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1、电容器与电容、带电粒子在匀强电场中的运动 电容器与电容1电容器：两个彼此_又互相_的导体可构成一个电容器。2电容(1)定义：电容器所带的电荷量Q(一个极板所带电荷量的绝对值)与两个极板间电势差U的比值，叫做电容器的电容。(2)定义式：C。(3)单位：国际单位制中为_，简称_，国际符号为_。1F_F_pF。3常见电容器有纸质电容器、电解电容器、可变电容器、平行板电容器等。电解电容器接入电路时，应注意其极性。4平行板电容器C。1对于给定的电容器，描述其电容C、电荷量Q、电压U之间的相应关系的图象正确的是()答案BC 解析电容大小与电压、电量无关，故A错B对；由QCU知，QU，故C对D错。1物理意义
2、：电容是反映电容器容纳电荷本领的物理量。(1)由CQU可以看出电压一定时，Q越大，C越大，容纳电荷本领越强。本式是定义式，适于各种电容器，同时也给出了一种计算电容的方法。(2)电容C的大小不随Q变化，也不随电压变化，就像水桶容量的大小不随是否盛水、盛水多少变化一样。2决定因素：电容的大小由电介质、正对面积和板间距离等自身因素决定。例如平行板电容器，C是平行板电器电容的决定式，公式可反映出影响平行板电容器电容大小的因素，此式只对平行板电容器适用。（六）电容器的电容1对电容C = ，以下说法正确的是（ ）A电容器充电量越大，电容增加越大B电容器的电容跟它两极板所加电压成反比C电容器的电容越大，所带
3、电量就越多D对于确定的电容器，它所充的电量跟它两极板间所加电压的比值保持不变2对于给定的电容器，描述其电容C、电量Q、电压U之间相应关系的图应是图中的 （ ）3关于电容器和电容的概念下列说法正确的是 （ ）A任何两个彼此绝缘又互相靠近的导体都可以看成是一个电容器B用电源对平行板电容器充电后，两极板一定带有等量异种电荷C某一电容器带电量越多，它的电容量就越大D某一电容器两板间的电压越高，它的电容就越大4如图的电路中C是平行板电容器，在S先触1后又扳到2，这时将平行板的板间距拉大一点，下列说法正确的是 （ ）A平行板电容器两板的电势差不变B平行扳电容器两板的电势差变小C平行板电容器两板的电势差增大
4、D平行板电容器两板间的的电场强度不变5一平行板电容器的两个极板分别与电源的正、负极相连，如果使两板间距离逐渐增大，则 （ ）A电容器电容将增大 B两板间场强将减小C每个极板的电量将减小 D两板间电势差将增大6如图所示，将平行板电容器与电池组相连，两板间的带电尘埃恰好处于静止状态若将两板缓慢地错开一些，其他条件不变，则 （ ）A电容器带电量不变B尘埃仍静止C检流计中有ab的电流D检流计中有ba的电流7如图所示，用静电计测量电容器两板间的电势差，不改变两板的带电量，把A板向右移，静电计指针偏角将_；把A板竖直向下移，静电计指针偏角将_；在AB板间插入一块电介质，静电计指针偏角将_8有一电容器，带电
5、量为1.010-5C，两板间电压力200V， 如果使它的带电量再增加1.010-6C，这时它的电容是_F，两板间电压是_V9如图所示，平行的两金属板M、N与电源相连，一个带负电的小球悬挂在两板间，闭合电键后，悬线偏离竖直方向的角度为，若N板向M板靠近，角将_；把电键K断开，再使N板向M板靠近，角将_10如图所示，平行板电容器两板间距为d，电源电压为6V闭 合S后将板间距离减为d/4，再断开S，又将两板间距离恢复到d，此时电容器两极间电压为_V 静电现象1静电感应 ：把金属导体放在外电场E中，导体内的_由于受电场力作用而_的现象叫做静电感应。 2静电平衡 ：发生静电感应的导体在自由电子_停止时的
6、状态称为静电平衡状态。 3静电屏蔽 ：在静电屏蔽现象中，金属网罩可以使罩内不受外界_的影响。如果把金属罩_还可以使罩内的带电体对外界不产生影响。2仔细观察下列与静电有关的各图，属于防范静电的是()答案A 解析题给四个图中，B、C、D均为静电现象的应用，只有A是防范静电的。 1静电平衡的实质 将不带电的金属导体放入场强为E0的静电场中，导体内自由电子便受到与场强E0方向相反的电场力作用。除了做无规则热运动，自由电子还要向电场E0的反方向做定向移动(图甲所示)，并在导体的一个侧面集结，使该侧面出现负电荷，而相对的另一侧出现“过剩”的等量的正电荷(如图乙所示)，等量异种电荷形成一附加电场E。当附加电
7、场与外电场的合场强为零时，即E的大小等于E0的大小而方向相反时(如图丙所示)，自由电子的定向移动停止，这时的导体处于静电平衡状态。2处于静电平衡状态的导体具有以下特点： (1)导体内部的场强(E0与E的合场强)处处为零，E内0；(2)整个导体是等势体，导体的表面是等势面；(3)导体外部电场线与导体表面垂直；(4)静电荷只分布在导体外表面上，且与导体表面的曲率有关。 带电粒子在电场中的直线运动1运动状态的分析：带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场，粒子的重力不计时，受到的电场力与运动方向在同一直线上，粒子做_ 运动。2用功能观点分析：粒子的重力不计时粒子动能的变化量等于_做的功。(1)在匀强
