1、电场,第 七 章,第三讲电容器带电粒子在电场中的运动,栏,目,导,航,1.电容器的充、放电(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_，电容器中储存_.(2)放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中_转化为其他形式的能,异种电荷,电场能,电场能,本身的因素,正对面积,3对照教材实验：如图所示的装置，可以探究影响平行板电容器电容的因素电容器与电源保持连接，增大两板间的距离试分析电容器的电容C、两板间的场强E、电容器的带电量Q及静电计指针偏角各如何变化？,电容器充电后与电源断开，增大两板间的距离d，试分析C、U、E、各如何变化？,1.带电粒子在电场中的加速(1)带电粒子在
2、左极板附近由静止开始运动，求到达右极板时的速度？(不计重力)从力和运动的角度入手从功和能的角度入手,(2)如图所示水平向右的匀强电场中，一质量为m、电荷量为q的带电粒子由Q点以初速度v0开始沿着与水平方向成角的图示方向做直线运动求带电粒子沿初速度方向运动的最大距离？是否考虑粒子的重力？带电粒子的电性？带电粒子的运动性质？电场强度的大小是多少？,2带电粒子的偏转(限于匀强电场且不计重力)(1)带电粒子以速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场时，由于电场力方向与粒子的初速度方向_，且电场力是_力，所以带电粒子做_运动,垂直,恒,类平抛,at,(4)若带电粒子从两板中央进入最后未出电场打在下板上如何处
3、理？,3“电加速”“电偏转”(1)试证明：不同带电粒子从静止经过同一电场加速度后进入同一偏转电场，它们在电场中的偏转位移偏转角度总是相同的(2)怎样求OP？你能给出几种不同的求解方法？,1(教科版选修31P40第9题)关于电容器的电容，下列说法中正确的是()A电容器所带电荷量越多，电容越大B电容器两板间电压越低，其电容越大C电容器不带电时，其电容为零D电容器的电容只由它本身的特性决定答案：D,2(人教版选修31P32第1题)平行板电容器的一个极板与静电计的金属杆相连，另一个极板与静电计金属外壳相连给电容器充电后，静电计指针偏转一个角度以下情况中，静电计指针的偏角是增大还是减小？(1)把两板间的
4、距离减小；(2)把两板间的相对面积减小；(3)在两板间插入相对介电常数较大的电介质,答案：(1)把两极板间距离减小，电容增大，电荷量不变，电压变小，静电计指针偏角变小(2)把两极板间相对面积减小，电容减小，电荷量不变，电压变大，静电计指针偏角变大(3)在两极板间插入相对介电常数较大的电介质，电容增大，电荷量不变，电压变小，静电计指针偏角变小,3(人教版选修31P39第2题)某种金属板M受到某种紫外线照射时会不停地发射电子，射出的电子具有不同的方向，其速度大小也不相同在M旁放置一个金属网N.如果用导线将MN连接起来，M射出的电子落到N上便会沿导线返回M，从而形成电流现在不把M、N直接相连，而按下
5、图那样在M、N之间加一个电压U，发现当U12.5 V时电流表中就没有电流已知电子的质量me9.11031 kg.问：被这种紫外线照射出的电子，最大速度是多少？(结果保留三位有效数字),4(人教版选修31P39第3题)先后让一束电子和一束氢核通过同一对平行板形成的偏转电场进入时速度方向与板面平行，在下列两种情况下，分别求出离开时电子偏角的正切与氢核偏角的正切之比(1)电子与氢核的初速度相同(2)电子与氢核的初动能相同,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
6、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,D,D,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、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做直线运动的条件(1)粒子所受合外力F合0，粒子或静止，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，带电粒子将做匀加速直线运动或匀减速直线运动,A,B,3(2018黄冈月考)如图所示，平行板电容器两板间有一带电小球(可视为质点)，当电容器
7、的电荷量为Q1(A板带正电)时 ，小球恰好静止在P点，当电容器的电荷量突增到Q2时，带电小 球开始向上运动，经时间t，使A板带负电，B板带正电，电荷量仍为Q2，则再经时间t带电小球刚好回到P点，不计一切阻力，小球运动中没与极板相碰，则()AQ22Q1BQ23Q1CQ24Q1DQ25Q1,A,(1)求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离为多远；到达PS界面时离D点为多远；(2)在图上粗略画出粒子的运动轨迹；(3)确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小答案：(1)3 cm12 cm(2)见解析图(3)负电；Q1.04108 C,(2)第一段是抛物线、第二段是直线、第三段是圆弧,分析带电粒子在匀强电
8、场中的偏转问题的关键(1)条件分析：不计重力，且带电粒子的初速度v0与电场方向垂直，则带电粒子将在电场中只受电场力作用做类平抛运动(2)运动分析：一般用分解的思想来处理，即将带电粒子的运动分解为沿电场力方向上的匀加速直线运动和垂直电场力方向上的匀速直线运动,5.(2018山东实验中学诊断)如图所示，带有小孔的平行极板A、B间存在匀强电场，电场强度为E0，极板间距离为L.其右侧有与A、B垂直的平行极板C、D，极板长度为L，C、D板间加恒定的电压现有一质量为m、带电荷量为e的电子(重力不计)，从A板处由静止释放，经电场加速后通过B板的小孔飞出；经过C、D板间的电场偏转后从电场的右侧边界M点飞出电场区域，速度方向与边界夹角为60，求：(1)电子在A、B间的运动时间；(2)C、D间匀强电场的电场强度,(1)电场强度的大小；(2)小球抛出时的初速度大小；(3)若小球运动到Q点(图中未标出)时的动能是抛出时初动能的2倍，则它从O点运动到该点的过程中电势能的变化量是多少？,谢,谢,观,看,
