2014届高考物理(人教版)一轮复习课件6-3 电容器与电容 带电粒子在电场中的运动(共55张PPT)
(2011· 福建高考)反射式速调管是常用的微波器
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件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振 荡原理与下述过程类似．如图6－3－5所示，在虚线MN两 侧分别存在着方向相反的两个匀强电场，一带电微粒从A 点由静止开始，在电场力作用下沿直线在A、B两点间往返 运动．已知电场强度的大小分别是E1＝2.0×103 N/C和E2＝ 4.0×103 N/C，方向如图所示．带电微粒质量m＝1.0×10－ 20 kg，带电量q＝－1.0×10－9 C，A点距虚线MN的距离d 1 ＝1.0 cm，不计带电微粒的重力，忽略相对论效应．求： (1)B点距虚线MN的距离d2； (2)带电微粒从A点运动到B 点所经历的时间t.
【答案】
C
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菜 单
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1.首先要区分两种基本情况 (1)电容器两极板电势差 U 保持不变； (2)电容器的带电荷量 Q 保持不变． 2．赖以进行讨论的物理依据主要有三个 (1)平行板电容器的电容 C 与板间距 d、正对面积 S、介质 εS 介电常数 ε 间的关系为 C＝4πkd； U (2)平行板电容器内部是匀强电场，所以场强 E＝ d ； (3)电容器所带的电荷量 Q＝CU.
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(2)设微粒在虚线 MN 两侧的加速度大小分别为 a1、a2，由 牛顿第二定律有 |q|E1＝ma1③ |q|E2＝ma2④ 设微粒在虚线 MN 两侧运动的时间分别为 t1、 2， t 由运动学 公式有 1 2 d1＝2a1t1⑤ 1 2 d2＝2a2t2⑥ 又 t＝t1＋t2⑦ 由②③④⑤⑥⑦式解得 － t＝1.5×10 8 s.
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课 后 作 业பைடு நூலகம்
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【答案】
B
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1.带电粒子在电场中的加速
(1)处理方法：利用动能定理：qU＝
(2)适用范围： 任何电场 ．
1 2 1 2 2mv －2mv0
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菜
单
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εS 【解析】 由平行板电容器电容决定式 C＝4πkd知， 当插 入电介质后，ε 变大，则在 S、d 不变的情况下 C 增大；由电 Q Q 容定义式 C＝U得 U＝C ，又电荷量 Q 不变，故两极板间的电 势差 U 减小，选项 B 正确．
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B．尽可能缩短板长L
C．尽可能减小板距d
D．使电子的入射速度v0大些
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【解析】
在竖直方向上电子做匀加速运动，
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1 2 qUL2 故有 h＝2at ＝2mdv2， 0 qL2 h 则U＝2mdv2，可知，只有 C 选项正确． 0
.
2．带电粒子在匀强电场中的偏转 (1)研究条件：带电粒子 垂直 于电场方向进入匀强电场． (2)处理方法：类似于 平抛运动 ，应用运动的合成与 分解的方法．
L ①沿初速度方向做 匀速直线 运动，运动时间t＝ v0 .
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②沿电场方向，做初速度为零的 匀加速直线 运动．
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)
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菜
单
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U1 1 Q 【解析】 U1＝C，E1＝ d .当板间距变为2d 时，由 C＝ ε rS 2Q 而带电荷量也变为 2Q， U2＝2C＝ 故 4πkd可知电容变为 2C， U2 U1 U1，E2＝1 ＝2 d ＝2E1，故 C 选项正确． 2d
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edh A. U eU C. dh
B．edUh eUh D. d
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U eUh 【解析】 由动能定理得：－e d h＝－Ek，所以 Ek＝ d .
【答案】
D
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1.示波管装置 示波管由 电子枪 、 偏转电极 和 荧光屏 组成，管 内抽成真空．如图6－3－2所示．
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【答案】
C
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1.带电粒子在电场中运动时重力的处理 (1)基本粒子：如电子、质子、α粒子、离子等，除有说明 或明确的暗示以外，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．带电粒子在电场中的平衡 解题步骤：(1)选取研究对象． (2)进行受力分析，注意电场力的方向特点． (3)由平衡条件列方程求解． 3．带电粒子在电场中的变速直线运动 可用运动学公式和牛顿第二定律求解或从功能角度用动能 定理或能量守恒定律求解．
【解析】 (1)带电微粒由 A 运动到 B 的过程中， 由动能定 理有 |q|E1d1－|q|E2d2＝0① E1 由①式解得 d2＝E d1＝0.50 cm.② 2
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【针对训练】
3.如图6－3－3所示是一个说明示波管工作的部分原理图， 电子经加速后以速度v0 垂直进入偏转电场，离开偏转电场 时的偏转量为h，两平行板间距为d，电压为U，板长为L， 每单位电压引起的偏转量(h/U)叫做示波管的灵敏度，为了 提高灵敏度，可采用的办法是( A．增加两板间的电势差U )
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②放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程 中 电场能 转化为其他形式的能．
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2．电容 (1)意义：表示电容器容纳电荷本领的物理量． Q (2)定义式：C＝ U . 6 (3)单位：法拉(F)，1 F＝ 10 μF＝ 1012 pF.
