第21讲 电容器的电容、带电粒子在电场中的运动（原卷版+解析版）2024届浙江物理选考一轮复习精讲学案

中小学教育资源及组卷应用平台 第21讲　电容器的电容、带电粒子在电场中的运动 目录 [考试标准] 1 [基础过关] 1 一、电容器 1 二、带电粒子在电场中的运动 2 [命题点研究] 2 命题点一　平行板电容器的动态分析 2 命题点二　带电粒子在电场中的直线运动 5 命题点三　带电粒子在电场中的偏转 8 [课时训练] 10 [考试标准] 知识内容 考试要求 说明 电容器的电容 c 1.不要求应用平行板电容器电容的决定式进行计算． 2.示波管问题的分析与计算不涉及两个偏转电极同时加电压的情形． 3.解决带电粒子偏转运动问题只限于垂直电场方向入射且偏转电极加恒定电压的情形. 带电粒子在电场中的运动 d [基础过关] 一、电容器 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异种电荷，电容器中储存电场能． (2)放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中电场能转化为其他形式的能． 2．公式C＝和C＝的比较 (1)定义式：C＝，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． (2)决定式：C＝，εr为电介质的相对介电常数，S为极板正对面积，d为板间距离． 二、带电粒子在电场中的运动 1．加速问题 若不计粒子的重力且无其他外力作用，则电场力对带电粒子做的功等于带电粒子的动能的增量． (1)在匀强电场中：W＝qEd＝qU＝mv2－mv02. (2)在非匀强电场中：W＝qU＝mv2－mv02. 2．带电粒子在电场中偏转的运动规律 不计重力的带电粒子以速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场，如图1. 图1 (1)沿初速度方向做匀速直线运动 运动时间 (2)沿电场力方向，做匀加速直线运动 [命题点研究] 命题点一　平行板电容器的动态分析 1．两类典型问题 (1)电容器始终与恒压电源相连，电容器两极板间的电势差U保持不变． (2)电容器充电后与电源断开，电容器两极板所带的电荷量Q保持不变． 2．动态分析思路 (1)U不变 ①根据C＝＝先分析电容的变化，再分析Q的变化． ②根据E＝分析场强的变化． ③根据UAB＝E·d分析某点电势变化． (2)Q不变 ①根据C＝＝先分析电容的变化，再分析U的变化． ②根据E＝＝分析场强变化． （多选）（2022春 余姚市期末）如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U，现使B板带电，则下列判断正确的是（　　） A．增大两极板之间的距离，指针张角变大 B．将A板稍微上移，静电计指针张角将变大 C．若将玻璃板插入两板之间，则静电计指针张角变大 D．若将A板拿走，则静电计指针张角变为零 （2022秋 浙江期中）如图所示为一种电容传声器，b是固定不动的金属板，a是能在声波驱动下沿水平方向振动的金属膜片，a、b构成一个电容器，其工作原理是当声波作用于金属膜片时，金属膜片发生相应的振动，于是就改变了它与固定极板b间的距离，从而使电容发生变化，而电容的变化可以转化为电路中电信号的变化，闭合开关K，若声源S发出声波使a向右运动时（　　） A．电容器的电容减小 B．a、b板之间的电场强度减小 C．电容器极板上的电荷量增加 D．流过电流表的电流方向为自右向左 （2022秋 金东区校级期中）2022年9月16日12时40分前后，台风“梅花”（热带风暴）的中心在金普新区再次登陆，登陆时中心附近最大风力有9级。小李同学用所学知识设计了一个电容式风力传感器。如图所示，将电容器与静电计组成回路，可动电极在风力作用下向右移动，引起电容的变化，风力越大，移动距离越大（两电极不接触）。在受到风力作用时，下列说法正确的是（　　） A．电容器电容变小 B．若极板上电荷量保持不变，则极板间电场强度变大 C．若电容器始终接在恒压电源上，则极板所带电荷量增大 D．只有保持极板电荷量不变，才能通过静电计 ... ...