Happy暑假我的作業(yè)君（版）高二物理通用版電容器帶電粒子在電場中的運動

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精專題03電容器帶電粒子在電場中的運動【知識回顧】一、電容器的充、放電和電容的理解1．電容器的充、放電（1）充電：使電容器帶電的過程,充電后電容器兩極板帶上等量的異種電荷,電容器中儲存電場能．（2）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．2．電容（1）定義：電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢差U的比值．(2）定義式：EMBEDEquation。3(3)物理意義：表示電容器容納電荷本領(lǐng)大小的物理量．3．平行板電容器（1）影響因素：平行板電容器的電容與正對面積成正比，與介質(zhì)的介電常數(shù)成正比，與兩板間的距離成反比．(2）決定式：EMBEDEquation。3，k為靜電力常量．二、帶電粒子在電場中的運動1．帶電粒子在電場中加速若不計粒子的重力,則電場力對帶電粒子做的功等于帶電粒子動能的增量．（1)在勻強電場中：W=qEd=qU=EMBEDEquation.3或F=qE=qUd=ma。（2)在非勻強電場中:W=qU=EMBEDEquation.32．帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)(1）條件分析:帶電粒子垂直于電場線方向進入勻強電場．（2）運動性質(zhì)：勻變速曲線運動．(3)處理方法：分解成相互垂直的兩個方向上的直線運動，類似于平拋運動．（4）運動規(guī)律：①沿初速度方向做勻速直線運動，運動時間a。能飛出電容器：。b。不能飛出電容器：②沿電場力方向，做勻加速直線運動a.加速度：b。離開電場時的偏移量：EMBEDEquation。3c。離開電場時的偏轉(zhuǎn)角：想一想想一想【例題1】傳感器是把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的一種元件．如圖所示，乙、丙是兩種常見的電容式傳感器，現(xiàn)將乙、丙兩種傳感器分別接到圖甲的電路中進行實驗（電流從電流表正接線柱流入時指針向右偏）,下列實驗現(xiàn)象中正確的是:（）A．當(dāng)乙傳感器接入電路實驗時，若F變小,則電流表指針向右偏轉(zhuǎn)B．當(dāng)乙傳感器接入電路實驗時，若F變大,則電流表指針向左偏轉(zhuǎn)C．當(dāng)丙傳感器接入電路實驗時，若液體深度h變大，則電流表指針向左偏D．當(dāng)丙傳感器接入電路實驗時，若液體深度h變小，則電流表指針向左偏EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation。DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation。DSMT4EMBEDEquation。DSMT4EMBEDEquation。DSMT4【例題2】如圖所示的電路中，C2=2C1，R2=R1,有下列幾種說法:①開關(guān)S處于斷開狀態(tài)，電容器C2的電荷量大于C1的電荷量；②開關(guān)S處于斷開狀態(tài)，電容器C1的電荷量大于C2的電荷量；③開關(guān)S處于接通狀態(tài)，電容器C2的電荷量大于C1的電荷量；④開關(guān)S處于接通狀態(tài)，電容器C1的電荷量大于C2的電荷量；以上說法正確的是：()A.①B。④C.①③D.②④【例題3】示波管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示，如果在電極YY′之間加上圖(a）所示的電壓,在XX′之間加上圖(b)所示電壓,熒光屏上會出現(xiàn)的波形是：（）【例題4】如圖所示,水平絕緣粗糙的軌道AB與處于豎直平面內(nèi)的半圓形絕緣光滑軌道BC平滑連接,半圓形軌道的半徑R＝0．4m在軌道所在空間存在水平向右的勻強電場，電場線與軌道所在的平面平行,電場強度E＝1．0×104N／C現(xiàn)有一電荷量q＝＋1．0×10－4C，質(zhì)量m＝0．1kg的帶電體（可視為質(zhì)點)，在水平軌道上的P點由靜止釋放,帶電體恰好能通過半圓形軌道的最高點C，然后落至水平軌道上的D點．取g＝10m／s2．試求：

（1）帶電體運動到圓形軌道B點時對圓形軌道的壓力大?。?/p>

（2）D點到B點的距離XDB;

