(tài)?，F通過瞬間平移和緩慢平移兩種方法將A板移到圖中虛線位置。下列關于帶電液滴運動的說法中正確的是(

)

A．上述兩種方法中，液滴都向B板做勻加速直線運動B．采用瞬間平移的方法，液滴運動到B板經歷的時間短C．采用緩慢平移的方法，液滴運動到B板時速度大D．采用緩慢平移的方法，液滴運動到B板過程中電場力做功多B題3．(2012·浙江聯考)如圖所示，在某一真空中，只有水平向右的勻強電場和豎直向下的重力場，在豎直平面內有初速度為v0的帶電微粒，恰能沿圖示虛線由A向B做直線運動。那么(

)A．微粒帶正、負電荷都有可能B．微粒做勻減速直線運動C．微粒做勻速直線運動D．微粒做勻加速直線運動B題3．(2012·課標全國，18)如圖平行板電容器的兩個極板與水平地面成一角度，兩極板與一直流電源相連．若一帶電粒子恰能沿圖中所示水平直線通過電容器，則在此過程中，該粒子(

)

A．所受重力與電場力平衡

B．電勢能逐漸增加

C．動能逐漸增加

D．做勻變速直線運動BD題4．(多選)如圖在等勢面沿豎直方向的勻強電場中，一帶負電的微粒以一定初速度射入電場，并沿直線AB運動，由此可知(

)A．電場中A點的電勢高于B點的電勢B．微粒在A點時的動能大于在B點時的動能，在A點時的電勢能小于在B點時的電勢能C．微粒在A點時的動能小于在B點時的動能，在A點時的電勢能大于在B點時的電勢能D．微粒在A點時的動能與電勢能之和等于在B點時的動能與電勢能之和ABD6．如圖所示，沿水平方向放置的平行金屬板a和b分別與電源的正負極相連，a、b板的中央沿豎直方向各有一個小孔，閉合開關S后，帶正電的液滴從小孔正上方的P點由靜止自由落下，當液滴穿過b板小孔到達a板小孔時速度為v1.現使a板不動，在開關S仍閉合或斷開的情況下，b板向上或向下平移一小段距離，相同的液滴仍從P點自由落下，此時液滴到達a板小孔時速度為v2，下列說法中正確的是(

)A．若開關S保持閉合，向下移動b板，則v2>v1B．若開關S保持閉合，則無論向上或向下移動b板，都有

v2＝v1C．若開關S閉合一段時間后再斷開，向下移動b板，則v2>v1

D．若開關S閉合一段時間后再斷開，則無論向上或向下移動

b板，都有v2<v1BC反思總結

1.帶電粒子在電場中運動時重力的處理(1)基本粒子：如電子、質子、α粒子、離子等，除有說明或明確的暗示以外，一般都不考慮重力(但并不忽略質量)。(2)帶電顆粒：如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有說明或有明確的暗示以外，一般都不能忽略重力。

2．帶電粒子在電場中的平衡

解題步驟：①選取研究對象，②進行受力分析，注意電場力的方向特點。③由平衡條件列方程求解。

1.構造 ①________，②偏轉極板，③熒光屏．(如圖6－3－1所示)圖6－3－1示波管(考綱要求Ⅰ)電子槍2．工作原理

(1)YY′上加的是待顯示的_________，XX′上是機器自身產生的鋸齒形電壓，叫做__________．

(2)觀察到的現象： ①如果在偏轉電極XX′和YY′之間都沒有加電壓，則電子槍射出的電子沿直線運動，打在熒光屏_____，在那里產生一個亮斑． ②若所加掃描電壓和__________的周期相等，就可以在熒光屏上得到待測信號在一個周期內變化的穩(wěn)定圖象．信號電壓掃描電壓中心信號電壓熱點三帶電粒子在勻強電場中的偏轉問題題1．示波器是一種多功能電學儀器，它是由加速電場和偏轉電場組成。如圖電子在電壓為U1的電場中由靜止開始加速，然后射入電壓為U2的平行金屬板間的電場中，入射方向與極板平行，在滿足電子能射出平行電場區(qū)的條件下，下述情況一定能使電子偏轉角度θ變大的是(

)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B題2(2013·廣東卷，15)

噴墨打印機的簡化模型如圖所示，重力可忽略的墨汁微滴，經帶電室?guī)ж撾姾?，以速度v垂直勻強電場飛入極板間，最終打在紙上，則微滴在極板間電場中(

)

A．向負極板偏轉

B．電勢能逐漸增大

C．運動軌跡是拋物線

D．運動軌跡與帶電量無關CB題4．(2012·蘭州診斷)如圖一電子槍發(fā)射出的電子(初速度很小，可視為零)進入加速電場加速后，垂直射入偏轉電場，射出后偏轉位移為Y，要使偏轉位移增大，下列哪些措施是可行的(不考慮電子射出時碰到偏轉電極板的情況)(

)A．增大偏轉電壓UB．增大加速電壓U0C．增大偏轉極板間距離D．將發(fā)射電子改成發(fā)射負離子

AA3.求解帶電粒子偏轉問題的思路 在示波管模型中，帶電粒子經加速電場U1加速，再經偏轉電場U2偏轉后，需再經歷一段勻速直線運動才會打到熒光屏上而顯示亮點P，如圖所示．題6．如圖一價氫離子(H)和二價氦離子(He)的混合體，經同一加速電場加速后，垂直射入同一偏轉電場中，偏轉后，打在同一熒光屏上，則它們(

)

A．同時到達屏上同一點

B．先后到達屏上同一點

C．同時到達屏上不同點

D．先后到達屏上不同點B題7.如圖在兩條平行的虛線內存在著寬度為L、電場強度為E的勻強電場，在與右側虛線相距也為L處有一與電場平行的屏．現有一電荷量為＋q、質量為m的帶電粒子(重力不計)，以垂直于電場線方向的初速度v0射入電場中，v0方向的延長線與屏的交點為O.試求：(1)粒子從射入到打到屏