第8章 第3讲 电容器 带电粒子在电场中的运动-【勤径学升】2024高考物理一轮总复习配套课件

物 理 第八章 静电场 第3讲　电容器　带电粒子在电场中的运动 返回目录 异种 中和 容纳电荷 返回目录 匀加速直线 类平抛 合成 分解 匀速直线 返回目录 × × × × √ × 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 返回目录 1．了解影响平行板电容器电容大小的因素，能利用公式判断平行板电容器电容的变化。 2．利用动力学、功能观点分析带电粒子在电场中的直线运动。 3．掌握带电粒子在电场中的偏转规律，会分析带电粒子在电场中偏转的功能关系。 【知识总览】 【微点辨析】 (1)电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和。( ) (2)电容器的电容与电容器所带电荷量成反比。( ) (3)放电后的电容器电荷量为零，电容也为零。( ) (4)带电粒子在匀强电场中只能做类平抛运动。( ) (5)带电粒子在电场中，只受电场力时，也可以做匀速圆周运动。( ) (6)带电粒子在电场中运动时重力一定可以忽略不计。( ) 考点 eq \a\vs4\al(1) 平行板电容器的动态分析(素养自修) 1．平行板电容器动态的分析思路 确定不变量 电容器保持与电源相连，U不变；电容器充电后与电源断开，Q不变 判断电容 变化 由决定式C＝ eq \f(εrS,4πkd) 确定电容器电容的变化 判断Q或U的变化 由定义式C＝ eq \f(Q,U) 判断电容器所带电荷量Q或两极板间电压U的变化 判断场强的变化 由E＝ eq \f(U,d) 分析电容器两极板间场强的变化 2.平行板电容器两类动态分析的比较 1．[极板间电压不变]如图所示，是一个由电池、电阻R、开关S与平行板电容器组成的串联电路，开关S闭合。一带电液滴悬浮在两板间P点不动，下列说法正确的是(　　) A．若将A板向右平移一小段位移，电容器的电容C增大 B．若断开S，将B板向下平移一小段位移，带电液滴的电势能减小 C．在S仍闭合的情况下，增大两极板距离的过程中，电阻R中有从b到a的电流 D．若断开S，减小两极板距离，则带电液滴向下运动 解析　根据C＝ eq \f(εrS,4πkd) 可知，将A板向右平移一小段位移，则两极板正对面积S减小，电容器的电容C减小，故A错误；由图可知带电液滴受到竖直向上的电场力，电场竖直向下，带电粒子带负电荷。若断开S，则电容器所带的电荷量不变，根据C＝ eq \f(εrS,4πkd) 、C＝ eq \f(Q,U) 、E＝ eq \f(U,d) 可得E＝ eq \f(4πk,εrS) Q，可知电场强度不变。B板电势为零，根据UPB＝EdPB可得φP－0＝EdPB，可知将B板向下平移一小段位移，dPB增大，则P点的电势升高。根据Ep＝qφ可知，P点电势升高，带负电荷的液滴 电势能减小，故B正确；在S仍闭合的情况下，根据C＝ eq \f(εrS,4πkd) 可知，增大两极板距离的过程中，电容器的电容C减小，电容器放电，电阻R中有从a到b的电流，故C错误；根据选项B分析可知，若断开S，减小两极板距离，电场强度不变，液滴受到的电场力不变，则带电液滴不动，故D错误。 答案　B 2．[极板所带电荷量不变]如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷(上极板带正电)，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一固定在P点的正点电荷，以E表示两板间的电场强度，U表示两板之间的电势差，Ep表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则(　　) A．E不变，Ep不变　　　 B．U不变，E减小 C．θ增大，E不变 D．θ不变，Ep增大 解析　两板间的电场强度E＝ eq \f(U,d) ＝ eq \f(Q,Cd) ＝ eq \f(4πkQ,εrS) ，因此电场强度与板间距无关，即E不变，P点到下极板距离不变，则P点的电势不变，所以点电荷在P点的电势能Ep不变，故A正确，D错误；电容器没有连接电源，故电容器的带电量不变，上极板向下移动，板间距减小，根据C＝ eq \f(εrS,4πkd) 可知，电容增大，由电容的定义式可得，极板间的电势差减小，故静电计指针偏角θ减小，故B、C错误。 答案　A 考点 eq \a\vs4\al(2) 带电粒子在电场中的直线运动(互动共研) 1．电场中重力的处理方法 (1)基本粒子：如电子、