《奪冠之路》福建專用高三物理一輪復(fù)習(xí) 第6章第4課時 電容 帶電粒子在電場中的運動一課件 魯科

2012高三物理復(fù)習(xí)課件（導(dǎo)與練福建）第6章第四課時電容帶電粒子在電場中的運動(一)1．知道電容器的結(jié)構(gòu)，電容的物理意義、定義及其計算．2．掌握帶電粒子在電場中的加速和偏轉(zhuǎn)問題的研究方法．1．電容器、電容(1)電容器①組成：由兩個彼此絕緣又相隔很近的導(dǎo)體組成．②帶電荷量：一個極板所帶電荷量的絕對值．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異種電荷，電容器中儲存電場能．放電：使充電后的電容器失去電荷的過程，放電過程中電場能轉(zhuǎn)化為其他形式的能．

電容是描述電容器性質(zhì)的物理量，其大小由電容器本身的性質(zhì)決定，與Q和U均無關(guān)．此公式適用于一切電場．(2)帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn)①運動狀態(tài)的分析：帶電粒子垂直于勻強(qiáng)電場的方向進(jìn)入電場后，受到恒定的、與初速度方向垂直的電場力作用而做類平拋運動．②偏轉(zhuǎn)運動的處理方法：運動的合成與分解．如圖所示a．垂直于場強(qiáng)方向做勻速直線運動；b．平行于場強(qiáng)方向做初速度為零的勻加速直線運動．3．示波管的工作原理(1)構(gòu)造：電子槍，偏轉(zhuǎn)電極，熒光屏．(2)工作原理：(如圖所示)①如果在豎直偏轉(zhuǎn)板、水平偏轉(zhuǎn)板之間都沒有加電壓，則電子槍射出的電子沿直線傳播，打在熒光屏中心點，在那里產(chǎn)生一個亮斑．②豎直偏轉(zhuǎn)板上加的是待顯示的信號電壓．水平偏轉(zhuǎn)板上是機(jī)器自身的鋸齒形電壓，叫做掃描電壓，若所加掃描電壓和信號電壓的周期相同，就可以在熒光屏上得到待測信號在一個周期內(nèi)隨時間變化的圖像．(對應(yīng)學(xué)生用書第83頁)1．電容器是一種常用的電子元件，對電容器認(rèn)識正確的是(

