高考物理二轮复习第15讲电容器 带电粒子在电场中的运动问题课件
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高中物理精品课件： 带电粒子在电场中的运动
圆环的中点)，轨道的水平部分与半圆环相切于C点，D为水平轨道上的
一点，而且CD＝2R，把一质量m＝100 g、带电荷量q＝10－4 C的带负
电小球，放在水平轨道的D点，由静止释放后，在轨道的内侧运动．g
＝10 m/s2，则：
(1)小球到达B点时的速度是多大？
(2)小球到达B点时对轨道的压力是多大？
解析：(1)小球从 D 至 B 的过程中，由动能定理：
v
0
0
=
02
=
02 + 2
tan 2 tan
如图所示，有一带电粒子贴着A板沿水平方向射入匀强电场，当
偏转电压为U1时，带电粒子沿①轨迹从两板正中间飞出；当偏转
电压为U2时，带电粒子沿②轨迹落到B板中间；设粒子两次射入电
场的水平速度相同，则两次偏转电压之比为( A )
偏转距离 y＝ at ④
2
d
能飞出的条件为 y≤ ⑤
2
2Ud2
联立①～⑤式解得 U′≤ 2 ＝4.0×102 V
l
即要使电子能飞出，所加电压最大为 400 V.
[答案]
400 V
如图所示为真空示波管的示意图，电子从灯丝K发出(初速度不计)，经
灯丝与A板间的加速电压U1加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进
双光子医用直线加速
器是用于癌症放射治
疗的大型医疗设备，
它通过产生X射线和
电子线，对病人体内
的肿瘤进行直接照射，
从而达到消除或减小
肿瘤的目的。
一、带电粒子的加速
+
+q
++
m
+ +
V0=0
一点，而且CD＝2R，把一质量m＝100 g、带电荷量q＝10－4 C的带负
电小球，放在水平轨道的D点，由静止释放后，在轨道的内侧运动．g
＝10 m/s2，则：
(1)小球到达B点时的速度是多大？
(2)小球到达B点时对轨道的压力是多大？
解析：(1)小球从 D 至 B 的过程中，由动能定理：
v
0
0
=
02
=
02 + 2
tan 2 tan
如图所示，有一带电粒子贴着A板沿水平方向射入匀强电场，当
偏转电压为U1时，带电粒子沿①轨迹从两板正中间飞出；当偏转
电压为U2时，带电粒子沿②轨迹落到B板中间；设粒子两次射入电
场的水平速度相同，则两次偏转电压之比为( A )
偏转距离 y＝ at ④
2
d
能飞出的条件为 y≤ ⑤
2
2Ud2
联立①～⑤式解得 U′≤ 2 ＝4.0×102 V
l
即要使电子能飞出，所加电压最大为 400 V.
[答案]
400 V
如图所示为真空示波管的示意图，电子从灯丝K发出(初速度不计)，经
灯丝与A板间的加速电压U1加速，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进
双光子医用直线加速
器是用于癌症放射治
疗的大型医疗设备，
它通过产生X射线和
电子线，对病人体内
的肿瘤进行直接照射，
从而达到消除或减小
肿瘤的目的。
一、带电粒子的加速
+
+q
++
m
+ +
V0=0
电容器电场中带电粒子的运动
(1)极板间的电场强度E； (2)α粒子在极板间运动的加速度a； (3)α粒子的初速度v0.
