章末素养提升 物理观念 电容器 1.定义式:_____ (比值定义法) 2.平行板电容器电容的决定式:_____ 带电粒子在电场中的运动 1.带电粒子在电场中的加速:v= 2.带电粒子在电场中的偏转 初速度方向:粒子做匀速直线运动,通过电场的时间t= 离开电场时垂直于板方向的分速度vy=at= 速度方向与初速度方向夹角的正切值tan θ== 离开电场时沿静电力方向的偏移量y=at2= 静电的利用与防护 1.静电现象的应用:静电喷涂、静电除尘、静电复印、静电植绒 2.尖端放电应用:避雷针 科学思维 1.运用类比法分析带电粒子在匀强电场中的偏转问题,建构类平抛运动的物理模型 2.通过分析和求解带电粒子在电场中的运动问题,培养分析推理能力 科学探究 1.能针对电容器充、放电过程中的电压、电流等物理量的变化提出相关的问题或猜想 2.通过探究影响平行板电容器电容的因素,体会应用控制变量法研究物理问题的科学方法 3.通过对示波器的观察和演示,体会物理知识对科学技术的重要作用 科学态度与责任 1.能通过实验的操作,形成严谨细致,实事求是的科学态度 2.通过静电的利用与防护、电容器等知识的学习,体会科学、技术、社会、环境之间的密切联系,逐渐形成探索自然的内在动力 例1 (2024·广州市高二期末)如图所示,平行板电容器与一个恒压直流电源连接,下极板通过A点接地,一带正电小球被固定于P点,现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,则( ) A.平行板电容器的电容将变大 B.静电计指针张角变小 C.带电小球的电势能将减小 D.若先将下极板与A点之间的导线断开,再将下极板向下移动一小段距离,则带电小球所受电场力不变 例2 一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d,极板分别与电池两极相连,上极板中心有一个小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)。小孔正上方处的P点有一带电粒子,该粒子从静止开始下落,经过小孔进入电容器,并在下极板处(未与极板接触)返回。若将下极板向上移动,则仍从P点开始下落的相同粒子将( ) A.打到下极板上 B.在下极板处返回 C.在距上极板处返回 D.在距上极板处返回 例3 (2024·汕头市高二期末)如图所示,有三个质量相等、分别带正电、负电和不带电的小球,从上、下带电平行金属板间的P点以相同速率垂直电场方向射入电场,它们分别落到A、B、C三点,则( ) A.落点为A的小球带正电 B.落点为B的小球带正电 C.落点为C的小球带正电 D.落点为C的小球不带电 例4 (2024·惠州市高二期末)如图所示,有一光滑绝缘轨道竖直放置,斜轨道与圆轨道的最底端平滑相接,所在竖直面内有一匀强电场,场强大小为E,方向竖直向下。现将一个带正电的小球从轨道上的A点由静止释放,小球沿轨道滑下,已知小球的质量为m、电荷量为q,圆轨道半径为R,取重力加速度为g。 (1)若A点距圆轨道最低点的高度为h0=3R,求小球到达圆轨道最低点时对轨道的压力大小; (2)若使小球能通过圆轨道顶端的B点,求A点距圆轨道最低点的竖直高度h1至少为多大。 例5 (2023·汕头市金山中学高二期中)如图,平行板电容器两极板的间距为d,极板与水平面成45°角,上极板带正电。一电荷量为q(q>0)的粒子在电容器中靠近下极板处,以初动能Ek0竖直向上射出。不计重力,极板尺寸足够大。若粒子能打到上极板,则两极板间电场强度的最大值为( ) A. B. C. D. 例6 (2023·广东省实验中学高二期中)如图所示,一负粒子从静止开始经加速电场加速后,获得水平速度v0,沿一对水平放置的平行金属板间的中心线射入偏转电场(可看成匀强电场)中。已知负粒子的电荷量为-q,质量为m,偏转金属极板长为L,P是下板中心的小孔。(不计粒子的重力) (1)求加速电场两端的电压U; (2)若粒子恰能从P孔飞出偏转电场,求粒子在偏转电场中运动的时间t; ... ...
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