2020年高考物理一轮复习课件:专题六 第3讲 电容器与电容 带电粒子在电场中的运动
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1、第3讲 电容器与电容 带电粒子在电场中的运动,考点 1,电容,平行板电容器的动态分析,1.电容器(1)组成:由两个彼此_且又相互靠近的_,组成.,绝缘,导体,绝对值,(2)带电量:一个极板所带电量的_.,2.电容,比值,(1)定义:电容器所带的电量与两极板间电势差的_.,(2)公式:C_.,(3)物理意义:电容是描述电容器_本领大小的物理量.电容 C 由电容器本身的构造因素决定,与 U、Q 无关.(4)单位:1 法拉(F)_微法(F)_皮法,(pF).,容纳电荷,106,1012,3.平行板电容器的电容,正对面积,距离,(1)影响因素:平行板电容器的电容与两极板的_成正比,与两极板的_成反比,
2、并且跟板间插入的电介质有关.,(2)公式:C_,k 为静电力常量.,考点 2,带电粒子在电场中的运动,示波管,1.带电粒子在电场中的直线运动(1)运动状态分析:带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场,受到的电场力与运动方向在同一条直线上,做,_.,匀变速直线运动,(2)用功能观点分析:电场力对带电粒子所做的功等于粒子,动能的变化,即 qU_.,2.带电粒子的偏转分析(1)运动状态:带电粒子受到恒定的与初速度方向垂直的电,场力作用而做_运动.,类平抛,(2)处理方法:类似于平抛运动的处理方法,如图 6-3-1所示.图 6-3-1,匀速直线,匀加速直线,3.示波管,电子枪,偏转电极,荧光屏,(1
3、)构造:_;_;_.(如图 6-3-2 所示)图 6-3-2,(2)工作原理如果在偏转电极 XX和 YY之间都没有加电压,从电子枪射出的电子沿直线运动,打在荧光屏_,在那里产,生一个亮斑.,中心,信号电压,扫描电压,YY上加的是待显示的_.XX上是机器自身的锯齿形电压,叫做_.若所加扫描电压和信号电压的周期相同,就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内变化的图象.,【基础自测】1.有两个平行板电容器,它们的电容量之比为 54,它们的带电荷量之比为 51,两极板间距离之比为 43,则两极板,间电压之比和电场强度之比分别为(,),A.41C.41,1331,B.14D.41,3143,答案:C,2
4、.(多选)如图6-3-3 所示,平行板电容器竖直放置,A 板上用绝缘线悬挂一带电小球,静止时,绝缘线与固定的 A 板成,角,平移 B 板,下列说法正确的是(,),图 6-3-3A.S 闭合,B 板向上平移一小段距离,角变大B.S 闭合,B 板向左平移一小段距离,角变大C.S 断开,B 板向上平移一小段距离,角变大D.S 断开,B 板向左平移一小段距离,角不变,答案:BCD,3.一束正离子以相同的速率从同一位置,垂直于电场方向飞入匀强电场中,所有离子的轨迹都是一样的,这说明所有离,子(,)A.都具有相同的质量B.都具有相同的电荷量C.都具有相同的比荷D.都是同一元素的同位素,解析:轨迹相同的含义
5、:偏转位移、偏转角度相同,即这,离子只要有相同的比荷,轨迹便相同,C 正确.答案:C,4.如图 6-3-4 为示波管中电子枪的原理示意图,示波管内被抽成真空,A 为发射热电子的阴极,K 为接在高电势点的加速阳极,A、K 间电压为 U.电子离开阴极时的速度可以忽略.电子经加速后从 K 的小孔中射出的速度大小为 v.下面的说法中正确,的是(,),图 6-3-4,A.如果 A、K 间距离减半而电压仍为 U 不变,则电子离开K 时的速度变为 2v,答案:D,热点 1 电容器问题的动态分析 热点归纳,1.分析比较的思路:,(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
6、与电源断开,Q 不变.,2.两类动态变化问题的比较:,考向 1,两种情况的动态分析,【典题 1】(2018 年北京卷)研究与平行板电容器电容有关,因素的实验装置如图 6-3-5 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,)图 6-3-5,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,答案:A,考向 2,与电容器两板间场强有关的问题,【典题 2】(2018 届辽宁大连双基测试)如图 6-3-6,一带电油滴在平行板电
7、容器之间恰能处于静止状态,下列说法正确的,是(,)A.保持开关 S 闭合,适当上移 P 极板,,油滴向上移动,图 6-3-6,B.保持开关 S 闭合,适当左移 P 极板,油滴向上移动C.先断开开关 S,再适当上移 P 极板,油滴仍静止D.先断开开关 S,再适当左移 P 极板,油滴仍静止,解析:保持开关 S 闭合,适当上移 P 极板,两个板间的电压 U 一定,根据 UEd,由于 d 增大,电场强度变小,故电场力变小,合力向下,故油滴向下加速运动,A 错误;保持开关S 闭合,适当左移 P 极板,两个板间的电压 U 一定,根据 UEd,由于 d 不变,电场强度不变,合力不变,故油滴静止不动,,答案:
8、C,考向 3,电容器的应用,【典题 3】(2016 年北京通州一模)目前,电容式触摸屏的技术广泛应用于一些手机和触摸屏上.一层透明的薄膜导体层夹在两层绝缘玻璃层的中间,这就形成了触摸屏.在触摸屏四边均镀上狭长的电极,在导体层内形成一个较弱的交流电场.如图6-3-7 所示,在触摸屏幕时,由于人体是导体,手指与导体层之间被玻璃绝缘层隔开,形成一个电容,在四边电极与触点间会有电流流过,而电流强弱与手指到电极的距离成比例,位于触摸屏幕后的控制器便会计算电流的比例及强弱,准确算出触摸,点的位置.关于电容式触摸屏,下列说法正确的是(,),图 6-3-7,A.电容式触摸屏需要用力触摸才能产生信号B.电容式触
9、摸屏的两极分别是导体层和手指,C.手指与屏的接触面积越大,电容越大,准确度越高D.如果手指上带了棉线手套,也能有效工作,解析:由题意可知,在触摸屏幕时,由于人体是导体,手指与导体层之间被玻璃绝缘层隔开,形成一个电容,故不需要用力就可以形成一个电容,A 错误,B 正确;如果手与屏的接触面积较大,则触摸点的位置就不容易确定,C 错误;如果手指上带了棉线手套,手指就不能称为导体了,故也就不能与导体层形成电容了,所以就不能工作了,D 错误.,答案:B,热点 2,带电粒子在电场中的直线运动,热点归纳1.运动类型:(1)带电粒子在匀强电场中做匀变速直线运动.(2)带电粒子在不同的匀强电场或交变电场中做匀加
10、速、匀减速的往返运动.,2.分析思路:,(1)根据带电粒子受到的电场力,用牛顿第二定律求出加速,度,结合运动学公式确定带电粒子的运动情况.,(2)根据电场力对带电粒子所做的功等于带电粒子动能的变化求解.此方法既适用于匀强电场,也适用于非匀强电场.,(3)对带电粒子的往返运动,可采取分段处理.,3.研究带电粒子在电场中的运动时,是否考虑重力要依据,具体情况而定.,(1)基本粒子:如电子、质子、粒子、离子等,除有说明或有明确的暗示以外,一般都不考虑重力(但不能忽略其质量).(2)带电颗粒:如带电液滴、油滴、尘埃、小球等,除有说,明或有明确的暗示以外,一般都不能忽略其重力.,考向 1,根据牛顿动力学
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