信号电压 ．XX′上是机器自身
产生的锯齿形电压，叫做扫描电压．若所加扫描电压和信 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．
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单
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第3讲
电容器与电容
带电粒子在电场中的运动
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1.电容器 (1)带电量：一个极板所带电荷量的 绝对值 ． (2)电容器的充、放电．
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①充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两极板带 上等量的 异种电荷 ，电容器中储存 电场能 ．
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A．断开开关S后，将A、B两极板靠近一些 B．断开开关S后，将A、B两极板分开一些 C．保持开关S闭合，将A、B两极板靠近一些 D．保持开关S闭合，将A、B两极板分开一些
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2．工作原理
(1)如果在偏转电极XX′和YY′之间都没有加电压，则电子
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枪射出的电子束沿直线运动，打在荧光屏
产生一个亮斑． (2)YY′上加的是待显示的
中心 ，在那里
【针对训练】
1．(2012·江苏高考)一充电后的平行板电容器保持两极
板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电 介质，其电容C和两极板间的电势差U的变化情况是( A．C和U均增大 C．C减小，U增大 B．C增大，U减小 D．C和U均减小 )
【名师一号】2014高考物理一轮 6-3电容器 带电粒子在电场中的运动双基练 新人教版
2014名师一号高考物理一轮双基练：6-3电容器带电粒子在电场中的运动A级双基达标1.练图6－3－1某研究性学习小组学习电学知识后对电工穿的高压作业服进行研究，发现高压作业服内采用柞蚕丝、不锈钢金属纤维和蒙乃尔合金丝混纺交织而成，下列各位同学的说法正确的是( )A．甲认为衣服里的金属丝的主要作用是不易被划破B．乙认为电工被金属丝编织的衣服所包裹，使体内电势保持为零，对人体起保护作用C．丙认为电工被金属丝编织的衣服所包裹，使体内电场强度保持为零，对人体起保护作用D．丁认为金属丝必须达到一定的厚度，才能对人体起到保护作用解析衣服内的金属丝主要是起到静电屏蔽的作用，与其厚度无关，可以使金属衣内部电场为零，但电势不一定是零，故只有选项C正确．答案 C2.练图6－3－2(多选题)如练图6－3－2所示，两块平行金属板正对着水平放置，两板分别与电源正、负极相连．当开关闭合时，一带电液滴恰好静止在两板间的M 点．则( )A ．当开关闭合时，若减小两板间距，液滴仍静止B ．当开关闭合时，若增大两板间距，液滴将下降C ．开关断开后，若减小两板间距，液滴仍静止D ．开关断开后，若增大两板间距，液滴将下降解析 当开关闭合时，电容器两端电压为定值，等于电源电压，设为U ，两板间的距离为d ，带电液滴处于平衡状态，则mg ＝q U d，当两板间的距离减小时，所受电场力大于重力，液滴将向上做匀加速运动，A 项错误；两板间的距离增大时，所受电场力小于重力，液滴将向下做匀加速运动，B 项正确；当开关断开后，电容器无法放电，两板间的电荷量不变，设为Q ，此时两板间的场强大小为：E ＝U d ＝QC d ＝4πkdQ εr Sd ＝4πkQεr S，可见场强大小与两板间距离无关，即场强大小保持不变，电场力不变，液滴保持静止，C 项正确，D 项错误．答案 BC3．练图6－3－3①为示波管的原理图．如果在电极YY ′之间所加的电压按练图6－3－3②所示的规律变化，在电极XX ′之间所加的电压按练图6－3－3③所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是( )练图6－3－3解析本题考查示波管的原理，意在考查考生对示波管原理的掌握．