(3）帶電體在從P開始運動到落至D點的過程中的最大動能EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation。DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation。DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation。DSMT4EMBEDEquation。DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation。DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation。DSMT4EMBEDEquation。DSMT4EMBEDEquation。DSMT4【例題5】如圖甲所示，質(zhì)量為m、電荷量為e的電子經(jīng)加速電壓加速后,在水平方向沿垂直進入偏轉(zhuǎn)電場。已知形成偏轉(zhuǎn)電場的平行板電容器的極板長為L(不考慮電場邊緣效應(yīng)），兩極板間距為，為兩極板的中線，P是足夠大的熒光屏，且屏與極板右邊緣的距離也為L，求：（1）粒子進入偏轉(zhuǎn)電場的速度v的大??；（2）若偏轉(zhuǎn)電場兩極板間加恒定電壓，電子經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場后正好打中屏上的A點，A點與極板M在同一水平線上,求偏轉(zhuǎn)電場所加電壓；（3）若偏轉(zhuǎn)電場兩極板間的電壓按如圖乙所示做周期性變化,要使電子經(jīng)加速電場后在時刻進入偏轉(zhuǎn)電場后水平擊中A點，試確定偏轉(zhuǎn)電場電壓以及周期T分別應(yīng)該滿足的條件.EMBEDEquation。DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation。DSMT4EMBEDEquation。DSMT4EMBEDEquation。DSMT4EMBEDEquation。DSMT4EMBEDEquation。DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation。DSMT4EMBEDEquation。DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation。DSMT4EMBEDEquation。DSMT4EMBEDEquation。DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation。DSMT4EMBEDEquation。DSMT4練一練練一練1、如圖所示，兩塊較大的金屬板A、B相距為d，平行放置并與一電源相連，S閉合后,兩板間恰好有一質(zhì)量為m、帶電量為q的油滴處于靜止狀態(tài)，以下說法正確的是:（)A．若將S斷開，則油滴將做自由落體運動,G表中無電流B．若將A向左平移一小段位移,則油滴仍然靜止,G表中有a→b的電流C．若將A向上平移一小段位移，則油滴向下加速運動，G表中有b→a的電流D．若將A向下平移一小段位移,則油滴向上加速運動，G表中有b→a的電流EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT42、傳感器是一種采集信息的重要器件,如圖所示是一種測定壓力的電容式傳感器，當(dāng)待測壓力F作用于可動膜片電極上時，可使膜片產(chǎn)生形變,引起電容的變化。將電容器、靈敏電流計和電源串聯(lián)接成閉合回路。那么：（)A.當(dāng)F向上壓膜片電極時，電容將減小B。當(dāng)F向上壓膜片電極時，電容將增大C。若電流計無示數(shù)，則壓力F發(fā)生變化D。若電流計有示數(shù)，則壓力F不發(fā)生變化EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation。DSMT43、平行板電容器的兩個極板與水平地面成30o角,兩極板與一直流電源相連，上板接電源正極，若一帶電微粒恰能沿圖所示水平直線通過電容器，則在此過程中:（)A．微粒帶負電B．動能逐漸增加C．電勢能逐漸增加D．重力勢能逐漸增加4、如圖所示，質(zhì)量為m，帶電量為q的粒子，以初速度v0從A點豎直向上射入真空中的沿水平方向的勻強電場中，粒子通過電場中B點時，速率vB=2v0,方向與電場的方向一致，則A，B兩點的電勢差為：（）A．B．C．D．5、如圖所示，示波器的示波管可視為加速電場與偏轉(zhuǎn)電場的組合，若已知加速電壓為U1，偏轉(zhuǎn)電壓為U2，偏轉(zhuǎn)極板長為L，極板間距為d,且電子被加速前的初速度可忽略，則關(guān)于示波器的靈敏度(即偏轉(zhuǎn)電場中每單位偏轉(zhuǎn)電壓所引起的偏轉(zhuǎn)量）與加速電場、偏轉(zhuǎn)電場的關(guān)系，下列說法中正確的是:（)A．L越大，靈敏度越高B．d越大，靈敏度越高C．U1越大，靈敏度越高D．U2越大，靈敏度越高6、如圖所示,有一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的油滴，在豎直放置的兩平行金屬板間的勻強電場中由靜止釋放，可以判定:（）A．油滴在電場中做拋物線運動