8、电场中，WFlcos_qU_。(2)非匀强电场中，WABqUAB_。3.两平行金属板相距为d，电势差为U，一电子质量为m，电荷量为e，从O点沿垂直于极板的方向射出，最远到达A点，然后返回，如图所示，OAh，此电子具有的初动能是() ABedUh C D答案D解析E，UOAEh，由动能定理得：Ek0eUOA，D正确。联系重力场类比电场规律：原来静止的带电粒子，经过电势差为U的电场加速，由动能定理qUmv2，可得粒子的速度v。末速度v的大小与带电粒子的自身性质(q/m)有关。带电粒子在匀强电场中的运动，跟物体在重力场中的运动相似，学习中可以用物体仅受重力作用的运动来类比带电粒子在电场中的运动，对运
9、动情况的分析很有帮助。不过，两者也有不同之处。所有的物体在重力场中具有相同的加速度g，而带电粒子在电场中的加速度aF/mEq/m，其值和带电粒子本身的性质(q/m)有关。注意：1.带电粒子在电场中是否考虑重力的问题。带电粒子一般指电子、质子、离子、粒子等基本粒子，除非有特殊说明或者有明确的暗示之外，其重力一般可以忽略不计(并非忽略质量)；如果是带电颗粒，如尘埃、液滴、小球等，除非有特殊说明或者有明确的暗示之外，其重力一般不能忽略。2讨论带电粒子在电场中的直线运动问题(加速或减速)经常用到的方法(1)能量方法能量守恒定律，注意题目中有哪些形式的能量出现；(2)功能关系动能定理，注意过程分析要全面
10、，准确求出过程中的所有功，判断选用分阶段还是全过程使用动能定理；(3)动力学方法牛顿运动定律和匀变速直线运动公式的结合，注意受力分析要全面，特别是重力是否需要考虑的问题，另外要注意运动学公式包含物理的正负号，即其矢量性。 带电粒子的偏转1带电粒子以初速度v0垂直电场方向进入电场。若只受电场力作用，则做a的_运动。2示波器：构造：示波器的核心部件是示波管，它由电子枪、_、荧光屏组成。工作原理：如图所示，电子先由加速电压U1加速，再经偏转电压U2偏转。4如图所示，矩形区域ABCD内存在竖直向下的匀强电场，两个带正电的粒子a和b以相同的水平速度射入电场，粒子a由顶点A射入，从BC的中点P射出，粒子b
11、由AB的中点O射入，从顶点C射出。若不计重力，则a和b的比荷(即粒子的电荷量与质量之比)之比是() A12B21C18D81 答案D解析a粒子和b粒子在水平方向均做速度为v的匀速运动，分别有BPvta，BCvtb，且2BPBC，故2tatb；在竖直方向上，分别有ABt，OBt，且AB2OB，解得a和b的比荷之比为81。1运动状态分析带电粒子仅受电场力作用，以初速度v0垂直进入匀强电场，粒子做类平抛运动。2处理方法垂直于场强方向做匀速直线运动，即vxv0，xv0t，ax0平行于场强方向做匀加速直线运动，即vyat，y，a3基本公式如图所示，设质量为m、电荷量为q的带电粒子以初速度v0沿垂直于电场
12、的方向进入长为l、间距为d、电势差为U的平行金属板间的匀强电场中。若不计粒子的重力，则可求出如下物理量：(1)粒子穿越电场的时间t粒子在垂直电场方向以v0做匀速直线运动，由lv0t，得t。(2)粒子离开电场时的速率v粒子沿电场方向做匀加速直线运动，加速度a，粒子离开电场时平行电场方向的分速度vyat，所以v(3)粒子离开电场时的侧移距离yy(4)粒子离开电场时的速度偏角tanarctan(5)带电粒子在电场中偏转的轨迹方程由xv0t和y，可得yx2，由此可知其轨迹为抛物线。(6)速度方向的延长线必过偏转电场的中点由tan和y可推得ytan，所以粒子可看做是从两板间的中点沿直线射出的。(7)若带
13、电粒子是在电势差为U0的电场中加速后射入偏转电场的，则qU0，将该式代入y及tan的表达式中可得y，tan。由此可知，带同种电荷的带电粒子在同一电场中加速后，射入同一偏转电场时，若能射出电场，则射出方向一致，和该粒子本身的质量和电荷量都无关。（七）带电粒子在匀强电场中的运动1如图，P和Q为两平行金属板，板间电压为U，在P板附近有一电子由静止开始向Q板运动关于电子到达Q板时的速率，下列说法正确的是 （ ）A两板间距离越大，加速时间越长，获得的速率就越大B两板间距离越小，加速度越大，获得的速率就越大C与两板间距离无关，仅与加速电压U有关D以上说法都不正确2带电粒子垂直进入匀强电场中偏转时（除电场力外不计其他力的作用）（ ）A电势能增加，动能增加 B电势能减小，动能增加C电势能和动能都不变 D上述结论都不正确3电子以初速度v0沿垂直场强方向射入两平行金属板中间的匀强电场中，现增大两板间的电压，但仍使电子能够穿过平行板间，则电子穿越平行板所需要的时间 （ ）A随电压的增大而减小 B随电压的增大而增大C加大两板间距离，时间将减小 D与电压及两板间距离均无关4如图所示，从灯丝发出的电子经加速电场加速后，进入偏转电场，若加速电压为U1，偏转电压为U2，要使电子在电场中的偏转量y增大为原来的2倍，下列方法中正确的是 （ ）A使U1
