22屆高中物理一輪總復(fù)習(xí) 20　電容器　帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(共53張PPT)

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一、電容器1.電容器(1)組成:由兩個(gè)彼此　　　又相互　　　的導(dǎo)體組成。?(2)帶電荷量:一個(gè)極板所帶電荷量的　　　　。?
(3)電容器的充、放電:①充電:使電容器帶電的過程,充電后電容器兩板帶上等量的　　　　　,電容器中儲(chǔ)存　　　　　。①?②放電:使充電后的電容器失去電荷的過程,放電過程中　　　　轉(zhuǎn)化為其他形式的能。②?
②注:放電過程電流隨時(shí)間變化如圖所示,面積表示電容器減少的電荷量。
2.電容(1)定義:電容器所帶的　　　　Q與電容器兩極板間的電勢(shì)差U的比值。?(2)定義式: ③(3)物理意義:表示電容器　　 　　本領(lǐng)大小的物理量。?
(4)單位:法拉(F),1 F=　　　　 μF=1012 pF。?
3.平行板電容器(1)影響因素:平行板電容器的電容與　　 　　成正比,與介質(zhì)的介電常數(shù)成　 　　　比,與　　 　　　　成反比。?
二、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1.加速問題(1)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中:W=qEd=qU=　　　　　　　　。?(2)在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中:W=qU=　　　　　　　　　。?2.偏轉(zhuǎn)問題(1)條件分析:不計(jì)重力的帶電粒子以速度v0垂直于電場(chǎng)線方向飛入勻強(qiáng)電場(chǎng)。(2)運(yùn)動(dòng)性質(zhì):　　　　　　　　　　運(yùn)動(dòng)。?(3)處理方法:利用運(yùn)動(dòng)的合成與分解。①沿初速度方向:做　　　運(yùn)動(dòng)。?②沿電場(chǎng)方向:做初速度為零的　　　　運(yùn)動(dòng)。?
④注:兩個(gè)有用的結(jié)論 (1)粒子飛出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)“速度的反向延長(zhǎng)線,通過垂直電場(chǎng)方向的位移的中點(diǎn)”。 (2)不同帶電粒子從同一電場(chǎng)加速再進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),所有粒子都從同一點(diǎn)射出,熒光屏上只有一個(gè)亮斑。
三、示波管1.示波管裝置示波管由　　　　、　　　　和　　　　組成,管內(nèi)抽成真空。如圖所示。?
2.工作原理(1)如果在偏轉(zhuǎn)電極XX'和YY'之間都沒有加電壓,則電子槍射出的電子束沿直線運(yùn)動(dòng),打在熒光屏　　　　,在那里產(chǎn)生一個(gè)亮斑。?(2)YY'上加的是待顯示的　　　　。XX'上是機(jī)器自身產(chǎn)生的鋸齒形電壓,叫作掃描電壓。若所加掃描電壓和信號(hào)電壓的周期相同,就可以在熒光屏上得到待測(cè)信號(hào)在一個(gè)周期內(nèi)隨時(shí)間變化的穩(wěn)定圖像。?
