高中物理 帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)課件

第3講電容器帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)考點(diǎn)一電容器及平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析考點(diǎn)二帶電粒子(帶電體)在電場中的直線運(yùn)動(dòng)考點(diǎn)三帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)考點(diǎn)一電容器及平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析

011.平行板電容器兩類典型問題

技巧點(diǎn)撥2.平行板電容器動(dòng)態(tài)分析思路(1)U不變(2)Q不變(1)電容器始終與恒壓電源相連，電容器兩極板間的電壓U保持不變.(2)電容器充電后與電源斷開，電容器兩極板所帶的電荷量Q保持變.例1(2018·北京卷·19)研究與平行板電容器電容有關(guān)因素的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示.下列說法正確的是A.實(shí)驗(yàn)前，只用帶電玻璃棒與電容器a板接觸，能使電容器帶電B.實(shí)驗(yàn)中，只將電容器b板向上平移，靜電計(jì)指針的張角變小C.實(shí)驗(yàn)中，只在極板間插入有機(jī)玻璃板，靜電計(jì)指針的張角變大D.實(shí)驗(yàn)中，只增加極板帶電荷量，靜電計(jì)指針的張角變大，表明電容增大A1.(電容概念及公式的理解)(多選)由電容器電容的定義式C＝可知A.若電容器不帶電，則電容C為零B.電容C與電容器所帶電荷量Q成正比C.電容C與所帶電荷量Q無關(guān)D.電容在數(shù)值上等于使兩板間的電壓增加1V時(shí)所需增加的電荷量

跟進(jìn)訓(xùn)練√√2.(電壓不變時(shí)動(dòng)態(tài)問題分析)(2016·全國卷Ⅰ·14)一平行板電容器兩極板之間充滿云母介質(zhì)，接在恒壓直流電源上.若將云母介質(zhì)移出，則電容器A.極板上的電荷量變大，極板間電場強(qiáng)度變大B.極板上的電荷量變小，極板間電場強(qiáng)度變大C.極板上的電荷量變大，極板間電場強(qiáng)度不變D.極板上的電荷量變小，極板間電場強(qiáng)度不變√3.(電荷量不變時(shí)動(dòng)態(tài)問題分析)(2016·天津卷·4)如圖所示，平行板電容器帶有等量異種電荷，與靜電計(jì)相連，靜電計(jì)金屬外殼和電容器下極板都接地，在兩極板間有一固定在P點(diǎn)的點(diǎn)電荷，以E表示兩板間的電場強(qiáng)度，Ep表示點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的電勢能，θ表示靜電計(jì)指針的偏角.若保持下極板不動(dòng)，將上極板向下移動(dòng)一小段距離至圖中虛線位置，則A.θ增大，E增大 B.θ增大，Ep不變C.θ減小，Ep增大 D.θ減小，E不變√考點(diǎn)二帶電粒子(帶電體)在電場中的直線運(yùn)動(dòng)

02

例2如圖所示，空間存在兩塊平行的彼此絕緣的帶電薄金屬板A、B，間距為d，中央分別開有小孔O、P.現(xiàn)有甲電子以速率v0從O點(diǎn)沿OP方向運(yùn)動(dòng)，恰能運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn).若僅將B板向右平移距離d，再將乙電子從P′點(diǎn)由靜止釋放，則考向1帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的直線運(yùn)動(dòng)A.金屬板A、B組成的平行板電容器的電容C不變B.金屬板A、B間的電壓減小C.甲、乙兩電子在板間運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度相同D.乙電子運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的速率為2v0√

例3如圖所示，傾斜放置的平行板電容器兩極板與水平面夾角為θ，極板間距為d，帶負(fù)電的微粒質(zhì)量為m、帶電荷量為q，從極板M的左邊緣A處以初速度v0水平射入，沿直線運(yùn)動(dòng)并從極板N的右邊緣B處射出，重力加速度為g，則考向2帶電粒子在電場力和重力作用下的直線運(yùn)動(dòng)A.微粒到達(dá)B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為mv02B.微粒的加速度大小等于gsinθC.兩極板的電勢差UMN＝D.微粒從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程，電勢能減少√4.(帶電粒子在電場力和重力作用下的直線運(yùn)動(dòng))一勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)方向是水平的，如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球，從O點(diǎn)出發(fā)，初速度的大小為v0，在電場力和重力作用下恰好能沿與場強(qiáng)的反方向成θ角做直線運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g，求：(1)電場強(qiáng)度的大小；

跟進(jìn)訓(xùn)練(2)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)其電勢能與O點(diǎn)的電勢能之差.

03考點(diǎn)三帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)版權(quán)所有：徐圣欽QQ：894665727拓展學(xué)習(xí)——示波器示波管例4如圖所示，一個(gè)電子由靜止開始經(jīng)加速電場加速后，又沿中心軸線從O點(diǎn)垂直射入偏轉(zhuǎn)電場，并從另一側(cè)射出打到熒光屏上的P點(diǎn)，O′點(diǎn)為熒光屏的中心.已知電子質(zhì)量m＝9.0×10－31kg，電荷量e＝1.6×10－19C，加速電場電壓U0＝2500V，偏轉(zhuǎn)電場電壓U＝200V，極板的長度L1＝6.0cm，板間距離d＝2.0cm，極板的末端到熒光屏的距離L2＝3.0cm(忽略電子所受重力，結(jié)果保留2位有效數(shù)字).求：(1)電子射入偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的初速度v0大??；答案3.0×107m/s(2)電子打在熒光屏上的P點(diǎn)到O′的距離h；答案0.72cm(3)電子經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場過程中電場力對(duì)它所做的功W.答案5.8×10－18J5.(帶電粒子在加速電場、偏轉(zhuǎn)電場作用下運(yùn)動(dòng))如圖所示，一電子槍發(fā)射出的電子(初速度很小，可視為零)進(jìn)入加速電場加速后，垂直射入偏轉(zhuǎn)電場，射出后偏轉(zhuǎn)位移為Y.要使偏轉(zhuǎn)位移增大，下列哪些措施是可行的(不考慮電子射出時(shí)碰到偏轉(zhuǎn)極板的情況)A.增大偏轉(zhuǎn)電壓UB.增大加速電壓U0C.增大偏轉(zhuǎn)極板間距離D.將發(fā)射電子改成發(fā)射負(fù)離子

跟進(jìn)訓(xùn)練√6.(帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn))如圖，場強(qiáng)大小為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場中有一矩形區(qū)域abcd，水平邊ab長為s，豎直邊