2015高考一轮总复习：6.3 电容器与电容 带电粒子在电场中的运动

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第六章

静电场

第3节 电容器与电容 带电粒子在电场中的运动首页 尾页 上页 下页

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一、静电现象 1.静电平衡 (1)概念：导体中(包括表面)没有电荷的 定向移动 的状态.

2.静电现象的应用 (1)静电屏蔽：处于静电平衡的空腔导体，腔外电场对腔内空间不产生影响. (2)尖端放电：所带电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子，由于被吸引而奔 向尖端，与尖端上的电荷 中和 的现象.

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二、电容器、电容 1.电容器 (1)组成：由两个彼此 绝缘 又相互 靠近 的导体组成. 绝对值 (2)带电量：一个极板所带电量的 . (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 电场能 . 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)定义式： C=Q/U . (2)单位：法拉(F),1 F= 106 μF=1012 pF

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3.平行板电容器的电容 (1)影响因素：平行板电容器的电容与 正对面积 成正比，与介质的 介电常数成 正比，与两极板间 距离 成反比. (2)决定式： ,k为静电力常量. ①保持两极板与电源相连，则电容器两极板间 电压 不变. ②充电后断开电源，则电容器所带的 电荷量 不变. ◆特别提醒：(1)电容器的电容大小是由本身的特性决定的，与极板间电压以 及电容器带电多少、带不带电荷无关. (2)电容器充、放电时，电流的方向可以由正电荷定向移动的方向来确定.

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三、带电粒子在电场中的

运动 1.带电粒子在电场中的加速 (1)处理方法：利用动能定理： (2)适用范围： 任何电场 . 2.带电粒子在电场中的偏转 带电粒子以垂直匀强电场的场强方向进入电场后，做类平拋运动，轨迹为拋 物线. 垂直于场强方向做 匀速直线 运动： vx=v0,x=v0t. 平行于场强方向做初速度为零的 匀加速直线 运动：

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基础 深化 自主梳理易错清单2.工作原理 示波器是可以用来观察电信 号随时间变化情况的一种电 子仪器.如果在偏转电极XX′ 上加横向扫描电压.同时加 在偏转电极YY′上所要研究的 信号电压，电子束随信号电 压的变化在纵向做竖直方向 的扫描，其周期与偏转电极 XX′的扫描电压的周期相同， 在荧光屏上就显示出信号电 压随时间变化的图线.

四、示波管 1.示波管装置 示波管由电子枪、偏转电极和荧光屏组成， 管内抽成真空.如图所示.

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(1)电容器的电容表示其储存电荷的本领.( √ )

(2)电容器的电容与它所带的电荷量成正比.( × )(3)放电后的电容器电量为零，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)带电粒子在电场中可以做圆周运动.( √ )(6)示波管屏幕上的亮线是由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必须忽略不计.( × )

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考点一 平行板电容器的两类动态变化问题典型例题 方法总结 跟踪训练

1.对公式C=Q/U的理解 思维提升 电容器两类问题的比较 电容C=Q/U,不能理解为电容C与Q成 正比、与U成反比，一个电容器电容的 大小是由电容器本身的因素决定的， 与电容器是否带电及带电多少无关. 2.运用电容的定义式和 决定式分析电容器相关量变化的思路 (1)确定不变量，分析是电压不变 还是所带电荷量不变. (2)用决定式 分析平行板电容器 的电容变化. (3)用定义式C=Q/U分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化. (4)用E=U/d分析电容器两极板间电场强度的变化.首页 尾页 上页 下页

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题型 透析知识整合典型例题

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考点一 平行板电容器的两类动态变化问题方法总结 跟踪训练

【点破】

(2012· 高考海南卷)将平行板电容器两极板之间的距 离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别 用d、U、E和Q表示.下列说法正确的是( ) A.保持U不变，将d变为原来的两倍，则E变为原来 的一半 B.保持E不变，将d变为原来的一半，则U变为原来 的两倍 C.保持d不变，将Q变为原来的两倍，则U变为原来 的一半 D.保持d不变，将Q变为原来的一半，则E变为原来 的一半