变式训练3 如图所示，甲图是用来使带正电的离子加速 和偏转的装置．乙图为该装置中加速与偏转电场的等效模拟． 以y轴为界，左侧为沿x轴正向的匀强电场，场强为E.右侧为沿y 轴负方向的匀强电场．已知 OA⊥AB，OA＝AB，且OB间 的电势差为U0.若在x轴的C点无初速地释放一个电荷量为q、质 量为m的正离子(不计重力)，结果正离子刚好通过B点．求：
A．带电油滴将沿竖直方向向上运动 B．P点的电势将降低 C．带电油滴的电势能将减小 D．若电容器的电容减小，则极板带电荷量将增大
[答案] B
变式训练1.(2010·西安部分学校联考)如图6－3－1所示为一只 “极距变化型电容式传感器”的部分构件示意图．当动极板和 定极板之间的距离d变化时，电容C便发生变化，通过测量电 容C的变化就可知道两极板之间距离d的变化情况．在下列图 中能正确反映C与d之间变化规律的图象是( )
答案：A
1.研究对象 (1)基本粒子：如电子、质子、α粒子、离子等除有说明或有
明确的暗示以外，一般都不考虑重力(但并不忽略质量)． (2)带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有
明确的暗示以外，一般都不能忽略重力．
2.带电粒子在电场中直线加速
（1）运动性质 带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场中，受到的电 场力方向与运动方向 在一条直线上 ，做 匀变速直线 运动．
不变量 d变大 S变大 ε变大
U C变小Q变小E变小 C变大Q变大E不变 C变大Q变大E不变
Q C变小U变大E不变 C变大U变小E变小 C变大U变小E变小
例1 (2009·福建高考)如图6－3－3所示，平行板电容器与电动 势为E的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地．一带电油滴位 于电容器中的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上 极板竖直向上移动一小段距离，则 ( )
变式训练3 如图所示，甲图是用来使带正电的离子加速 和偏转的装置．乙图为该装置中加速与偏转电场的等效模拟． 以y轴为界，左侧为沿x轴正向的匀强电场，场强为E.右侧为沿y 轴负方向的匀强电场．已知 OA⊥AB，OA＝AB，且OB间 的电势差为U0.若在x轴的C点无初速地释放一个电荷量为q、质 量为m的正离子(不计重力)，结果正离子刚好通过B点．求：
A．带电油滴将沿竖直方向向上运动 B．P点的电势将降低 C．带电油滴的电势能将减小 D．若电容器的电容减小，则极板带电荷量将增大
[答案] B
变式训练1.(2010·西安部分学校联考)如图6－3－1所示为一只 “极距变化型电容式传感器”的部分构件示意图．当动极板和 定极板之间的距离d变化时，电容C便发生变化，通过测量电 容C的变化就可知道两极板之间距离d的变化情况．在下列图 中能正确反映C与d之间变化规律的图象是( )
答案：A
1.研究对象 (1)基本粒子：如电子、质子、α粒子、离子等除有说明或有
明确的暗示以外，一般都不考虑重力(但并不忽略质量)． (2)带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有
明确的暗示以外，一般都不能忽略重力．
2.带电粒子在电场中直线加速
（1）运动性质 带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场中，受到的电 场力方向与运动方向 在一条直线上 ，做 匀变速直线 运动．
不变量 d变大 S变大 ε变大
U C变小Q变小E变小 C变大Q变大E不变 C变大Q变大E不变
Q C变小U变大E不变 C变大U变小E变小 C变大U变小E变小
例1 (2009·福建高考)如图6－3－3所示，平行板电容器与电动 势为E的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地．一带电油滴位 于电容器中的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上 极板竖直向上移动一小段距离，则 ( )
(整理)电容器、带电粒子在电场中的运动问题
电容器、带电粒子在电场中的运动问题二、学习目标：1、知道电容器电容的概念，会判断电容器充、放电过程中各个物理量的变化情况。
2、建立带电粒子在匀强电场中加速和偏转问题的分析思路，熟悉带电粒子在电场中的运动特点。
3、重点掌握与本部分内容相关的重要的习题类型及其解法。
