【备考2020】高考物理一轮复习学案 第26讲 电容器与电容　带电粒子在电场中的运动 （原卷＋解析卷）

第28讲　电容器与电容　带电粒子在电场中的运动 (解析版) 1.理解电容器的基本概念，掌握好电容器的两类动态分析. 2.能运用运动的合成与分解解决带电粒子的偏转问题. 3.用动力学方法解决带电粒子在电场中的直线运动问题． 一、电容器　电容　平行板电容器 1．电容器 (1)组成：由两个彼此绝缘又相互靠近的导体组成。 (2)带电荷量：一个极板所带电荷量的绝对值。 (3)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，电容器中储存电能，如图6-3-1甲所示； ②放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中电能转化为其他形式的能，如图6-3-1乙所示。 2．电容 (1)定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值。 (2)意义：表示电容器容纳电荷本领的物理量。 (3)定义式：C＝。 (4)单位：1法拉(F)＝106微法(μF)＝1012_ 皮法(pF)。 3．平行板电容器的电容 (1)决定因素：平行板电容器的电容C跟板间电介质的相对介电常数εr成正比，跟正对面积S成正比，跟极板间的距离d成反比。 (2)决定式：C＝。 二、带电粒子在电场中的运动 1．带电粒子在电场中的加速 (1)处理方法：利用动能定理qU＝mv2－mv。 (2)适用范围：任何电场。 2．带电粒子在匀强电场中的偏转 (1)研究条件：带电粒子垂直于电场方向进入匀强电场。 (2)处理方法：类似于平抛运动，应用运动的合成与分解的方法。 ①沿初速度方向做匀速直线运动，运动时间t＝。 ②沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动。 (3)相关量的计算 ①加速度：a＝＝＝； ②运动时间 a．能飞出平行板电容器：t＝； b．打在平行极板上：y＝at2＝·t2，t＝ ； ③离开电场时的偏移量：y＝at2＝； ④离开电场时的偏转角：tan θ＝＝。 三、示波管 1．示波管装置 示波管由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空，如图6-3-2所示。 图6-3-2 2．工作原理 (1)如果在偏转电极XX′和YY′之间都没有加电压，则电子枪射出的电子束沿直线运动，打在荧光屏中心，在那里产生一个亮斑。 (2)YY′上加的是待显示的信号电压，XX′上是机器自身产生的锯齿形电压，叫做扫描电压，若所加扫描电压和信号电压的周期相同，就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内随时间变化的稳定图象。 1.用两节相同的电池分别给两个原来不带电的电容器C1和C2充电，已知C1＜C2。当达到稳定状态时，两电容器每板的带电荷量分别为Q1和Q2，则(　　) A．Q1＞Q2 B．Q1＜Q2 C．Q1＝Q2 D．无法确定Q1与Q2的大小关系 【答案】B 【解析】相同的电池，则电压相同，故根据Q＝CU可知电容越大，充电量越大，即Q1＜Q2，B正确。 2．[多选]对于水平放置的平行板电容器，下列说法中正确的是(　　) A．将两极板的间距加大，电容将增大 B．将两极板平行错开，使正对面积减小，电容将减小 C．在下极板的内表面上放置一面积和极板相等，厚度小于极板间距的陶瓷板，电容将增大 D．在下极板的内表面上放置一面积和极板相等，厚度小于极板间距的铝板，电容将增大 【答案】BCD 【解析】影响平行板电容器电容大小的因素有：①随正对面积的增大而增大；②随两极板间距离的增大而减小；③在两极板间放入电介质，电容增大。由此可知B、C选项正确。对D选项，实际上是减小了平行板的间距，所以D也对。 3. 一带电粒子在电场中仅在电场力作用下，从A点运动到B点，速度随时间变化的图象如图1所示， tA、tB分别是带电粒子到达A、B两点对应的时刻，则下列说法中正确的是(　　) 图1 A．A处的场强一定小于B处的场强 B．A处的电势一定高于B处的电势 C．电荷在A处的电势能一定小于在B处的电势能 D．电荷在A到B的过程中，电场力一定对电荷做正功 【答案】D 【解析】根据v－t图象的斜率等于加速度，由数学知识可以看出，从A点运 ... ...