内容发布更新时间 : 2024/12/23 8:12:26星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
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第3讲 电容器与电容 带电粒子在电场中的运动
板块一 主干梳理·夯实基础
【知识点1】 常见电容器 电容器的电压、电荷量和电容的关系 Ⅰ1.电容器 (1)组成：由两个彼此绝缘又相互靠近的导体组成。 (2)带电量：一个极板所带电荷量的绝对值。 (3)电容器的充电、放电
①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。
②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。 ③充电时电流流入正极板，放电时电流流出正极板。 2．常见的电容器
(1)分类：从构造上可分为固定电容器和可变电容器。
(2)击穿电压：加在电容器极板上的极限电压，超过这个电压，电介质将被击穿，电容器损坏；电容器外壳上标的电压是额定电压，这个电压比击穿电压低。 3．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。 Q
(2)定义式：C＝。
U
(3)单位：法拉(F)，1 F＝106 μF＝1012 pF。 (4)电容与电压、电荷量的关系
①电容C的大小由电容器本身结构决定，与电压、电荷量无关。不随Q变化，也不随电压变化。
QΔQ
②由C＝可推出C＝。
UΔU4．平行板电容器及其电容
(1)影响因素：平行板电容器的电容与两极板正对面积成正比，与两极板间介质的介电常数成正比，与两板间的距离成反比。 (2)决定式： C＝
εrS
，k为静电力常量。 4πkd
【知识点2】 带电粒子在匀强电场中的运动 Ⅱ 1．加速问题
若不计粒子的重力，则电场力对带电粒子做的功等于带电粒子的动能的增量。 11
(1)在匀强电场中：W＝qEd＝qU＝mv2－mv2；
22011
(2)在非匀强电场中：W＝qU＝mv2－mv2。
2202．偏转问题
(1)条件分析：不计重力的带电粒子以速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场。 (2)运动性质：类平抛运动。
(3)处理方法：利用运动的合成与分解。
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①沿初速度方向：做匀速直线运动，运动时间t＝。
v0②沿电场方向：做初速度为零的匀加速运动。 ③基本过程，如图所示
??10la.能飞出平行板电容器：t＝□v???11qU
b.打在平行极板上：y＝at＝·t，运动时间?22md??2mdy? t＝?qU?
11qUlat＝□?离开电场时的偏移量：y＝122mvdv?12qUl离开电场时的偏转角：tanθ＝＝□?vmvd
0
2
2
2
220
y0
20
FqE
加速度：a＝＝＝mmqU
md
【知识点3】 示波管 Ⅰ 1．构造
示波管的构造如图所示，它主要由
电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空。
2．工作原理
(1)如果偏转电极XX′和YY′之间都没有加电压，则电子枪射出的电子沿直线运动，打在荧光屏中心，在那里产生一个亮斑。
(2)示波管的YY′偏转电极上加的是待显示的信号电压，XX′偏转电极上加的是仪器自身产生的锯齿形电压，叫做扫描电压。若所加扫描电压和信号电压的周期相同，就可以在荧
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光屏上得到待测信号在一个周期内随时间变化的稳定图象。
板块二 考点细研·悟法培优
考点1 平行板电容器的两类动态变化问题 [对比分析]
Q
1．对公式C＝U的理解
Q
电容C＝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C＝
εrS
分析平行板电容器电容的变化。 4πkd
Q
(3)用定义式C＝分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化。
UU
(4)用E＝分析电容器两极板间电场强度的变化。
d3．电容器两类问题的比较
分类 不变量 d变大 S变大 εr变大
充电后与电池两极相连 U C变小→Q变小、E变小 C变大→Q变大、E不变 C变大→Q变大、E不变 充电后与电池两极断开 Q C变小→U变大、E不变 C变大→U变小、E变小 C变大→U变小、E变小
例1 [2017·山东菏泽模拟]如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地。一带电油滴位于两极板间的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离( ) A．带电油滴将沿竖直方向向上运动 B．P点的电势将降低 C．带电油滴的电势能将减少
D．电容器的电容减小，极板带电荷量将增大
(1)电容器与电源连接，不变量是电压还是电荷量？
提示：电压。
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