在0～2t1时间内，扫描电压扫描一次，信号电压完成一个周期，当U Y为正的最大值时，电子打在荧光屏上有正的最大位移，当U Y为负的最大值时，电子打在荧光屏上有负的最大位移，因此一个周期内荧光屏上的图象为B.答案 B4.练图6－3－4(多选题)如练图6－3－4所示，A板发出的电子经加速后，水平射入水平放置的两平行金属板间，金属板间所加的电压为U，电子最终打在光屏P上，关于电子的运动，下列说法中正确的是( )A．滑动触头向右移动时，其他不变，则电子打在荧光屏上的位置上升B．滑动触头向左移动时，其他不变，则电子打在荧光屏上的位置上升C．电压U增大时，其他不变，则电子打在荧光屏上的速度大小不变D．电压U增大时，其他不变，则电子从发出到打在荧光屏上的时间不变解析此题考查电子水平加速电场和竖直偏转电场两个运动过程．当滑动头向右移动时，加速电场的电压增大，电子进入偏转电场的速度增大，在其中运动的时间较短，故电子打在荧光屏上的位置下降，所以A项错，同理可知B项正确；其他条件下，电压U增大时，电子在偏转电场中受的电场力增大，加速度变大，在水平方向上的速度不变，则在偏转电场中的运动时间不变，离开此电场时，竖直方向上的速度增大，所以打在荧光屏上的速度变大，所以C项错，D项正确．答案BD5．(多选题)(2013·沈阳二中测试)平行板电容器两板间的电压为U，板间距离为d，一个质量为m、电荷量为q的带电粒子从该电容器的正中央沿与匀强电场的电场线垂直的方向射入，不计重力．当粒子的入射初速度为v0时，它恰好能穿过电场而不碰到金属板．现在使该粒子以v0/2的初速度以同样的方式射入电场，下列情况正确的是( ) A．该粒子将碰到金属板而不能飞出B．该粒子仍将飞出金属板，在金属板内的运动时间将变为原来的2倍C．该粒子动能的增量将不变D．该粒子动能的增量将变大解析使该粒子以v0/2的初速度以同样的方式射入电场，粒子在电场中运动时间变长，该粒子将碰到金属板而不能飞出，选项A正确，B错误；电场力做功相同，该粒子动能的增量将不变，选项C 正确，D 错误．答案 AC 6.练图6－3－5如练图6－3－5所示，某空间有一竖直向下的匀强电场，电场强度E ＝1.0×102V/m ，一块足够大的接地金属板水平放置在匀强电场中，在金属板的正上方高度h ＝0.80 m 的a 处有一粒子源，盒内粒子以v 0＝2.0×102m/s 的初速度向水平面以下的各个方向均匀放出质量为m ＝2.0×10－15kg 、电荷量为q ＝＋10－12C 的带电粒子，粒子最终落在金属板b 上．若不计粒子重力，求：(结果保留两位有效数字)(1)粒子源所在处a 点的电势； (2)带电粒子打在金属板上时的动能；(3)从粒子源射出的粒子打在金属板上的范围(所形成的面积)；若使带电粒子打在金属板上的范围减小，可以通过改变哪些物理量来实现？解析 (1)题中匀强电场竖直向下，b 板接地； 因此φa ＝U ab ＝Eh ＝1.0×102×0.8 V＝80 V. (2)不计重力，只有电场力做功，对粒子由动能定理qU ab ＝E k －12mv 20.可得带电粒子打在金属板上时的动能为E k ＝qU ab ＋12mv 20＝1.2×10－10J. (3)粒子源射出的粒子打在金属板上的范围以粒子水平抛出落点为边界，设水平抛出后t 时间落在板上：x ＝v 0t ，h ＝12at 2，a ＝qEm，S ＝πx 2.联立以上各式得所形成的面积S ＝2πmv 20h qE＝4.0 m 2，可以通过减小h 或增大E 来实现．答案 (1)80 V (2)1.2×10－10J(3)面积4.0 m 2可以通过减小h 或增大E 来实现B 级 能力提升1．(多选题)练图6－3－6(2013·沈阳二中测试)在空间中水平面MN 的下方存在竖直向下的匀强电场，质量为m 的带电小球由MN 上方的A 点以一定初速度水平抛出，从B 点进入电场，到达C 点时速度方向恰好水平，A 、B 、C 三点在同一直线上，且AB ＝2BC ，如练图6－3－6所示．由此可见( )A ．电场力为3mgB ．小球带正电C ．小球从A 到B 与从B 到C 的运动时间相等D ．小球从A 到B 与从B 到C 的速度变化量的大小相等解析 设AC 与竖直方向的夹角为θ，对带电小球从A 到C ，电场力做负功，小球带负电，由动能定理，mg ·AC ·cos θ－qE ·BC ·cos θ＝0，解得电场力为qE ＝3mg ，选项A 正确，B 错误．小球水平方向做匀速直线运动，从A 到B 的运动时间是从B 到C 的运动时间的2倍，选项C 错误；小球在竖直方向先加速后减速，小球从A 到B 与从B 到C 竖直方向的速度变化量的大小相等，水平速度不变，小球从A 到B 与从B 到C 的速度变化量的大小相等，选项D 正确．答案 AD 2.