考点地位：带电粒子在电场中的加速与偏转是高考的重点和难点，题型涉及全面，既可以通过选择题也可以通过计算题的形式进行考查，题目综合性很强，能力要求较高，在高考试题中常以压轴题的形式出现，知识面涉及广，过程复杂，对于电容器的考查，因其本身与诸多的电学概念联系而一直处于热点地位，考题多在电容器的决定式及电容器的动态分析上选材。
09年全国Ⅱ卷第19题、福建卷15题、天津卷第5题、08年重庆卷第21题、上海单科卷14题、海南卷第4题、07年广东卷第6题通过选择题形式进行考查，09年四川卷25题、广东卷20题、浙江卷23题、安徽卷23题、08年上海卷23题、07年重庆卷第24题、四川卷第24题、上海卷第22题均通过大型综合计算题的形式进行考查。
三、重难点解析： （一）电容和电容器： 1、电容：（1）定义：电容器所带的电荷量（是指一个极板所带电荷量的绝对值）与电容器两极板间电压的比值.（2）公式：C ＝Q/U. 单位：法拉，1F=.pF 10F 10126=μ（3）物理意义：电容反映电容器容纳电荷的本领的物理量，和电容器是否带电无关. （4）制约因素：电容器的电容与Q 、U 的大小无关，是由电容器本身情况决定，对一个确定的电容器，它的电容是一定的，与电容器是否带电及带电多少无关。
注意：由U QC =知，对确定的电容器，Q 与U 成正比，比值不变；对不同的电容器，U相同时，Q 越大，则C 越大，因此说C 是反映电容器容纳电荷本领的物理量。
2、平等板电容器（1）决定因素：C 与极板正对面积、介质的介电常数成正比，与极板间距离成反比。
（2）公式：kd 4/S C πε=，式中k 为静电力常量。
高三物理 电容器、带电粒子在电场中的运动 知识精讲 通用版
高三物理 电容器、带电粒子在电场中的运动 知识精讲 通用版【本讲主要内容】电容器、带电粒子在电场中的运动1、理解电容器的电容的概念，并能用公式UQ C =来进行计算。
2、知道平行板电容器的电容与哪些因素有关，知道公式kd 4S C πε=。
3、理解带电粒子在匀强电场中的运动规律，并能解决加速和偏转的有关问题。
4、知道示波管的基本原理及示波器的应用。
【知识掌握】【知识点精析】1、电容（1）电容器任何两个彼此绝缘而又互相靠近的导体，都可以看成一个电容器，最简单的就是平行板电容器，平行板电容器带电时，两板带等量异种电荷，每个板所带电荷量的绝对值即为电容器所带的电荷量Q ，此时两板间有电势差U 。
（2）电容①电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量。
②电容的定义：电容器所带电荷量Q 与电容器两极板间的电势差U 的比值叫电容器的电容。
定义式是U Q C =或UQ C ∆∆=。
③电容是电容器的一个基本性质，一只电容器具有确定的电容值，与其是否带电、带多少电荷无关。
④电容的国际制单位为法拉（F ），pF 10F 10F 1126=μ=。
（3）平行板电容器的电容平行板电容器的电容跟介电常数ε成正比，跟正对面积S 成正比，跟两板间的距离d 成反比。
写成公式有kd4S C πε=。
（4）常用电容器有固定电容器、电解电容器和可变电容器等2、带电粒子在电场中的加速（1）运动状态分析：带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场，受到的电场力与运动方向在同一直线上，粒子做匀加（减）速直线运动。
（2）处理方法： ①用运动学公式：带电粒子的加速度mdqU a =（d 为粒子沿场强方向移动的距离）由匀变速直线运动的速度，位移公式，即可求得带电粒子加速后的速度v 。
②用功能观点分析：由动能定律202mv 21mv 21qU -=求出带电粒子的速度v 。
比较上述两种方法，运用动能定理求解往往比较简单，并且对非匀强电场也适用。
3、带电粒子在匀强电场中的偏转问题：（1）运动状态分析：带电粒子以速度0v 垂直于电场线方向飞入匀强电场时，将受到恒定的与初速度方向成90角的电场力作用而做类似平抛的匀变速曲线运动。
2018届高考物理一轮复习课件：电容器-带电粒子在电场中的运动-(共27张PPT)
如果在YY’之间加如图所
DE F AB C
A BC DE F
Y
B
A
C
O
t1
t2
O
X
D
F
E
如果信号电压是周期性的，并且扫描电压与信号电压的 周期相同，就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期 内随时间变化的稳定图象
当堂检测
3．用功能观点分析 带电粒子在电场中加速，若不计粒子的重力，则电场力对带电粒
子做的功等于带电粒子动能的增量．
匀强电场中：W＝qEd＝qU＝12mv2－12mv20 非匀强电场中：W＝qU＝Ek2－Ek1＝12mv2－12mv20.