1.判斷下列說法的正誤。(1)電容器的電容與電容器所帶電荷量成正比。(　　)(2)放電后的電容器電荷量為零,電容也為零。(　　)(3)一個(gè)電容器的電荷量增加ΔQ=1.0×10-6 C時(shí),兩板間電壓升高10 V,則電容器的電容C=1.0×10-7 F。(　　)(4)公式 可用來計(jì)算任何電容器的電容。(　　)(5)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中一定做勻加速運(yùn)動(dòng)。(　　)(6)帶電粒子在電場(chǎng)中,只受電場(chǎng)力時(shí),也可以做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。(　　)(7)帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)重力一定可以忽略不計(jì)。(　　)(8)示波管屏幕上的亮線是由于電子束高速撞擊熒光屏而產(chǎn)生的。(　　)
2.(2020天津南開中學(xué)模擬)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
3.(2020浙江1月選考)如圖所示,電子以某一初速度沿兩塊平行板的中線方向射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中,已知極板長(zhǎng)度l,間距d,電子質(zhì)量m,電荷量e。若電子恰好從極板邊緣射出電場(chǎng),由以上條件可以求出的是(　　)A.偏轉(zhuǎn)電壓B.偏轉(zhuǎn)的角度C.射出電場(chǎng)速度D.電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
4.(新教材人教版必修第三冊(cè)P51習(xí)題改編)如圖所示,兩平行金屬板相距為d,電勢(shì)差U未知,一個(gè)電子從O點(diǎn)沿垂直于極板的方向以速度v射出,最遠(yuǎn)到達(dá)A點(diǎn),然后返回。已知OA相距為h,電子質(zhì)量為m,電子的電荷量為e,試計(jì)算兩金屬板間的電勢(shì)差U。
1.三先三后(1)先看常量,后看變量;(2)在變量中先看自變量,后看因變量;(3)先定性分析,再定量計(jì)算。2.平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析問題的兩種情況(1)平行板電容器充電后,保持電容器的兩極板與電池的兩極相連接:
(2)平行板電容器充電后,切斷與電池的連接:
1.(多選)(2020湖北荊州模擬)如圖所示,平行板電容器充電后與電源斷開,兩個(gè)極板為A、B,B板接地,A板帶電荷量+Q,板間電場(chǎng)有一固定點(diǎn)P,若將B板固定,A板下移一些,或?qū)板固定,B板上移一些,在這兩種情況中,下列說法正確的是(　　)A.A板下移時(shí),P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不變,P點(diǎn)電勢(shì)不變B.A板下移時(shí),P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不變,P點(diǎn)電勢(shì)升高C.B板上移時(shí),P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度減小,P點(diǎn)電勢(shì)降低D.B板上移時(shí),P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不變,P點(diǎn)電勢(shì)降低
解析 因?yàn)殡娙萜鞒潆姾笈c電源斷開,所以電容器兩板所帶電荷量不變,正對(duì)面積不變,A板下移時(shí),根據(jù)推論 可知,P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不變;下極板接地,電勢(shì)恒為零,P點(diǎn)與下板的距離不變,根據(jù)公式U=Ed,P點(diǎn)與下板的電勢(shì)差不變,則P點(diǎn)的電勢(shì)不變,A正確,B錯(cuò)誤;B板上移時(shí),根據(jù)推論 可知,P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度不變;B板上移,P點(diǎn)與下極板間的距離減小,根據(jù)公式U=Ed,P點(diǎn)與下板的電勢(shì)差減小,而電容器間電場(chǎng)方向豎直向下,根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低可知P點(diǎn)的電勢(shì)高于下板的電勢(shì),下板的電勢(shì)為零,所以P點(diǎn)電勢(shì)降低,C錯(cuò)誤,D正確。
2.(多選)(2021年1月河北省選擇性考試模擬演練)如圖,某電容器由兩水平放置的半圓形金屬板組成,板間為真空。兩金屬板分別與電源兩極相連,下極板固定,上極板可以繞過圓心且垂直于半圓面的軸轉(zhuǎn)動(dòng)。起初兩極板邊緣對(duì)齊,然后上極板轉(zhuǎn)過10°,并使兩極板間距減小到原來的一半。假設(shè)變化前后均有一電子由靜止從上極板運(yùn)動(dòng)到下極板。忽略邊緣效應(yīng),則下列說法正確的是( 　)A.變化前后電容器電容之比為9∶17B.變化前后電容器所帶電荷量之比為16∶9C.變化前后電子到達(dá)下極板的速度之比為 ∶1D.變化前后電子運(yùn)動(dòng)到下極板所用時(shí)間之比為2∶1
3.(2018江蘇卷)如圖所示,水平金屬板A、B分別與電源兩極相連,帶電油滴處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)將B板右端向下移動(dòng)一小段距離,兩金屬板表面仍均為等勢(shì)面,則該油滴(　　)A.仍然保持靜止B.豎直向下運(yùn)動(dòng)C.向左下方運(yùn)動(dòng)D.向右下方運(yùn)動(dòng)
答案 D解析 本題考查帶電油滴在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)及電場(chǎng)線與等勢(shì)面的知識(shí).B板未移動(dòng)時(shí),油滴處于平衡狀態(tài),故豎直方向:qE=mg,水平方向不受力.B板右端向下移動(dòng)一小段距離,且兩金屬板表面仍均為等勢(shì)面,故此時(shí)電場(chǎng)線仍與等勢(shì)面垂直.此時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度E'= q2B.m1