练图6－3－7(多选题)如练图6－3－7，M 、N 是在真空中竖直放置的两块平行金属板，板间有匀强电场，质量为m 、电荷量为－q 的带电粒子，以初速度v 0由小孔进入电场，当M 、N 间电压为U 时，粒子刚好能到达N 板，如果要使这个带电粒子能到达M 、N 两板间距的1/2处返回，则下述措施能满足要求的是( )A ．使初速度减为原来的1/2B ．使M 、N 间电压提高到原来的2倍C ．使M 、N 间电压提高到原来的4倍D ．使初速度和M 、N 间电压都减为原来的1/2解析 在粒子刚好到达N 板的过程中，由动能定理得：－qEd ＝0－12mv 20，所以d ＝mv 22qE ，令带电粒子离开M 板的最远距离为x ，则使初速度减为原来的1/2，x ＝d4；使M 、N 间电压提高到原来的2倍，电场强度变为原来的2倍，x ＝d2；使M 、N 间电压提高到原来的4倍，电场强度变为原来的4倍，x ＝d4；使初速度和M 、N 间电压都减为原来的1/2，电场强度变为原来的一半，x ＝d2.答案 BD 3.练图6－3－8如练图6－3－8所示，在真空区域Ⅰ、Ⅱ中存在两个匀强电场，其电场线方向竖直向下，在区域Ⅰ中有一个带负电的粒子沿电场线以速度v0匀速下落，并进入区域Ⅱ(电场范围足够大)．下列能描述粒子在这两个电场中运动的速度－时间图象的是(以v0方向为正方向)( )解析在区域Ⅰ中，mg＝E1q；在区域Ⅱ中，mg＜E2q，合力向上，做匀减速运动，速度减为0后，再反向加速，再次回到区域Ⅰ，做匀速运动．答案 C4.练图6－3－9(2013·河北冀州中学期中考试)如练图6－3－9所示，带有等量异种电荷的两块平行金属板M、N水平放置．两板之间有一带电微粒以速度v0沿直线运动．当微粒运动到P点时，将M板迅速向上平移一小段距离，则此后微粒( )A．可能沿轨迹①运动B．一定沿轨迹②运动C．可能沿轨迹③运动D．可能沿轨迹④运动答案 B5．如练图6－3－10①所示，A、B为两块平行金属板，极板间电压为U AB＝1 125 V，板中央有小孔O和O′.现有足够多的电子源源不断地从小孔O由静止进入A、B之间．在B板右侧，平行金属板M、N长L1＝4×10－2 m，板间距离d＝4×10－3 m，在距离M、N右侧边缘L2＝0.1 m处有一荧光屏P，当M、N之间未加电压时电子沿M板的下边沿穿过，打在荧光屏上的O″点并发出荧光．现给金属板M、N之间加一个如练图6－3－10②所示的变化电压u，在t＝0时刻，M板电势低于N板．已知电子质量为m e＝9.0×10－31 kg，电荷量为e＝1.6×10－19 C.练图6－3－10(1)每个电子从B 板上的小孔O ′射出时的速度多大？ (2)电子打在荧光屏上的范围是多少？ (3)打在荧光屏上的电子的最大动能是多少？ 解析 (1)电子经A 、B 两块金属板加速， 有eU AB ＝12m e v 20，得v 0＝2eU AB m e＝2×107m/s.(2)当u ＝22.5 V 时，电子经过MN 板向下的偏移量最大，为 y 1＝12·eu md ·⎝ ⎛⎭⎪⎫L 1v 02＝2×10－3 m.y 1＜d ，说明所有的电子都可以飞出平行金属板M 、N ，此时电子在竖直方向的速度大小为v y ＝eu md ·L 1v 0＝2×106 m/s.电子射出金属板M 、N 后到达荧光屏P 的时间为t 2＝L 2v 0＝5×10－9 s.电子射出金属板M 、N 后到达荧光屏P 的偏移量为y 2＝v y t 2＝0.01 m.电子打在荧光屏P 上的总偏移量为11 y ＝y 1＋y 2＝0.012 m ，方向竖直向下．(3)当u ＝22.5 V 时，电子飞出电场的动能最大，为 E k ＝12m e (v 20＋v 2y )＝1.8×10－16J ，或由动能定理得E k ＝e (U AB ＋u m )＝1.8×10－16J.答案 (1)2×107 m/s(2)O ″下方 0.012 m 的范围内(3)1.8×10－16 J。
人教版高中物理一轮复习课件：6.3电容器与电容 带电粒子在电场中的运动
不直接用于计算题的求解过程.
带电体运动中的力电综合问题 【例证3】(16分)在足够长的粗糙绝缘板A上放一个质量为m、电 荷量为+q的小滑块B.用手托住A置于方向水平向左、场强大小为 E的匀强电场中，此时A、B均能静止，如图所示.现将绝缘板A从 图中位置 P垂直电场线移至位置Q，发现小滑块B相对A发生了运 动.为研究方便可以将绝缘板A的运动简化成先匀加速接着匀减 速到静止的过程.测量发现竖直方向加速的时间为0.8 s，减速 的时间为0.2 s.P、Q位置高度差为0.5 m.已知匀强电场的场强 E= 0.3mg，A、B之间动摩擦因数μ=0.4,g取10 m/s2.求：
(3)电容与电压、电荷量的关系.