4. 对带电粒子进行受力分析时应注意的问题 电场力的大小和方向不仅跟场强的大小和方向有关，还跟带
一定的初速度垂直射入偏转电场，再经偏转电场后打到纸上，显
示出字符。已知偏移量越小打在纸上的字迹越小，现要缩小字迹
，下列措施可行的是( )
A．增大墨汁微粒的比荷 B．减小墨汁微粒进入偏转电场时的初动能 C．减小偏转极板的长度 D．增大偏转极板间的电压
要缩小字迹减 小墨汁微粒在电
场中的偏移量
怎样减小墨汁
解析： 使指针张开角度增大一些，就是增大静电计两端的电压，
当开关 S 闭合时，电压一定，故 C、D 错误；断开开关 S 后，电容
器所带电荷量一定，由 C＝UQ可知要增大电容器两极板之间的电压，
需减小电容 C，由平行板电容器电容的决定式 C＝4επrkSd知，保持 S
不变，增大 d，电容 C 减小，故 A 错误，B 正确．
D.曲线运动
例5：如图所示，C为中间插有电介质的电容器，a和b 为其两极板；a板接地；P和Q为两竖直放置的平行金属 板，在两板间用绝缘线悬挂一带电小球；P板与b板用导 线相连，Q板接地．开始时悬线静止在竖直方向，在b板 带电后，悬线偏转了角度a．在以下方法中，能使悬线 的偏角a变大的是（ ）
高考物理二轮复习带电粒子在电场中的运动PPT演示课件
（1）小球抛出时的初速度v0大小。
（2）小球从B到A的过程中克服摩擦所做的功 Wf 。
考向一 带电粒子在匀强电场中的加速和偏转（重点） 【典型例题1】
（1）小球抛出时的初速度v0大小。 （2）小球从B到A的过程中克服摩擦所做的功Wf 。
考向一 带电粒子在匀强电场中的加速和偏转（重点）
注意：
带电体是否考虑重力的判断 (1)微观粒子(如电子、质子、离子等),一般都不计重力。 (2)带电微粒(如油滴、液滴、尘埃、小球等),一般要考虑重 力。 (3)原则上,所有未明确交代的带电体,都应根据题中运动状态 和过程,反推是否考虑重力(即隐含条件)。
第二轮复习
带电粒子在电场中的运动
高考热点内容
考向一 带电粒子在匀强电场中的加速和偏转（重点） 考向二 带电粒子在等效场中的运动（重点） 考向三 带电粒子在交变电场中的运动（难点）
知识梳理：带电粒子在匀强电场中的运动
1.做直线运动：
(1)粒子所受合外力F合=0,粒子静止或做匀速直线运动。 (2)粒子所受合外力F合≠0,且与初速度方向在同一条直线上,带电粒子将做匀
变速直线运动。
2.做匀变速曲线运动——类平抛运动：
（处理方法:画曲为直）
①沿初速度方向:做 匀速 运动。 ②沿电场方向:做初速度为零的 匀加速
运动。
考向一 带电粒子在匀强电场中的加速和偏转（重点）
电子在加速电场中：eU1＝12mv02.
电子在偏转电场中：vy＝at＝emUd2·vL0 速度的偏转角 α 满足：tanα＝vvy0＝2Ud2UL1. 经过偏转电场后发生的偏移 y＝12at2＝2Ud2meLv022＝4UU2L1d2
考向三 带电粒子在交变电场中的运动（难点）
A.该粒子射出电场时的速度方向一定垂直于电场方向
（2）小球从B到A的过程中克服摩擦所做的功 Wf 。
考向一 带电粒子在匀强电场中的加速和偏转（重点） 【典型例题1】
（1）小球抛出时的初速度v0大小。 （2）小球从B到A的过程中克服摩擦所做的功Wf 。
考向一 带电粒子在匀强电场中的加速和偏转（重点）
注意：
带电体是否考虑重力的判断 (1)微观粒子(如电子、质子、离子等),一般都不计重力。 (2)带电微粒(如油滴、液滴、尘埃、小球等),一般要考虑重 力。 (3)原则上,所有未明确交代的带电体,都应根据题中运动状态 和过程,反推是否考虑重力(即隐含条件)。
第二轮复习
带电粒子在电场中的运动
高考热点内容
考向一 带电粒子在匀强电场中的加速和偏转（重点） 考向二 带电粒子在等效场中的运动（重点） 考向三 带电粒子在交变电场中的运动（难点）
知识梳理：带电粒子在匀强电场中的运动
1.做直线运动：
(1)粒子所受合外力F合=0,粒子静止或做匀速直线运动。 (2)粒子所受合外力F合≠0,且与初速度方向在同一条直线上,带电粒子将做匀
变速直线运动。
2.做匀变速曲线运动——类平抛运动：
（处理方法:画曲为直）
①沿初速度方向:做 匀速 运动。 ②沿电场方向:做初速度为零的 匀加速
运动。
考向一 带电粒子在匀强电场中的加速和偏转（重点）
电子在加速电场中：eU1＝12mv02.
