考点36 电容器和带电粒子在电场中的运动（核心考点精讲+分层精练）-备战2024年高考物理一轮复习考点帮（新高考专用）

考点36 电容器 带电粒子在电场中的运动 1. 3年真题考点分布 题型 选择题、解答题 高考考点 1. 平行板电容器的动态平衡问题； 2. 带电粒子在电场中的直线运动； 3. 带电粒子在电场中的偏转问题 新高考 2023 山东卷15题、北京卷19题、北京卷8题、湖北卷10题、浙江卷12题、陕西卷12题、全国甲卷19题、浙江卷12题 2022 重庆卷2题、北京卷9题、福建卷8题、北京卷18题、江苏卷15题、辽宁卷14题、海南卷11题、湖北卷4题、浙江卷15题、浙江卷9题、广东卷14题、全国卷21题 2021 重庆卷4题、江苏卷2题、福建15题、天津卷8题、北京卷18题、广东卷6题、全国甲卷20题、湖南卷9题、 2. 命题规律及备考策略 【命题规律】近3年新高考卷对于本节内容考查共计28次，主要考查： 1. 平行板电容器的动态平衡问题； 2. 带电粒子在电场中的直线运动； 3. 带电粒子在电场中的偏转问题 【备考策略】理解电容器的充放电现象，并能根据充放电现象判断电容器的动态变化情况；掌握带电粒子在电场中的受力分析方法，判断带电粒子在电场中的偏转情况和运动情况；熟练掌握平抛运动的特点和规律，正确应用牛顿第二定律解决类平抛问题。 【命题预测】本节内容包括两部分：（1）电容和电容器；（2）带电粒子在电场中的运动（包括偏转）。电容在高考题中，往往考察电容的充放电过程中的动态变化，此类题型难度一般。带电粒子在电场中运动，近几年来选择题和解答题都有所考察，并且压轴题的形式出现的次数偏多，常与磁场结合在考题中，考察范围较广。2024年考生务必掌握本节内容。 考法1 电容、电容器 1．电容器 （1）组成：由两个彼此 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 。 （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 ，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 转化为其他形式的能。 2．电容 （1）定义：电容器所带的 与电容器两极板间的 的比值。 （2）定义式：C＝。 （3）单位：法拉(F)、微法(μF)、皮法(pF)。1 F＝ μF＝ pF。 （4）意义：表示电容器 的物理量。 （5）决定因素：由电容器 物理条件(大小、形状、极板相对位置及电介质)决定，与电容器是否 及 无关。 3．平行板电容器的电容 （1）决定因素：正对面积，相对介电常数，两板间的距离。 （2）决定式：C＝。 4. 两类平行板电容器动态分析比较 分类 充电后与电池两极相连 充电后与电池两极断开 不变量 U Q d变大 C变小Q变小E变小 C变小U变大E不变 S变大 C变大Q变大E不变 C变大U变小E变小 εr变大 C变大Q变大E不变 C变大U变小E变小 角度1：两极间电势差保存不变 【典例1】（2022·重庆·高考真题）如图为某同学采用平行板电容器测量材料竖直方向尺度随温度变化的装置示意图，电容器上极板固定，下极板可随材料尺度的变化上下移动，两极板间电压不变。若材料温度降低时，极板上所带电荷量变少，则（　　） A．材料竖直方向尺度减小 B．极板间电场强度不变 C．极板间电场强度变大 D．电容器电容变大 角度2：两极板带电量保持不变 【典例2】（2021·重庆·高考真题）电容式加速传感器常用于触发汽车安全气囊等系统，如图所示。极板M、N组成的电容器视为平行板电容器，M固定，N可左右运动，通过测量电容器板间的电压的变化来确定汽车的加速度。当汽车减速时，极板M、N间的距离减小，若极板上的电荷量不变，则该电容器（　　） A．电容变小 B．极板间电压变大 C．极板间电场强度不变 D．极板间的电场强度变小 （1）先确定是Q还是U不变：电容器保持与电源连接，U不变；电容器充电后与电源断开，Q不变． （2）用决定式C＝确定电容器电容的变化． （3）用定义式C＝判定电容器所带电荷量Q或两极板间电压U的变化． （4）用E＝分析电容器极板间场强的变化． 1．（2023·广东广州·华南师大附中校考三模）如图所示，两个相同的半圆形金属板相互靠近、水平放置，板间可视为真空。两金属板分别与电源两极相连。上极板可绕过圆心且垂直于半圆面的轴转动。开始时，两极板边缘完全对齐，闭合开关S后，两板间的一个带电微粒恰好静止；然后让上极板转过（微粒仍在两板间）忽略电场边缘效应，则（　　）    A．断开开关S后，微粒将竖直下落 B．转动前后，电容器的电容之比为36：35 C．转动过程中，有从a→b的电