①电容C的大小由电容器本身结构决定，与电压、电荷量_无__关__.
不随Q变化，也不随电压变化.
②由C= Q可推出C= Q .
U
U
3.平行板电容器及其电容 (1)影响因素：平行板电容器的电容与_正__对__面__积__成正比，与介 质的_介__电__常__数__成正比，与_两__板__间__的__距__离__成反比. (2)决定式：C___4__rkS_d__，k为静电力常量.
y= 1 at2 1 qU1 ( l )2
2
2 md v0
作粒子速度的反向延长线，设交于O点，O点与电场边缘的距离
为x，则
x=y·cotθ=
qU1l 2
2dmv
2 0
mv02d l qU1l 2
结论：粒子从偏转电场中射出时，就像是从极板间的 l 处沿直
2
线射出.
(2)经加速电场加速再进入偏转电场：若不同的带电粒子是从静 止经同一加速电压U0加速后进入偏转电场的， 可推得偏移量：y= U1l2
高三物理一轮复习-第6章-第3讲-电容器-带电粒子在电场中的运动ppt课件
C. U1变大, U2变小
D. U 变小, U 变
1
2
小
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答案 B 设电子质量为m, 电荷量大小为e,经电势差为U1 的电场加速后, 由动能定理得eU1= m 经平行板射出时,其水平速度和竖直速度分别为
vx=v0 ,vy=at= ·
由此得tan θ= = = 当l、d一定时,增大U2 或减小U1都能使偏转角θ增大。
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4.如图所示,带正电的粒子以一定的初速度v0 沿两板的中线进入水平放置的 平行金属板内,恰好沿下板的边缘飞出, 已知板长为L,板间的距离为d,板间 电压为U,带电粒子的电荷量为q,粒子通过平行金属板的时间为t(不计粒子 的重力),则 ( ) A.在前 时间内, 电场力对粒子做的功为
B.在后 时间内, 电场力对粒子做的功为 C.在粒子下落前 和后 的过程中, 电场力做功之比为1∶2 D.在粒子下落前 和后 的过程中, 电场力做功之比为2∶1
带电颗粒:如液滴、油滴、 尘埃、小球等,除有说明或明确暗示外,一般都
不能忽略重力。
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典例2 如图所示,水平放置的A、B两平行板相距h,上板A带正电。现有质 量为m、电荷量为+q的小球在B板下方距离为H处,以初速度v0 竖直向上从B 板小孔进入板间电场,欲使小球刚好打到A板,A、B间电势差UAB 应为多大?
项对。在粒子下落前 和后 的过程中, 电场力做功相等,故C、D选项错。
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重难突破
重难一 电容器两个公式的区别及平行板电容器的两类问题
1.关于电容器的两个公式的区别 (1)电容的定义式C= ,反映了电容器储存电荷的本领,但平行板电容器 的电容C的大小与Q、U都无关。 (2)平行板电容器电容的决定式C= ,反映了电容C的大小与两极板正 对面积成正比,与两极板间距离成反比,与极板间电介质的相对介电常数 成正比。
高考物理一轮复习 6.3 电容器与电容 带电粒子在电场中的运动课件 新人教版
解析 平行板电容器的电容 C＝4πεSkd，当液面上升时，极板 间不导电液体的介电常数比原来的空气的介电常数要大，电容 C 增大，A 项错，B 项正确；f＝T1＝2π 1LC会减小，C 项正确，D 项错误．
答案 BC
考点二 带电体在匀强电场中做ห้องสมุดไป่ตู้线运动问题的分析 首先对带电粒子进行受力分析，弄清带电粒子的运动状态， 然后再选用恰当的物理规律求解．如果应用牛顿运动定律，要弄 清带电粒子的受力情况和运动情况，再灵活运用运动学公式求 解；如果运用动能定理，关键要弄清带电粒子的初、末状态及哪 些力做功．
2．处理方法 (1)分析方法——类平抛运动的合成与分解
垂直于电场线方向为匀速直线运动. 平行于电场线方向为初速度为零的匀加速运动.
(2)基本关系，如图所示
设粒子带电荷量为 q，质量为 m，两平行金属板间的电压为 U，板长为 l，板间距离为 d.(忽略重力影响)
①加速度：a＝mF＝qmE＝qmUd.
②由 C＝UQ可推出 C＝ΔΔQU.
