2013年高考物理二轮复习精品学案专题十三：电容器和带电粒子在电场中的运动

本人声明：本资源属本人原创作品，授予21世纪教育网独家发行。 2013高考二轮复习专题精品学案 高考二轮专题复习精品学案专题十三 电容器和带电粒子在电场中的运动 【重点知识解读】 一．静电感应 1. 静电感应：把一个不带电的导体放入电场中，导体的两端分别感应出等量正负电荷的现象。 2.静电现象：静电一般由摩擦产生。当两个物体相互摩擦时，分别带上了正负电荷，它们之间就产生电势差。电荷积累到一定量，电势差达到一定数值时，带电体就发生放电现象。 3. 处于静电平衡状态导体的特点：①导体内部场强为零；②净电荷仅分布在导体表面（孤立导体净电荷仅分布在导体外表面）；③导体为等势体，导体表面为等势面；④电场线与导体表面垂直。 4.静电屏蔽：由于感应电荷的作用，金属外壳或金属网罩可以使其内部不受外电场的影响。 二．电容器和电容 1.电容器：两个彼此绝缘，而又互相靠近的导体，就组成一个电容器. 电容器有容纳电荷的本领。电容器有二个极。电容器带的电量：一个极板的电量。 平行板电容器:二个平行正对的金属板组成的电容器. 平行板电容器电容量C= 2.电容：表示电容器容纳电荷的本领。电容器带电量越多，其电压就越大，电容器的带电量和电压的比值是一常数C=Q/U，Ｑ为电容器任一板上所带电量的绝对值，Ｕ为电容器两板间的电势差. 单位：法拉（F）。　1F = 1C/V 。 注意：C=Q/U是电容的定义式，电容C等于Q与U的比值，不能理解为电容C与Q成正比，与U成反比。一个电容器电容的大小是由电容器本身的因素决定的，与电容器是否带电及带电多少无关。 3. 解决电容器动态问题要关键掌握两点：一是电容器充电后与电源断开极板上带电量不变的，二是与电源相接电容器极板间电压不变的。 (1)平行板电容器充电后，继续保持电容器两极板与电池两极相连接，两板间的电压U保持不变， ，,。 (2)平行板电容器充电后，切断与电池的连接，使电容器的带电量Q保持不变， ， ， 三．带电粒子在电场中的运动 1.带电粒子的加速 (1)运动状态分析：带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场，受到的电场力与运动方向在同一直线上，做匀加(减)速直线运动. (2)用功能观点分析：粒子动能的变化量等于电场力做的功(电场可以是匀强或非匀强电场). 若粒子的初速度为零，则， 若粒子的初速度不为零，则： ， 2.带电粒子的偏转（限于匀强电场） (1)运动状态分析：带电粒子以速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场时，受到恒定的与初速度方向成90°角的电场力作用而做匀变速曲线运动. (2)偏转问题的分析处理方法，类似于平抛运动的分析处理，应用运动的合成和分解的知识方法：沿初速度方向为匀速直线运动，运动时间：t=l/v0 沿电场力方向为初速为零的匀加速直线运动： a=F/m=qE/m=qU/md 离开电场时的偏移量： 离开电场时的偏转角： 3.在对带电粒子进行受力分析时，要注意两点： （1）要掌握电场力的特点。如电场力的大小和方向与电场本身有关，还与带电粒子的电荷量和电性有关，在匀强电场中，同一带电粒子所受的电场力处处是恒力，在非匀强电场中，同一带电粒子在不同位置所受的电场力大小和方向都可能不同，等等。 带电粒子的加速（含偏转过程中速度大小的变化）过程是其它形式的能和动能之间的转化过程，解决这类问题，可以用动能定理，也可以用能量守恒定律。 带电粒子在匀强电场中类平抛的偏转问题：如果带电粒子以初速度V0垂直于场强方向进入匀强电场，不计重力，电场力使带电粒子产生加速度，做类平抛运动。分析时，仍采用力学中分析平抛运动的方法：把运动分解为垂直于电场方向上的一个分运动———匀速直线运动；另一个是平行于场强方向上的分运动———匀加速直线运动。 （2）是否考虑重力要依情况而定： 基本粒子：如电子、质子、 α粒子 ... ...