明确电容器工作原理 和分析题中物理量的 变化顺序，利用控制 变量法动态分析各量 的变化情况

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考点一 平行板电容器的两类动态变化问题方法总结 跟踪训练

【解析】由E=U/d知，当U不变， d变为原来的两倍时，E 变为原来的一半，A项正 确；当E不变，d变为原 来的一半时，U变为原来 的一半，B项错误；当电 容器中d不变时，C不变， 由C=Q/U知，当Q变为 原来的两倍时，U变为原 来的两倍，C项错误；Q 变为原来的一半，U变为 原来的一半时，则E变为 原来的一半，D项正确.

(2012· 高考海南卷)将平行板电容器两极板之间的距 离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别 用d、U、E和Q表示.下列说法正确的是 ( ) AD A.保持U不变，将d变为原来的两倍，则E变为原来 的一半 B.保持E不变，将d变为原来的一半，则U变为原来 的两倍 C.保持d不变，将Q变为原来的两倍，则U变为原来 的一半 D.保持d不变，将Q变为原来的一半，则E变为原来 的一半

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考点 突破 典例 透析知识整合

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考点一 平行板电容器的两类动态变化问题典型例题 方法总结 跟踪训练

“动态平衡”是自然界中的普遍现象，是重要的物理思想的体现形式之一， 注意运用控制变量法和近似值法解题.

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考点 突破 题型 透析知识整合 典型例题

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考点一 平行板电容器的两类动态变化问题方法总结 跟踪训练

【解析】

(2014· 甘肃诊断)如图所示为一平行板电容器，两板 之间的距离d和两板正对面积S都可以调节，电容器两 板与电池相连接.Q表示电容器的带电荷量，E表示 AC( 两板间的电场强度.则 ) A.当d增大，S不变时，Q减小，E减小 B.当S增大，d不变时，Q增大，E

增大 C.当d减小，S增大时，Q增大，E增大 D.当S减小，d增大时，Q不变，E增大

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典例 透析 考点二 带电粒子(带电体)在电场中的直线运动知识整合 典型例题 方法总结 跟踪训练

1.带电粒子在匀强电场中做直线运动的条件 (1)粒子所受合外力F合=0,粒子或静止，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.用动力学方法分析

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题型 透析 考点二 带电粒子(带电体)在电场中的直线运动知识整合典型例题 方法总结 跟踪训练

【解析】带电粒子在平行板电容器 之间受到两个力的作用， 一是重力mg,方向竖直 向下；二是电场力F=Eq, 方向垂直于极板向上.因 二力均为恒力，已知带电 粒子做直线运动，所以此 二力的合力一定在粒子运 动的直线轨迹上，根据牛 顿第二定律可知，该粒子 做匀减速直线运动，选项 D正确，选项A、C错误； 从粒子运动的方向的电场 力的方向可判断出，电场 力对粒子做负功，粒子的 电势能增加，选项B正 确.

(2012· 高考新课标全国卷)如图所示，平行板电容器的 两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源 相连.若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电 容器，则在此过程中，该粒子( BD ) A.所受重力与电场力平衡 B.电势能逐渐增加 C.动能逐渐增加 D.做匀变速直线运动

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题型 透析 考点二 带电粒子(带电体)在电场中的直线运动知识整合 典型例题 方法总结 跟踪训练

【解析】选D.设板间电压为U, 场强为E,则E=U/d,

2.(2013· 高考新课标Ⅰ卷)一水平放置的平行板电容 器的两极板间距为d,极板分别与电池两极相连，上 极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不 计).小孔正上方d/2处的P点有一带电粒子，该粒子 从静止开始下落，经过小孔进入电容器，并在下极板 处(未与极板接触)返回.若将下极板向上平移d/3,则 从P点开始下落的相同粒子将( D ) A.打到下极板上 B.在下极板处返回 C.在距上极板d/2处返回 D.在距上极板2d/5处返回

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考点三 带电粒子在电场中的偏转典型例题 方法总结 跟踪训练

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