3．平行板电容器 (1)影响因素：平行板电容器的电容与极板的正对面积成正 比，与介质的相对介电常数成正比，与板间距离成反比．
(2)决定式：C＝4επrkSd，k 为静电力常量．
二、带电粒子在电场中的直线运动 1．平衡问题：平衡条件：F 合＝0. 2．加(减)速问题： 带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场中，受到的静 电力方向与运动方向在一条直线上，做匀变速直线运动． 有两种分析方法：
(1)用动力学观点分析：a＝qmE，E＝Ud ，v2－v20＝2ad. (2)用功能观点分析：粒子只受电场力作用，电场力做的功等 于物体动能的变化：
qU＝12mv2－12mv20.
三、带电粒子在电场中的偏转 1．运动性质 不计重力的带电粒子以速度 v0 垂直于电场线方向飞入匀强 电场时，受到方向与初速度方向垂直的静电力作用而做类平抛运 动．
高三物理一轮复习精品课件第6章-第3节电容器与电容 带电粒子在电场中的运动
即电场方向与竖直向下的方向的夹角为 30° . 设场强的大小为 E，有
qEdcos 30° ＝ΔEpA 由④⑦⑪式得 3mg E＝ 6q
【答案】 3mg (2) 6q 7 (1) 3
⑪
⑫
与竖直方向的夹角为 30° ；斜向右下方
[考向分析] (1)带电粒子在匀强电场中的运动 Ⅱ 1.考纲展示 (2)示波管、常见电容器、电容器的电压、电 荷量和电容的关系 Ⅰ 以带电粒子(或带电体)在电场中的平衡或运 动情景， 侧重考查电场力、 电势能等重要概念 牛顿运动定律、 功能关系等重 2.命题趋势 和运动学公式、 要规律．可以是选择题，也可以是计算题，以 综合考查为主． 以考查知识和能力为主， 以平衡和加速、 偏转 3.选材特点 为情景，有时与生活、生产、科技相联系.
3．(2014· 新课标全国卷Ⅰ)如图 632，O、A、B 为同一 竖直平面内的三个点， OB 沿竖直方向，∠BOA＝60° ，OB 3 ＝ OA， 将一质量为 m 的小球以一定的初动能自 O 点水平向 2 右抛出，小球在运动过程中恰好通过 A 点．使此小球带电， 电荷量为 q(q>0)，同时加一匀强电场，场强方向与△OAB 所 在平面平行．现从 O 点以同样的初动能沿某一方向抛出此带 电小球，该小球通过了 A 点，到达 A 点时的动能是初动能的 3 倍；若该小球从 O 点以同样的初动能沿另一方向抛出，恰 好通过 B 点，且到达 B 点时的动能为初动能的 6 倍，重力加 速度大小为 g.求：
A．打到下极板上 B．在下极板处返回 d C．在距上极板 处返回 2 2 D．在距上极板 d 处返回 5
【解析】
本题应从动能定理的角度解决问题．
带电粒子在重力作用下下落，此过程中重力做正功，当 带电粒子进入平行板电容器时，电场力对带电粒子做负功， d 若带电粒子在下极板处返回， 由动能定理得 mg( ＋d)－qU＝ 2 0；
高考物理一轮复习：6-3《电容器与电容、带电粒子在电场中的运动》课件
教材梳理
第六章 静电场基础自测
教材梳理
第3节 电容器与电容 带电粒子在电场中的运动
内容 考点一 平行板电容器的动态分析
考
考点二 带电粒子在匀强电场中的直线运动问题
点 考点三 带电粒子在电场中的偏转问题
在本模块中，学生将学习算法初步、统计、概率的基础知识。 1．算法是数学及其应用的重要组成部分，是计算科学的重要基础。随着现代信息技术飞速发展，算法在科学技术、社会发展中发挥着越来越大的作用，并日益融入社会生活的许多方面，算法思想已经成为现代人应具备的一种数学素养。中学数学中的算法内容和其他内容是密切联系在一 起的， 比如线性方程组的求解、数列的求和等。具体来说，需要通过模仿、操作、探索，学习设计程序框图表达解决问题的过程，体会算法的基本思想和含义，理解算法的基本结构和基本算法语句，并了解中国古代数学中的算法。在本教科书中，首先通过实例明确了算法的含义，然后结合具 体算法介绍了算法的三种基本结构：顺序、条件和循环，以及基本的 算法语句，最后集中介绍了辗转相除法与更相减损术、秦九韶算法、排序、进位制等典型的几个算法问题，力求表现算法的思想，培养学生的算法意识。2．现代社会是信息化的社会，人们面临形形色色的问题，把问题用数量化的形式表示，是利用数学工具解决问题的基础。对于数量化表示的问题，需要收集数据、分析数据、解答问题。统计学是研究 如何合理收集、整理、分析数据的学科，它可以为人们制定决策提供依据。