第7章 第3讲 第1课时 “电容器、带电粒子在电场中运动”的基本知能（Word教参）-【创新方案】2024高考物理一轮复习（新教材 新高考 江苏专版）

第三讲　电容器 带电粒子(体)在电场中的运动 第1课时“电容器、带电粒子在电场中运动”的基本知能(系统知能课) |纲举目张|·|精要回顾|　 [微点判断] (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)示波管屏幕上的亮线是由于电子束高速撞击荧光屏而产生的。(√) (7)带电粒子在电场中运动时重力一定可以忽略不计。(×) |关键知能|·|升维学习|　 逐点清(一)　平行板电容器的动态分析(提能点优化)　　　 电容器与电源断开 1．如图所示，平行板电容器充电后与电源断开，正极板接地，两板间有一个带负电的试探电荷固定在P点。静电计的金属球与电容器的负极板连接，外壳接地。以E表示两板间的电场强度，φ表示P点的电势，Ep表示该试探电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角。若保持负极板不动，将正极板缓慢向右平移一小段距离(静电计所带电荷量可忽略不计)，各物理量变化情况描述正确的是(　 ) A．E增大，φ降低，Ep减小，θ增大 B．E不变，φ降低，Ep增大，θ减小 C．E不变，φ升高，Ep减小，θ减小 D．E减小，φ升高，Ep减小，θ减小 解析：选C　将正极板向右水平移动，两板间距减小，根据C＝可知，电容C增大，因电容器充电后与电源断开，则电容器的电荷量Q不变，由C＝得知U减小，因此指针夹角θ减小，再由E＝＝＝可知E不变；P点到正极板的距离减小，且正极板接地，由U＝Ed知，P点电势φ升高，负电荷在P点的电势能Ep减小，故只有C正确。 电容器与电源连接 2．一位同学用底面半径为r的圆桶形塑料瓶制作了一种电容式传感器，用来测定瓶内溶液深度的变化。如图所示，瓶的外壁涂有一层导电涂层和瓶内导电溶液构成电容器的两极，它们通过探针和导线与电源、电流计、开关相连，中间层的塑料为绝缘电介质，其厚度为d，相对介电常数为εr。若发现在某一小段时间t内有大小为I的电流从下向上流过电流计，电源电压恒定为U，则瓶内液面的高度(　 ) A．升高了 B．升高了 C．降低了 D．降低了 解析：选C　由图可知，液体与瓶的外壁涂的导电涂层构成了电容器，由题图可知，两板间距离不变；液面高度变化时只有正对面积发生变化；由C＝可知，当液面升高时，正对面积S增大，则电容增大，反之则电容减小，由于电流从下向上流过电流计，可知该时间内电容器上的电荷量减小，由于电势差不变，那么电容的电量减小；瓶内液面降低，t时间内减少的电量q＝It，由C＝可得q＝ΔQ＝U·ΔC，ΔS＝2πr·Δh，故ΔC＝，联立解得Δh＝，故选C。 电容器与二极管连接 3.(2023·常州模拟)如图所示，平行板电容器与直流电源、理想二极管连接，电源负极接地。初始电容器不带电，闭合开关，电路稳定后，一带电油滴位于电容器中的P点且处于静止状态。下列说法正确的是(　 ) A．将上极板下移，则P点的电势不变 B．将下极板上移，则P点的电势降低 C．减小极板间的正对面积，P点的电势降低 D．减小极板间的正对面积，带电油滴仍然保持静止 解析：选B　将上极板下移，或者将下极板上移，两极板间距d减小，根据C＝，可知电容增大，电容器被充电，两极板间电压不变，电容器电量增大，根据E＝＝＝＝，可知内部电场强度增大。将上极板下移，P点和下极板间距不变，电势差增大，则P点电势升高；将下极板上移，P点到上极板距离不变，两极板间电压不变， 根据U＝Ed可得，P点与上极板电势差增大，所以P点与下极板电势差减小，因此P点的电势降低，故A错误，B正确；根据C＝，减小极板间的正对面积，电容减小，根据C＝，由于二极管具有单向导电性，电容器的带电量不能减小，因此两极板间的电压升高，根据E＝，电容器内部的电场强度增加，液滴受电场力大于重力，将向上运动；P点与下极板间的距离保持不变，因此P点的电势升高，C、D错误。 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＝确定电容器电容的变化 判断Q或U的变化 由定义式C＝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＝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 逐点清(二)　带电粒子(体)在电场中的直线运动(重难点疏通) 1．电场中重力的处理方法 (1)基本粒子：如电子、质子、α粒子、离子等微观粒子，除有说明或明确暗示外，一般都不考虑重力(但并不忽略质量)。 (2)带电体：如尘埃、液滴、小球等，除有特殊说明或明确暗示外，一般