第七章 第3讲　电容器　带电粒子在电场中的运动-【创新思维】2024高考物理一轮复习高考总复习配套教参（人教版 老教材 老高考）

第3讲　电容器　带电粒子在电场中的运动 授课提示：对应学生用书第194页 一、常见电容器　电容器的电压、电荷量和电容的关系 1．常见电容器 (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 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。 放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中电场能转化为其他形式的能。 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)定义式：C＝。 (3)物理意义：表示电容器容纳电荷本领大小的物理量。 (4)单位：法拉(F)，1 F＝1×106μF＝1×1012 pF。 3．平行板电容器 (1)影响因素：平行板电容器的电容与极板的正对面积成正比，与电介质的相对介电常数成正比，与极板间距离成反比。 (2)决定式：C＝，k为静电力常量。 二、带电粒子在匀强电场中的运动 1．做直线运动的条件 (1)粒子所受合外力F合＝0，粒子静止或做匀速直线运动。 (2)粒子所受合外力F合≠0，且与初速度方向在同一条直线上，带电粒子将做匀加速直线运动或匀减速直线运动。 2．分析方法 (1)用动力学观点分析。(2)用功能观点分析。 3．带电粒子在匀强电场中的偏转 (1)条件：以速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场，仅受电场力。 (2)运动性质：类平抛运动。 (3)处理方法：运动的分解。 ①沿初速度方向：做匀速直线运动； ②沿电场方向：做初速度为零的匀加速直线运动。 三、示波管的构造 (1)电子枪。(2)偏转极板。(3)荧光屏。(如图所示) 1．判断正误 (1)放电后的电容器电荷量为零，电容也为零。(　　) (2)一个电容器的电荷量增加1.0×10－6 C时，两板间电压升高10 V，则电容器的电容C＝1.0×10－7 F。(　　) (3)带电粒子在匀强电场中只能做类平抛运动。(　　) (4)带电粒子在电场中，只受电场力时，也可以做匀速圆周运动。(　　) (5)带电粒子在电场中运动时重力必须忽略不计。(　　) 答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)× 2．(人教版选修3－1 P32T1改编)如图所示的装置，可以探究影响平行板电容器电容的因素，关于下列操作及出现的现象的描述正确的是(　　) A．电容器与电源保持连接，左移电容器左极板，则静电计指针偏转角增大 B．电容器充电后与电源断开，上移电容器左极板，则静电计指针偏转角增大 C．电容器充电后与电源断开，在电容器两极板间插入玻璃板，则静电计指针偏转角增大 D．电容器充电后与电源断开，在电容器两极板间插入金属板，则静电计指针偏转角增大 答案：B 3．(人教版选修3－1 P39T5改编)如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电子质量为m、电荷量为e，加速电场电压为U0，偏转电场可看做匀强电场，极板间电压为U，极板长度为L，板间距为d。忽略电子所受重力，电子射入偏转电场时初速度v0和从电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离Δy分别是(　　) 　　　　　　　　　 A. 　 B. 　 C. 　 D. 　 答案：D 4．(新人教版必修3 P49T6)某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，质子先被加速到具有较高的能量，然后被引向轰击肿瘤，杀死其中的恶性细胞，如图所示。若质子的加速长度为4.0 m，要使质子由静止被加速到1.0×107 m/s，加速匀强电场的电场强度应是多少？已知质子质量m＝1.67×10－27 kg，质子电量e＝1.60×10－19 C。 解析：由题意知，加速长度L＝4.0 m，由动能定理得eEL＝mv2，则E＝，代入数据解得E≈1.3×105 V/m。 答案：1.3×105 V/m 授课提示：对应学生用书第196页 热点一　平行板电容器及其动态分析问题 1．分析思路 (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＝分析电容器两极板间场强的变化。 2．两类动态变化问题的比较 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 1．利用图示装置通过静电计指针偏角的变化情况可以探究有关平行板电容器的问题，开始时，两金属板A、B竖直平行且正对，开关S闭合。下列说法正确的是(　　) A．若仅将A板缓慢竖直