本教科书主要介绍最基本的获取样本数据的方法，以及几种从样本数据中提取信息的统计方法，其中包括用样本估计总体分布及数字特征和线性回归等内容。本教科书介绍的统计内容是在义务教育阶段有关抽样 调查知识的基础上展开的，侧重点放在了介绍获得高质量样本的方法、 方便样本的缺点以及随机样本的简单性质上。教科书首先通过大量的日常生活中的统计数据，通过边框的问题和探究栏目引导学生思考用样本估计总体的必要性，以及样本的代表性问题。为强化样本代表性的重要性，教科书通过一个著名的预测结果出错的案例，使学生体会抽样不是简 单的从总体中取出几个个体的问题，它关系到最后的统计分析结果是 否可靠。然后，通过生动有趣的实例引进了随机样本的概念。通过实际问题情景引入系统抽样、分层抽样方法，介绍了简单随机抽样方法。最后，通过探究的方式，引导学生总结三种随机抽样方法的优缺点。3．随机现象在日常生活中随处可见，概率是研究随机现象规律的学科，它为人们认识客观世界提供了重要的思维模式和解决问题的模型，同时为 统计学的发展提供了理论基础。因此，统计与概率的基础知识已经成为一个未来公民的必备常识。在本模块中，学生将在义务教育阶段学习统计与概率的基础上，结合具体实例，学习概率的某些基本性质和简单的概率模型，加深对随机现象的理解，能通过实验、计算器（机）模拟估计 简单随机事件发生的概率。教科书首先通过具体实例给出了随机事件 的定义，通过抛掷硬币的试验，观察正面朝上的次数和比例，引出了随机事件出现的频数和频率的定义，并且利用计算机模拟掷硬币试验，给出试验结果的统计表和直观的折线图，使学生观察到随着试验次数的增加，随机事件发生的频率稳定在某个常数附近，从而给出概率的统计定义 。概率的意义是本章的重点内容。教科书从几方面解释概率的意义，
高考物理一轮复习 第六章 静电场 第3节 带电粒子在电场中的运动
权掇市安稳阳光实验学校第3节电粒子在电场中的运动(1)电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和。
(×)(2)电容器的电容与电容器所带电荷量成反比。
(×)(3)放电后的电容器电荷量为零，电容也为零。
(×)(4)带电粒子在匀强电场中只能做类平抛运动。
(×)(5)带电粒子在电场中，只受电场力时，也可以做匀速圆周运动。
(√)(6)示波管屏幕上的亮线是由于电子束高速撞击荧光屏而产生的。
(√)(7)带电粒子在电场中运动时重力一定可以忽略不计。
(×)突破点(一) 平行板电容器的动态分析1．平行板电容器动态变化的两种情况(1)电容器始终与电源相连时，两极板间的电势差U保持不变。
(2)充电后与电源断开时，电容器所带的电荷量Q保持不变。
2．平行板电容器动态问题的分析思路3．平行板电容器问题的一个常用结论电容器充电后断开电源，在电容器所带电荷量保持不变的情况下，电场强度与极板间的距离无关。
[多角练通]1．(2016·全国乙卷)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解析：选D 平行板电容器电容的表达式为C＝εS4πkd，将极板间的云母介质移出后，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。
再考虑到极板间电场强度E＝Ud，由于U、d不变，所以极板间电场强度不变，选项D正确。
2．(2016·天津高考)如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地。
在两极板间有一固定在P点的点电荷，以E表示两板间的电场强度，E p 表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角。
高三物理一轮复习课件：第六章_第三讲_电容器与电容_带电粒子在电场中的运动
变式训练 1
一平行板电容器的两个极板水平放置，
两极板间有一带电量不变的小油滴，油滴在极板间运动时 所受空气阻力的大小与其速率成正比．若两极板间电压为 零，经一段时间后，油滴以速率 v 匀速下降；若两极板间 的电压为 U，经一段时间后，油滴以速率 v 匀速上升．若 两极板间电压为－ U，油滴做匀速运动时速度的大小、方 向将是 ( )
解析
当增大两极板间的距离时， 由电容器的电容 C＝
εrS 知电容变小，因为电容器两端的电压不变，由 Q＝CU 4πkd 知电容器极板上的电量变小，即电容器对电源反向充电，故 R 中有电流，电流的方向为 a 流向 b，故答案应选 B、C.
