2023届高考物理一轮复习学案：7.3电容器　带电粒子在电场中的运动

§7.3电容器　带电粒子在电场中的运动（导学提纲） 班级： 姓名： 【学习目标】 1.掌握平行板电容器的动态分析（完成题1、2、3） 2.掌握带电粒子(体)在电场中的直线运动（完成题4、5） 3.掌握带电粒子在电场中的偏转（完成题6、7、8） 【使用说明】 1.阅读教材P29-31，写出电容的定义式、平行板电容器电容的决定式。 2.查阅资料，写出平行板电容器Q、U不变的条件。 3.阅读教材P33，写出带电粒子在电场中加速的相关公式。 4.做教材P34-35例题1、2，写出带电粒子在匀强电场中做类平抛运动的相关公式。 【知识构建】按使用说明完成概念： 公式： 图像： 【探究问题一】平行板电容器的动态分析 题1.研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示。下列说法正确的是(　　) A.实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电 B.实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小 C.实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大 D.实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大 题2. 如图所示电路中，A、B是构成平行板电容器的两金属极板，P为其中的一个定点．将开关S闭合，电路稳定后将A板向上平移一小段距离，则下列说法正确的是 (　　) A．电容器的电容增加 B．在A板上移过程中，电阻R中有向上的电流 C．A、B两板间的电场强度增大 D．P点电势升高 题3.如图所示，A、B为两块平行带电金属板，A带负电，B带正电且与大地相接，两板间P点处固定一负电荷，设此时两极板间的电势差为U，P点场强大小为E，电势为φP，负电荷的电势能为Ep，现将A、B两板水平错开一段距离(两板间距不变)，下列说法正确的是(　　 ) A.U变大，E变大　　　　 B.U变小，φP变小 C.φP变小，Ep变大 D.φP变大，Ep 【探究问题二】带电粒子(体)在电场中的直线运动 题4.如图，两平行金属板相距为d，电势差为U，一个电子从O点沿垂直于极板的方向射出，最远到达A点，然后返回。已知OA相距为h，电子质量为m，电子的电荷量为e，计算。 (1)平行金属板之间的场强是多大。 (2)OA之间的电势差是多大。 (3)电子从O点出发时的初动能是多大。 题5.如图所示，倾斜放置的平行板电容器两极板与水平面夹角为θ，极板间距为d，带负电的微粒质量为m、带电荷量为q，从极板M的左边缘A处以初速度v0水平射入，沿直线运动并从极板N的右边缘B处射出，求 （1）画出合力的方向、受力示意图。 （2）求出合力。 （3）微粒到达B点时的动能 （4）两极板的电势差 【探究问题三】带电粒子在电场中的偏转 题6.先后让一束电子和一束氢核通过同一对平行板形成的偏转电场。在下列三种情况下，分别求出电子偏角的正切与氢核偏角的正切之比。 (1)电子与氢核的初速度相同。 (2)电子与氢核的初动量相同。 (3)电子与氢核的初动能相同。 题7.如图，板间距为d、板长为4d的水平金属板A和B上下正对放置，并接在电源上。现有一质量为m、带电量＋q的小球沿两板中心线以某一速度水平射入，当两板间电压U＝U0，且A接负极时，该小球就沿两板中心线射出；A接正极时，该小球就射到B板距左端为d的C处。取重力加速度为g，不计空气阻力。求： (1)当A接负极时，小球做什么运动？当A板接正极时，小球做什么运动？ (2)小球射入两板时的速度大小； (3)当A接负极时，带电小球恰好能从B板右边缘射出，求此时的电压U1 (4)当A接负极时，带电小球恰好能从A板右边缘射出，求此时的电压U2 【链接高考】 题8.(2019·全国卷Ⅱ)如图，两金属板P、Q水平放置，间距为d。两金属板正中间有一水平放置的金属网G，P、Q、G的尺寸相同。G接地，P、Q的电势均为φ(φ>0)。质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子自G的左端上方距离G为h的位置，以速度v0平行于纸面水平射入电场，重力忽略不计。 (1)求粒子第一次穿过G时的动能，以及它从射入电场至此时在水平方向上的位移大小； (2)若粒子恰好从G的下方距离G也为h的位置离开电场，则金属板的长度最短应为多少？ 学科网（北京）股份有限公司 $