电子在偏转电场中：vy＝at＝emUd2·vL0 速度的偏转角 α 满足：tanα＝vvy0＝2Ud2UL1. 经过偏转电场后发生的偏移 y＝12at2＝2Ud2meLv022＝4UU2L1d2
考向三 带电粒子在交变电场中的运动（难点）
A.该粒子射出电场时的速度方向一定垂直于电场方向
带电粒子在电场中运动(二轮复习讲解)精品PPT课件
2.电场的能的性质: E p (1)电势的定义式:φ=__q _,与_零__势__能__点__的选取有关。
W AB (2)电势差的定义式:UAB=__q __,适用于_任__意__电__场__。
(3)电势差与电势的关系式:UAB=_φ__A_-_φ__B ,与零电势能点的选
取_无__关__。
(4)电场力做功与电势能变化的关系式:WAB=_-_Δ__E_p 。
电场及带电粒子在电场中的运动
1.电场的力的性质:
F
(1)电场强度的定义式:E=_q _,适用于_任__意__电__场__。
Q (2)真空中点电荷的场强公式:E=___k _r _2 __。
U (3)场强与电势差的关系式:E=__d __,适用于_匀__强__电__场__的计算,
式中d为_沿__场__强__方__向__上__的__距__离__。
为Δx,有v2=2ax
⑤
F弹=k·Δx
⑥
F+mAgsinθ-F弹sinθ-T=mAa
⑦
由几何关系知Δx= x(1－cos) sin
设拉力F的瞬时功率为P,有P=Fv
⑧ ⑨
联立各式,代入数据解得P=0.528W
答案:(1)0.4N (2)0.528W
热点考向1 电场性质的理解与应用 【典例1】(多选)(2013·济南一模)一个正点电 荷Q静止在正方形的一个角上,另一个带电质点 射入该区域时,只在电场力作用下恰好能经过正 方形的另外三个角a、b、c,如图所示,则有( )
【变式训练】(2013·江苏高考改编)将一电荷量 为+Q的小球放在不带电的金属球附近,所形成的 电场线分布如图所示,金属球表面的电势处处相等。a、b为电 场中的两点,则 ( ) A.a点的电场强度比b点的大 B.a点的电势比b点的低 C.检验电荷-q在a点的电势能比在b点的大 D.将检验电荷-q从a点移到b点的过程中,电场力做正功
高考物理新攻略总复习课件电容器带电粒子在电场中的运动
高考物理新攻略总复习课件电 容器带电粒子在电场中的运动
汇报人:XX
20XX-01-16
目
CONTENCT
录
• 电容器基本概念与性质 • 带电粒子在电场中受力分析 • 带电粒子在电场中运动规律探究 • 电容器和带电粒子综合应用问题解
析
目
CONTENCT
录
• 实验：研究平行板间匀强电场中带 电粒子运动特性
薄膜电容器原理、特点及应用领域概述01 Nhomakorabea原理
薄膜电容器采用金属箔作为电极，将其与聚丙烯、聚脂等薄膜从两端重
叠后，卷绕成圆筒状的构造之电容器。
02
特点
薄膜电容器具有无极性、绝缘阻抗很高、频率特性优异（频率响应宽广
）而且介质损失很小等优点。
03
应用领域
薄膜电容器被大量使用在模拟电路上，尤其是在信号交连的部份，必须
典型例题剖析与解题思路展示
• 例题一：一个平行板电容器充电后与电源断开，然后使两 极板间的距离逐渐增大，则在此过程中（ ）
典型例题剖析与解题思路展示
02
01
03
A. 电容器的电容逐渐减小 B. 电容器极板的带电量逐渐减小 C. 电容器两极间的电压逐渐减小
典型例题剖析与解题思路展示
D. 电容器两极间的电场强度逐渐减小
小型化、轻量化
随着电子设备的不断小型化和 轻量化，对电容器的体积和重 量也提出了更高的要求。未来 新型电容器将更加注重小型化 和轻量化设计，以适应电子设 备的发展趋势。
多功能化
为了满足不同应用场景的需求 ，未来新型电容器将更加注重 多功能化设计，如集成传感器 、执行器等功能于一体的智能 电容器等。