A

)A．電容器的電容表示其儲存電荷的能力B．電容器的電容與它所帶的電荷量成正比C．電容器的電容與它兩極板間的電壓成正比D．電容的常用單位有μF和pF,1μF＝103pF解析：電容器的電容大小由電容器本身決定，與是否帶電、帶電多少無關(guān)，反映自身容納電荷本領(lǐng)的大小，其單位是F,1F＝106μF＝1012pF.故選項A正確．3．長為L的平行板板電容器器，兩板板間形成成勻強(qiáng)電電場，一一個電荷荷量為＋＋q、質(zhì)量為為m的帶電粒粒子，以以初速度度v0緊貼上極極板沿垂垂直于電電場方向向射入勻勻強(qiáng)電場場中，剛剛好從下下極板邊邊緣射出出，且射射出方向向恰好與與下極板板成30°角，如圖圖所示，，求勻強(qiáng)強(qiáng)電場的的場強(qiáng)大大小和兩兩極板間間的距離離．2．帶電粒子子在電場場中的偏偏轉(zhuǎn)(1)模型建立立如圖所示示，質(zhì)量量為m、電荷量量為q的帶電粒粒子以速速度v0垂直于電電場線射射入勻強(qiáng)強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電電場，偏偏轉(zhuǎn)電壓壓為U，極板長長度為l，兩極板板間距為為d.(2)全面分析析①受力特特點：帶帶電粒子子只受一一個電場場力(恒力)，且初速速度方向向與電場場力方向向垂直．．②運動狀狀態(tài)分析析：帶電電粒子以以速度v0垂直于電電場線方方向進(jìn)入入勻強(qiáng)電電場時，，受到恒恒定的與與初速度度方向垂垂直的電電場力作作用而做做類似平平拋的勻勻變速曲曲線運動動．③粒子偏偏轉(zhuǎn)問題題的分析析處理方方法類似似于平拋拋運動的的分析處處理方法法，即應(yīng)應(yīng)用運動動的合成成和分解解的知識識．【例題】(10分)兩個半徑均為為R的圓形平板電電極，平行正正對放置，相相距為d，極板間的電電勢差為U，板間電場可可以認(rèn)為是均均勻的．一個個α粒子從正極板板邊緣以某一一初速度垂直直于電場方向向射入兩極板板之間，到達(dá)達(dá)負(fù)極板時恰恰好落在極板板中心．已知知質(zhì)子電荷量量為e，質(zhì)子和中子子的質(zhì)量均視視為m，忽略重力和和空氣阻力的的影響，求：：(1)極板間的電場場強(qiáng)度大小E；(2)α粒子在極板間間運動的加速速度大小a；(3)α粒子的初速度度大小v0.思路點撥：圓形極板間的的電場為勻強(qiáng)強(qiáng)電場，α粒子在極板間間的運動為類類平拋運動．．(1)由于學(xué)生已形形成矩形平行行板的思維定定勢，所以學(xué)學(xué)生遇到類似似本題中的圓圓形極板模型型時可能會產(chǎn)產(chǎn)生疑惑，不不知如何解答答．(2)涉及速度、能能量的計算時時，應(yīng)用動能能定理較為簡簡單，但此時時不允許將運運動分解，因因為動能定理理公式是標(biāo)量量式．針對訓(xùn)練：(2011年湖南省湘潭潭市模擬)如圖為一真空空示波管的示示意圖，電子子從燈絲K發(fā)出(初速度可忽略略不計)，經(jīng)燈絲與A板間的電壓U1加速，從A板中心孔沿中中心線KO射出，然后進(jìn)進(jìn)入兩塊平行行金屬板M、N形成的偏轉(zhuǎn)電電場中(偏轉(zhuǎn)電場可視視為勻強(qiáng)電場場)，電子進(jìn)入M、N間電場時的速速度與電場方方向垂直，電電子經(jīng)過電場場后打在熒光光屏上的P點．已知M、N兩板間的電壓壓為U2，兩板間的距距離為d，板長為L，電子的質(zhì)量量為m，電荷量為e，不計電子受受到的重力及及它們之間的的相互作用力力．(1)求電子穿過A板時速度的大大小；(2)求電子從偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)電場射出時時的側(cè)移量；；(3)若要電子打在在熒光屏上P點的上方，可可采取哪些措措施？(2010年北京理綜，，18)用控制變量法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【測控導(dǎo)航】考點題號1.電容及電容器1、22.帶電體在電場中的直線運動4、73.帶電粒子在電場中偏轉(zhuǎn)3、5、6、81.某電容器上標(biāo)標(biāo)有“25V,450μF”的字樣，對此此下列說法正正確的是(A)A．此電容器在在直流25V以下的電壓下下能正常工作作B．此電容器必必須在直流25V的電壓下才能能正常工作C．當(dāng)工作電壓壓是直流25V時，電容才是是450μFD．以上說法都都不正確解析：“25V,450μF”表示電容器工工作的最高電電壓為25V，電容為450μF.故A正確，B錯誤，電容器器的電容由自自身因素決定定，與是否有有電壓無關(guān)，，故C、D錯誤．2．(2010年重慶理綜)某電容式話筒筒的原理示意意圖如圖所示示，E為電源，R為電阻，薄片片P和Q為兩金屬極板板，對著話筒筒說話時，P振動而Q可視為不動，，在P、Q間距增大過程程中(D)A．P、Q構(gòu)成的電容器器的電容增大大B．P上電荷量保持持不變C．M點的電勢比N點的低D．M點的電勢比N點的高3．(2011年福建福州模模擬)如圖所示，質(zhì)質(zhì)子、氘核和和α粒子都沿平行行板電容器兩兩板中線OO′方向垂直于電電場線射入板板間的勻強(qiáng)電電場，射出后后都打在同一一個與OO′垂直的熒光屏屏上，使熒光光屏上出現(xiàn)亮亮點，下列說說法正確的是是(D)A．若它們射入入電場時的速速度相等，則則在熒光屏上上出現(xiàn)三個亮亮點B．若它們射入入電場時的速速度相等，則則打在熒光屏屏上偏離中心心位置最遠(yuǎn)的的是氘核C．若它們射入入電場時的動動能相等，則則在熒光屏上上只出現(xiàn)一個個亮點D．若若它它們們是是由由同同一一個個電電場場從從靜靜止止加加速速后后垂垂直直射射入入此此板板間間電電場場的的，，則則在在熒熒光光4．(2011年福福州州調(diào)調(diào)研研)如圖圖(甲)所示示，，兩兩平平行行金金屬屬板板豎豎直直放放置置，，左左極極板板接接地地，，中中間間有有A．從t＝0時刻釋放電子，電子不可能打到右極板上B．從t＝0時刻釋放電子，電子可能在兩板間振動C．從t＝T/4時刻釋放電子，電子可能在兩板間振動，也可能打到右極板上D．從t＝3T/8時刻釋放電子，電子必將打到左極板上5．如如圖圖所所示示，，電電子子在在電電勢勢差差為為U1的電電場場中中加加速速后后，，垂垂直直射射入入電電勢勢差差為為U2的偏偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)電電場場，，在在滿滿足足電電子子能能射射出出偏偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)電電場場的的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6．示波波管管可可以以視視為為加加速速電電場場和和偏偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)電電A．L越大，靈敏度越小B．d越大，靈敏度越大C．U1越小，靈敏度越大D．靈敏度與U1無關(guān)7．如如圖圖所所示示，，兩兩個個相相(1)A、B的加速度及其相互作用力的大小；(2)經(jīng)過t＝2s電場力對物塊A所做的功W和A增加的機(jī)械能Δ