答案
BC
4．如图所示，平行板电容器的两个极板为 A、B，B 板接 地， A 板带有电量＋ Q，板间电场中有一固定点 P，若将 B 板 固定，A 板下移一些，或者将 A 板固定，B 板上移一些，在这 两种情况下，以下说法正确的是 ( )
三、示波管的原理 1．构造：电子枪，偏转电极，荧光屏． 2．工作原理(如图所示 )．
3．如果在偏转电极 XX′和 YY′之间都没有加电压，则电 子枪射出电子后沿直线传播，打在荧光屏 4 中心 ，在那里产 生一个亮斑． 4． YY′上加的是待显示的 5 信号电压 ． XX′上是机 器自身的锯齿形电压，叫做 6 扫描电压 ．若所加扫描电压和 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 周期内变化的
答案 AC
5.如图所示，足够长的两平行金属 板正对着竖直放置，它们通过导线与 电源 E、定值电阻 R、开关 S 相连．闭 合开关后，一个带电的液滴从两板上 端的中点处无初速释放，最终液滴落 在某一金属板上．下列说法中正确的 是( )
A．液滴在两板间运动的轨迹是一条抛物线 B．电源电动势越大，液滴在板间运动的加速度越大 C．电源电动势越大，液滴在板间运动的时间越短 D．定值电阻的阻值越大，液滴在板间运动的时间越长
2014届高考物理一轮复习金榜课件：6
有关电容器的动态分析
(2010年高考重庆理综卷)某电容式话筒的原理 示意图如图6－3－7所示，E为电源，R为电阻，薄片 P和Q为两金属极板，对着话筒说话时，P振动而Q可 视为不动．在P、Q间距增大过程中( ) A．P、Q构成的电容器的电容增大 B．P上电荷量保持不变 C．M点的电势比N点的低 D．M点的电势比N点的高
2、工作原理 静电计的设计原理 静电计相当于一个电容很小的电容器, 金属球、金属杆、指针相当于电容 器的一个电极，金属外壳相当于另一个电极，它们之间是绝缘的。其电容 的大小由金属壳的几何尺寸的大小和金属杆及指针的长短、位置所决定.
验电器与静电计的设计原理是相同的，即同种电荷相斥，异种电荷相吸 静电计的特点： 1、 因静电计的电容很小, 转移到静电计上的电量很少,可忽略，所以被测
2.工作原理 (1)YY′上加的是待显示的_信__号__电__压__，XX′上是机器自身产生 的锯齿形电压，叫做_扫__描__电__压__。 (2)观察到的现象。 ①如果在偏转电极XX′和YY′之间都没有加电压，则电子枪射 出的电子沿直线运动，打在荧光屏_中__心__，在那里产生一个亮 斑。 ②若所加扫描电压和_信__号__电__压__的周期相等，就可以在荧光屏 上得到待测信号在一个周期内变化的稳定图像。
2、工作原理：同种电荷相互排斥 电荷量越大、排斥力越大、张角越大 3、验电器的主要用途：检验物体是否带电，比较带电的种类以及所带 电荷量的多少等。
二、静电计 1、静电计的构造 静电计是测量电势差的仪器，是验电器的基础上改造而成的.静电计也是 主要由相互绝缘的两部分构造而成.除金属外壳外,中间的金属杆下端有一 个可转动的指针,指针转动的角度可由固定在外壳上的表盘读出. 如图所示
【思考辨析】 (1)电容器的电容表示其储存电荷的能力。( ) (2)电容器的电容与它所带的电荷量成正比。( ) (3)放电后的电容器电量为零，电容也为零。( ) (4)带电粒子在匀强电场中只能做类平抛运动。( ) (5)带电粒子在电场中可以做圆周运动。( ) (6)示波管屏幕上的亮线是由电子束高速撞击荧光屏而产生的( ) (7)带电粒子在电场中运动时重力必须忽略不计。( )
届高考物理人教版一轮复习课件6 3 电容器与电容 带电粒子在电场中的运动共55张【精选】
回 扣
量为 Q 时，两极板间电势差为 U1，板间场强为 E1.现将电容器
考 题 ·
析 考 点
所带电荷量变为 2Q，板间距变为12d，其他条件不变，这时两
随 堂 自 测
·
重 难
极板间电势差为 U2，板间场强为 E2，下列说法正确的是(
)
突 破
A．U2＝U1，E2＝E1
B．U2＝2U1，E2＝4E1
课
提 考
基
· 件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振
教
材 回
荡原理与下述过程类似．如图6－3－5所示，在虚线MN两
练 考
扣 侧分别存在着方向相反的两个匀强电场，一带电微粒从A
题 ·
析 点由静止开始，在电场力作用下沿直线在A、B两点间往返
随 堂
考
自
点 ·
运动．已知电场强度的大小分别是E1＝2.0×103 N/C和E2＝
测
重 难
4.0×103 N/C，方向如图所示．带电微粒质量m＝1.0×10－
突 破
20 kg，带电量q＝－1.0×10－9 C，A点距虚线MN的距离d1
＝1.0 cm，不计带电微粒的重力，忽略相对论效应．求： 课
提
后
考 能
(1)B点距虚线MN的距离d2；
作 业
· 考
(2)带电微粒从A点运动到B
题 细
难
突 理有
破
提
|q|E1d1－|q|E2d2＝0①
课 后
考
作
能 · 考
由①式解得 d2＝EE12d1＝0.50 cm.②
业
题
细
研
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