,考點(diǎn)一 平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析,考點(diǎn)二 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的直線運(yùn)動(dòng)問題,考點(diǎn)三 帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)問題,考 點(diǎn),高三物理一輪復(fù)習(xí),第3節(jié) 電容器與電容 帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng),第六章 靜電場,電容器的電容的大小與其本身因素有關(guān)，與帶電量的多少、兩極板電壓的大小無關(guān)，A、B、C錯(cuò)誤，D正確,解析,答案,基礎(chǔ)自測,D,2.(電容器的動(dòng)態(tài)分析)(多選)如圖所示為一平行板電容器，兩板之間的距離d和兩板正對面積S都可以調(diào)節(jié)，電容器兩板與電池相連接Q表示電容器的帶電荷量，E表示兩板間的電場強(qiáng)度則( ) A當(dāng)d增大，S不變時(shí)，Q減小，E減小 B當(dāng)S增大，d不變時(shí)，Q增大，E增大 C當(dāng)d減小，S增大時(shí)，Q增大，E增大 D當(dāng)S減小，d增大時(shí)，Q不變，E增大,基礎(chǔ)自測,解析,答案,圖片顯/隱,AC,3.(帶電粒子在電場中的加速問題)兩平行金屬板相距為d，電勢差為U，一電子質(zhì)量為m，電荷量為e，從O點(diǎn)沿垂直于 極板的方向射出，最遠(yuǎn)到達(dá)A點(diǎn)，然后 返回，如右圖所示，OAh，此電子具 有的初動(dòng)能是( ),基礎(chǔ)自測,解析,答案,圖片顯/隱,D,4.(帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)問題)如圖所示，有一帶電粒子貼著A板沿水平方向射入勻強(qiáng)電場，當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為U1時(shí)，帶電粒子沿軌跡從兩板正中間飛出；當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為U2時(shí)，帶電粒子沿軌跡落到B板中間設(shè)粒子兩次射入電場的水平速度相同，則兩次偏轉(zhuǎn)電壓之比為( ) AU1U218 BU1U214 CU1U212 DU1U211,基礎(chǔ)自測,解析,答案,A,圖片顯/隱,一、電容器、電容 1電容器 (1)組成：由兩個(gè)彼此_又相互_的導(dǎo)體組成 (2)帶電量：一個(gè)極板所帶電量的_ (3)電容器的充、放電 充電：使電容器帶電的過程，充電后電容器兩極板帶上等量的_，電容器中儲(chǔ)存_ 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,教材梳理,絕緣,靠近,絕對值,異種電荷,電場能,電場能,2電容 (1)定義式：_ (2)單位：法拉(F)，1 F_ F1012 pF 3平行板電容器的電容 (1)影響因素：平行板電容器的電容與_成正比，與介質(zhì)的_成正比，與兩極板間_成反比 保持兩極板與電源相連，則電容器兩極板間_不變 充電后斷開電源，則電容器所帶的_不變,教材梳理,106,正對面積,介電常數(shù),距離,電壓,電荷量,二、帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng) 1帶電粒子在電場中的加速 (1)處理方法：利用動(dòng)能定理：qU_ (2)適用范圍：_ 2帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn) 帶電粒子以垂直勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)方向進(jìn)入電場后，做類平拋運(yùn)動(dòng)，軌跡為拋物線 垂直于場強(qiáng)方向做_運(yùn)動(dòng)： vxv0，xv0t. 平行于場強(qiáng)方向做初速度為零的_運(yùn)動(dòng)：,教材梳理,任何電場,勻速直線,勻加速直線,教材梳理,三、示波管 1示波管裝置 示波管由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成，管內(nèi)抽成真空如圖所示,教材梳理,2工作原理 示波器是可以用來觀察電信號隨時(shí)間變化情況的一種電子儀器如果在偏轉(zhuǎn)電極XX上加橫向掃描電壓同時(shí)加在偏轉(zhuǎn)電極YY上所要研究的信號電壓，電子束隨信號電壓的變化在縱向做豎直方向的掃描，其周期與偏轉(zhuǎn)電極XX的掃描電壓的周期相同，在熒光屏上就顯示出信號電壓隨時(shí)間變化的圖線,教材梳理,1分析比較的思路： (1)先確定是Q還是U不變：電容器保持與電源連接，U不變；電容器充電后與電源斷開，Q不變,考點(diǎn)一 平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析,考點(diǎn)闡釋,2平行板電容器動(dòng)態(tài)分析的兩類題型：,考點(diǎn)闡釋,考點(diǎn)一 平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析,AU2U1，E2E1 BU22U1，E24E1 CU2U1，E22E1 DU22U1，E22E1,題組設(shè)計(jì),解析,答案,考點(diǎn)一 平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析,C,2.