THANK YOU
04
汇报人:XX
20XX-01-16
目
CONTENCT
录
• 电容器基本概念与性质 • 带电粒子在电场中受力分析 • 带电粒子在电场中运动规律探究 • 电容器和带电粒子综合应用问题解
析
目
CONTENCT
录
• 实验：研究平行板间匀强电场中带 电粒子运动特性
薄膜电容器原理、特点及应用领域概述01 Nhomakorabea原理
薄膜电容器采用金属箔作为电极，将其与聚丙烯、聚脂等薄膜从两端重
叠后，卷绕成圆筒状的构造之电容器。
02
特点
薄膜电容器具有无极性、绝缘阻抗很高、频率特性优异（频率响应宽广
）而且介质损失很小等优点。
03
应用领域
薄膜电容器被大量使用在模拟电路上，尤其是在信号交连的部份，必须
典型例题剖析与解题思路展示
• 例题一：一个平行板电容器充电后与电源断开，然后使两 极板间的距离逐渐增大，则在此过程中（ ）
典型例题剖析与解题思路展示
02
01
03
A. 电容器的电容逐渐减小 B. 电容器极板的带电量逐渐减小 C. 电容器两极间的电压逐渐减小
典型例题剖析与解题思路展示
D. 电容器两极间的电场强度逐渐减小
小型化、轻量化
随着电子设备的不断小型化和 轻量化，对电容器的体积和重 量也提出了更高的要求。未来 新型电容器将更加注重小型化 和轻量化设计，以适应电子设 备的发展趋势。
多功能化
为了满足不同应用场景的需求 ，未来新型电容器将更加注重 多功能化设计，如集成传感器 、执行器等功能于一体的智能 电容器等。
THANK YOU
04
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A．减小极板间的正对面积，带电油滴会向上移动，且 P 点的
解析：二极管具有单向导电性，闭合开关后电容器充电，电容器 Q εrS U 的电容 C＝U＝4πkd，极板间的电场强度 E＝ d ，整理得 E＝ 4πkQ εrS ；油滴静止，则 qE＝mg；减小极板间的正对面积 S，由于 二极管具有单向导电性，电容器不能放电，所以电场强度 E 变 大，油滴所受电场力变大，会向上移动，P 点与下极板的距离不 变，E 变大，则 P 点的电势升高，故 A 错误；将上极板向下移 U 动，d 变小，电容器两极板间的电场强度 E＝ d 变大，P 与下极 板的距离不变，P 的电势升高，故 B 错误；将下极板向下移动，
εr S d 变大，由 C＝4πkd可知，C 变小，由于二极管具有单向导电性， 4πkQ 电容器不能放电，由 E＝ ε S 可知电容器两极板间的电场强度不 r 变，P 与下极板的距离变大，P 与下极板间的电势差变大，P 的电 势升高，故 C 正确；上极板上移或下极板下移时，d 变大，由 C 项分析知电容器两极板间的电场强度不变， 油滴所受电场力不变， 油滴静止不动；上极板下移或下极板上移时，d 变小，由 B 项分 析知电场力变大，电场力大于重力，油滴所受合力向上，油滴向 上运动，故 D 正确。
选择题中的电容器和带
电粒子在电场中的运动 问题。
一、电容器的电容（基础保分类考点） [全练题点] 1．(2016· 全国卷Ⅰ)一平行板电容器两极板之间充满云母介质，接 在恒压直流电源上。若将云母介质移出，则电容器 ( ) A．极板上的电荷量变大，极板间电场强度变大 B．极板上的电荷量变小，极板间电场强度变大 C．极板上的电荷量变大，极板间电场强度不变 D．极板上的电荷量变小，极板间电场强度不变 εrS 解析：平行板电容器电容的表达式为 C＝4πkd，将极板间的
解析：两板水平放置时，放置于两板间 a 点的 带电微粒保持静止，带电微粒受到的电场力与 重力平衡。当将两板逆时针旋转 45°时，电场 力大小不变， 方向逆时针偏转 45°， 受力如图， 则其合力方向沿二力角平分线方向，微粒将向左下方做匀 加速运动。选项 D 正确。