B．油滴在電場中做勻速直線運動

C．油滴在電場中做勻加速直線運動

D．油滴運動到極板上的時間只取決于兩板間距離7、（多選)如圖，豎直放置的平行金屬板帶等量異種電荷，一不計重力的帶電粒子從兩板中問以某一初速度平行于兩板射入，打在負極板的中點，以下判斷正確的是：(）A．該帶電粒子帶正電B．該帶電粒子帶負電C．若粒子初速度增大到原來的2倍，則恰能從負極板邊緣射出D．若粒子初動能增大到原來的2倍,則恰能從負極板邊緣射出EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation。DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation。DSMT4EMBEDEquation.DSMT48、（多選)如圖所示，平行金屬板A、B之間有加速電場，C、D之間有偏轉(zhuǎn)電場，M為熒光屏。今有質(zhì)子、氘核和α粒子均由A板從靜止開始被加速電場加速后垂直于電場方向進入偏轉(zhuǎn)電場，最后打在熒光屏上。已知質(zhì)子、氘核和α粒子的質(zhì)量之比為1∶2∶4，電荷量之比為1∶1∶2，則下列判斷中正確的是：（）A．三種粒子從A板運動到熒光屏經(jīng)歷的時間相同B．三種粒子打到熒光屏上的位置相同C．加速電場的電場力對三種粒子做功之比為1∶2∶4D．偏轉(zhuǎn)電場的電場力對三種粒子做功之比為1∶1∶2EMBEDEquation。DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation。DSMT49、(多選）正對著并水平放置的兩平行金屬板連接在如圖電路中，板長為L，板間距為d，在距離板的右端2L處有一豎直放置的光屏M。D為理想二極管（即正向電阻為0，反向電阻無窮大），R為滑動變阻器,R0為定值電阻.將滑片P置于滑動變阻器正中間，閉合電鍵S，讓一帶電量為q、質(zhì)量為m的質(zhì)點從兩板左端連線的中點N以水平速度v0射入板間，質(zhì)點未碰極板，最后垂直打在M屏上。在保持電鍵S閉合的情況下,下列分析或結(jié)論正確的是：（）A．質(zhì)點在板間運動的過程中與它從板的右端運動到光屏的過程中速度變化相反B．板間電場強度大小為2mg/qC．若僅將滑片P向下滑動一段后，再讓該質(zhì)點從N點以水平速度v0射入板間，質(zhì)點將不會垂直打在光屏上D．若僅將兩平行板的間距變大一些,再讓該質(zhì)點從N點以水平速度v0射入板間，質(zhì)點依然會垂直打在光屏上EMBEDEquation。DSMT4EMBEDEquation。DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation。DSMT410、如圖（a)所示,傾角的光滑固定斜桿底端固定一電量為的正點電荷,將一帶正電小球（可視為點電荷）從斜桿的底端(但與未接觸）靜止釋放,小球沿斜桿向上滑動過程中能量隨位移的變化圖象如圖（b）所示,其中線1為重力勢能隨位移變化圖象，線2為動能隨位移變化圖象（取靜電力常量）則（1）求小球的質(zhì)量和電量；（2）斜桿底端至小球速度最大處由底端正點電荷形成的電場的電勢差．EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.KSEE3EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation。KSEE3EMBEDEquation。KSEE3EMBEDEquation.KSEE3\＊MERGEFORMATEMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation。DSMT4EMBEDEquation.DSMT411、一束初速度不計的電子在經(jīng)U的加速電壓加速后，在距兩極板等距處垂直進入平行板間的勻強電場，如圖所示,若板間距離為d，板長為l,偏轉(zhuǎn)電極邊緣到熒光屏的距離為L，偏轉(zhuǎn)電場只存在于兩個偏轉(zhuǎn)電極之間．已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e，求：（1）電子離開加速電場時速度大小;(2)要使電子能從平行板間飛出，兩個極板上最多能加多大電壓？(3）電子最遠能夠打到離熒光屏上中心O點多遠處？12、如圖所示，兩平行金屬板A、B長8cm，兩板間距離d=8cm,A板比B板電勢高300V，一帶正電的粒子電荷量q=，質(zhì)量m=,沿電場中心線RO垂直電場線飛入電場,初速度，粒子飛出平行板電場后經(jīng)過截面MN、PS間的無電場區(qū)域后，進入固定在O點的點電荷Q形成的電場區(qū)域，（設(shè)界面PS右邊點電荷的電場分布不受界面的影響)，已知兩界面MN、PS相距為12cm,D是中心線RO與界面PS的交點，O點在中心線