(多選)如右圖所示的電路，閉合開關(guān)，水平放置 的平行板電容器中有一個(gè)帶電液滴正好處于靜止 狀態(tài)為了使液滴豎直向上運(yùn)動(dòng)，下列操作可行 的是( ) A斷開開關(guān)，將兩板間的距離拉大一些 B斷開開關(guān)，將兩板水平地向相反方向移開一些 C保持開關(guān)閉合，將兩板間的距離減小一些 D保持開關(guān)閉合，以兩板各自的左側(cè)板沿為軸，同時(shí)向上(即逆時(shí)針方向)轉(zhuǎn)過一個(gè)小角度,題組設(shè)計(jì),解析,答案,圖片顯/隱,考點(diǎn)一 平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析,BC,解電容器問題的常用技巧 (1)在電荷量保持不變的情況下，電場強(qiáng)度與板間的距離無關(guān) (3)涉及平行板間帶電物體的受力及運(yùn)動(dòng)問題分析的核心是分析平行板間電場強(qiáng)度的變化,規(guī)律總結(jié),考點(diǎn)一 平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析,1帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)重力的處理 (1)基本粒子：如電子、質(zhì)子、粒子、離子等，除有說明或明確的暗示以外，一般都不考慮重力(但并不忽略質(zhì)量) (2)帶電顆粒：如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有說明或有明確的暗示以外，一般都不能忽略重力,考點(diǎn)二 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的直線運(yùn)動(dòng)問題,考點(diǎn)闡釋,2帶電體在勻強(qiáng)電場中的直線運(yùn)動(dòng)問題的分析方法,考點(diǎn)闡釋,考點(diǎn)二 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的直線運(yùn)動(dòng)問題,1(多選)如圖所示，平行板電容器的兩個(gè)極板與水平地面成一角度，兩極板與一直流電源相連若一帶電粒子恰能沿圖中所示水平直線通過電容器，則在此過程中，該粒子( ) A所受重力與電場力平衡 B電勢能逐漸增加 C動(dòng)能逐漸增加 D做勻變速直線運(yùn)動(dòng),直線運(yùn)動(dòng)的條件是垂直于速度方 向上受力平衡，本題中是重力和 電場力的一個(gè)分力平衡對帶電 粒子受力分析如圖所示，F(xiàn)合0， 故A錯(cuò)誤由圖可知電場力與重 力的合力應(yīng)與v0反向，F(xiàn)合對粒子做負(fù)功，其中mg不做功，qE做負(fù)功，故粒子動(dòng)能減少，電勢能增加，B正確、C錯(cuò)誤F合恒定，且F合與v0方向相反，粒子做勻減速運(yùn)動(dòng)，D正確,題組設(shè)計(jì),解析,答案,圖片顯/隱,考點(diǎn)二 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的直線運(yùn)動(dòng)問題,BD,2.(2014·高考安徽卷)如圖所示，充電后的 平行板電容器水平放置，電容為C，極板 間距離為d，上極板正中有一小孔質(zhì)量 為m、電荷量為q的小球從小孔正上方 高h(yuǎn)處由靜止開始下落，穿過小孔到達(dá)下 極板處速度恰為零(空氣阻力忽略不計(jì)，極板間電場可視為勻強(qiáng)電場，重力加速度為g)求： (1)小球到達(dá)小孔處的速度； (2)極板間電場強(qiáng)度大小和電容器所帶電荷量； (3)小球從開始下落運(yùn)動(dòng)到下極板處的時(shí)間,題組設(shè)計(jì),考點(diǎn)二 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的直線運(yùn)動(dòng)問題,題組設(shè)計(jì),解析,答案,考點(diǎn)二 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的直線運(yùn)動(dòng)問題,解決帶電粒子在電場中的直線運(yùn)動(dòng)問題的兩種思路 (1)根據(jù)帶電粒子受到的電場力，用牛頓第二定律求出加速度，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式確定帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況此方法只適用于勻強(qiáng)電場 (2)根據(jù)電場力對帶電粒子所做的功等于帶電粒子動(dòng)能的變化求解此方法既適用于勻強(qiáng)電場，也適用于非勻強(qiáng)電場,規(guī)律總結(jié),考點(diǎn)二 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的直線運(yùn)動(dòng)問題,1帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn) (1)研究情況：帶電粒子垂直于電場方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場 (2)運(yùn)動(dòng)形式：類平拋運(yùn)動(dòng) (3)處理方法：應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解,考點(diǎn)三 帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)問題,考點(diǎn)闡釋,2兩個(gè)結(jié)論 (1)不同的帶電粒子從靜止開始經(jīng)過同一電場加速后再從同一偏轉(zhuǎn)電場射出時(shí)的偏轉(zhuǎn)角度總是相同的,考點(diǎn)闡釋,考點(diǎn)三 帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)問題,題組一 僅在偏轉(zhuǎn)電場中運(yùn)動(dòng)的問題 1.(多選)三個(gè)電子從同一地點(diǎn)同時(shí)沿同 一方向垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，出現(xiàn)如圖所 示的軌跡，則可以判斷( ) A它們在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同 BA、B在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，C先飛離電場 CC進(jìn)入電場時(shí)的速度最大，A最小 D電場力對C做功最小,題組設(shè)計(jì),解析,答案,圖片顯/隱,考點(diǎn)三 帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)問題,BCD,2.(2015·武漢模擬)如圖所示，矩形區(qū)域ABCD內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)電場，兩個(gè)帶正電的粒子a和b以相同的水平速度射入電場，粒子a由頂點(diǎn)A射入，從BC的中點(diǎn)P射出，粒子b由AB的中點(diǎn)O射入，從頂點(diǎn)C射出若不計(jì)重力，則a和b的比荷之比是( ) A12 B21 C18 D81,題組設(shè)計(jì),解析,答案,圖片顯/隱,考點(diǎn)三 帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)問題,D,題組二 加速偏轉(zhuǎn)的綜合問題 3.(2015·杭州模擬)如圖所示為說明示波器工作原理的示意圖，已知兩平行板間的距離為d、板長為l，電子經(jīng)電壓為U1的電場加速后從兩平行板間的中央處垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，設(shè)電子質(zhì)量為me、電荷量為e. (1)求經(jīng)電場加速后電子速度v的大??； (2)要使電子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)角度最大，兩平行板間的電壓U2應(yīng)是多少？電子動(dòng)能多大？,題組設(shè)計(jì),解析,圖片顯/隱,考點(diǎn)三 帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)問題,題組設(shè)計(jì),解析,答案,考點(diǎn)三 帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)問題,分析帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn)問題的關(guān)鍵 (1)條件分析：不計(jì)重力，且?guī)щ娏Ｗ拥某跛俣葀0與電場方向垂直，則帶電粒子將在電場中只受電場力作用做類平拋運(yùn)動(dòng) (2)運(yùn)動(dòng)分析：一般用分解的思想來處理，即將帶電粒子的運(yùn)動(dòng)分解為沿電場力方向上的勻加速直線運(yùn)動(dòng)和垂直電場力方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng) (3)時(shí)間分析,規(guī)律總結(jié),考點(diǎn)三 帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)問題,規(guī)律總結(jié),考點(diǎn)三 帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)問題,1平行板電容器分析的“三公式”、“兩類型”,名師·微點(diǎn)撥,2關(guān)于帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的三點(diǎn)注意： (1)靜止的帶電粒子在勻強(qiáng)電場中只受電場力作用將做勻加速直線運(yùn)動(dòng) (2)當(dāng)初速度與電場線(直線)共線且只受電場力作用時(shí)，做變速直線運(yùn)動(dòng) (3)當(dāng)初速度與電場線垂直且只受電場力作用時(shí)，做類平拋運(yùn)動(dòng)，處理方法是運(yùn)動(dòng)的合成與分解,3處理偏轉(zhuǎn)問題的“兩技巧” (1)確定最終偏移距離,(2)確定偏轉(zhuǎn)后的動(dòng)能(或速度),“等效法”解決帶電體在復(fù)合場中運(yùn)動(dòng)問題 【方法概述】 (1)等效思維方法就是將一個(gè)復(fù)雜的物理問題，等效為一個(gè)熟知的物理模型或問題的方法例如我們學(xué)習(xí)過的等效電阻、分力與合力、合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)等都體現(xiàn)了等效思維方法常見的等效法有“分解”、“合成”、“等效類比”、“等效替換”、“等效變換”、“等效簡化”等，從而化繁為簡，化難為易 (2)帶電粒子在勻強(qiáng)電場和重力場組成的復(fù)合場中做圓周運(yùn)動(dòng)的問題是高中物理教學(xué)中一類重要而典型的題型對于這類問題，若采用常規(guī)方法求解，過程復(fù)雜，運(yùn)算量大若采用“等效法”求解，則能避開復(fù)雜的運(yùn)算，過程比較簡捷,思想方法,【方法應(yīng)用】 (1)求出重力與電場力的合力，將這個(gè)合力視為一個(gè)“等效重力” (3)將物體在重力場中做圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律遷移到等效重力場中分析求解,思想方法,【典例1】 在水平向右的勻強(qiáng)電場中，有一質(zhì)量為m、帶正電的小球，用長為l的絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，當(dāng)小球靜止時(shí)，細(xì)線與豎直方向夾角為，小球位于B點(diǎn)，A點(diǎn)與B點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對稱，如圖所示，現(xiàn)給小球一個(gè)垂直于懸線的初速度，小球恰能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，試問： (1)小球在做圓周運(yùn)動(dòng)的過程中，在哪一位置速度最小？速度最小值多大？ (2)小球在B點(diǎn)的初速度多大？,思想方法,解析,圖片顯/隱,思想方法,解析,答案,帶電粒子在交變電場中運(yùn)動(dòng)問題 【方法概述】 帶電粒子在交變電場中的運(yùn)動(dòng)，通常只討論電壓的大小不變、方向做周期性變化(如方波)且不計(jì)粒子重力的情形在兩個(gè)相互平行的金屬板間加交變電壓時(shí)，在兩板中間便可獲得交變電場此類電場從空間看是勻強(qiáng)的，即同一時(shí)刻，電場中各個(gè)位置處電場強(qiáng)度的大小、方向都相同；從時(shí)間看是變化的，即電場強(qiáng)度的大小、方向都隨時(shí)間而變化,思想方法,【方法應(yīng)用】 (1)注重全面分析(分析受力特點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律)，抓住粒子的運(yùn)動(dòng)具有周期性和在空間上具有對稱性的特征，求解粒子運(yùn)動(dòng)過程中的速度、位移等，并確定與物理過程相關(guān)的邊界條件 (2)分析時(shí)從兩條思路出發(fā)：一是力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，根據(jù)牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律分析；二是功能關(guān)系,思想方法,(1)粒子通過電場區(qū)域的時(shí)間； (2)粒子離開電場時(shí)的位置坐標(biāo)； (3)粒子通過電場區(qū)域后沿x軸方向的速度大小,思想方法,圖片顯/隱,思維建模,解析,答案,(1)4×103 s (2)(2×105 m，2 m) (3)4×103 m/s,思想方法,