答案：D
4． [多选](2017· 衡水检测)如图所示， 平行板 电容器与直流电源、 理想二极管(正向电 阻为零可以视为短路，反向电阻无穷大 可以视为断路)连接，电源负极接地。初 始电容器不带电，闭合开关稳定后，一带电油滴位于电容器 中的 P 点且处于静止状态。下列说法正确的是 电势会降低 B．将上极板下移，则 P 点的电势不变 C．将下极板下移，则 P 点的电势升高 D．无论哪个极板上移还是下移，带电油滴都不可能向下运动 ( )
答案：AC
3．(2015· 全国卷Ⅱ)如图，两平行的带电金属板 水平放置。若在两板中间 a 点从静止释放一 带电微粒， 微粒恰好保持静止状态。 现将两板绕过 a 点的轴(垂 直于纸面)逆时针旋转 45°，再由 a 点从静止释放一同样的微 粒，该微粒将 A．保持静止状态 B．向左上方做匀加速运动 C．向正下方做匀加速运动 D．向左下方做匀加速运动 ( )
答案：CD
[全能备考] (1)公式法分析平行板电容器的两类动态问题
公式 情形 不变量 d 变大 εr 变大 S 变大 εr S ①C＝4πkd 始终连接电源 U(如第 1、4 题) Q ② C＝ U U ③ E＝ d
充电后断开电源 Q(如第 2、3 题)
C 变小，Q 变小，E 变小 C 变小，U 变大，E 不变 C 变大，Q 变大，E 不变 C 变大，U 变小，E 变小 C 变大，Q 变大，E 不变 C 变大，U 变小，E 变小
云母介质移出后，导致电容器的电容 C 变小。由于极板间电 压不变，据 Q＝CU 知，极板上的电荷量变小。再考虑到极板 U 间电场强度 E＝ d ，由于 U、d 不变，所以极板间电场强度不 变，选项 D 正确。 答案：D
2．[多选](2018 届高三· 昆明调研)平行板电容器 的两板 A、B 接于电池两极，一个带正电小 球用绝缘细线悬挂在电容器内部，闭合开关 S， 电容器充电， 这时悬线偏离竖直方向的夹 角为 θ级结论：在直流电路中，电容器相当于断路，其两端电压 等于与之并联的支路两端电压； 电容器所带的电荷量恒定不变时， 极板间的电场强度与极板间距离无关(如第 2 题的 C 选项)。
二、带电体在电场中的平衡和加速问题（重难增分类考点） [典题例析] [ 典例 ] [ 多选 ](2017· 长沙模拟 ) 如图所
A．保持开关 S 闭合，将 A 板稍向 B 板靠近，则 θ 增大 B．保持开关 S 闭合，将 A 板稍向上移，则 θ 减小 C．断开开关 S，将 A 板稍向 B 极靠近，则 θ 不变 D．断开开关 S，将 A 板稍向上移，则 θ 减小
解析：保持开关 S 闭合，两极板电压不变，将 A 板稍向 B 板靠 近，由 U＝Ed 可知，电场强度 E 增大，带电小球所受电场力增 大，则 θ 增大，选项 A 正确。保持开关 S 闭合，两极板电压不 变，将 A 板稍向上移，两极板正对面积减小，电容减小，但是 由 U＝Ed 可知，E 不变，则 θ 不变，选项 B 错误。断开开关 S， 电容器极板带电荷量不变，将 A 板稍向 B 板靠近，极板之间电 场强度不变，则 θ 不变，选项 C 正确。断开开关 S，电容器极 板带电荷量不变，将 A 板稍向上移，两极板正对面积减小，电 Q 容减小，由 C＝U可知，U 增大，由 U＝Ed 可知，E 增大，带电 小球所受电场力增大，则 θ 增大，选项 D 错误。
第 15 讲
电容器
带电粒子在电场中的运动问题
①电容器的定义和特点 考查 ②平行板电容器的电容 内容 ③带电粒子在电场中的加速
[考法· 学法] 根据近几年的高考来
看，电容器和带电粒子 在电场中的运动问题往
往会综合起来考查，难
度一般在中等或中等偏 上。本讲主要解决的是
④带电粒子在电场中的偏转
①理想化模型法 ②比值定义 思想 法 方法 ③合成法 ④分解法 ⑤等效思想 ⑥分解 思想