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《电容器、带电粒子在电场中的运动》练习题 电容器及其应用：1、电容器充放电过程：（电源给电容器充电） 充电过程S-A：电源的电能转化为电容器的电场能 放电过程S-B：电容器的电场能转化为其他形式的能 2、电容：（1）物理意义：表示电容器容纳电荷本领的物理量。 （2）定义：电容器所带电量Q与电容器两极板间电压U的比值就叫做电容器的电容。 （3）定义式：——是定义式不是决定式 ——是电容的决定式（平行板电容器） （4）单位：法拉F，微法μF，皮法pF 1pF=10-6μF=10-12F （5）特点：电容器的电容C与Q和U无关，只由电容器本身决定。 电容器的带电量Q是指一个极板带电量的绝对值。 电容器始终与电源相连，则电容器的电压不变。 电容器充电完毕，再与电源断开，则电容器的带电量不变。 在有关电容器问题的讨论中，经常要用到以下三个公式和的结论联合使用进行判断 五、应用——带电粒子在电场中的运动（平衡问题，加速问题，偏转问题） 1、基本粒子不计重力，但不是不计质量，如质子（），电子，α粒子（）,氕（），氘（），氚（） 带电微粒、带电油滴、带电小球一般情况下都要计算重力。 2、平衡问题：电场力与重力的平衡问题。mg=Eq 3、加速问题 （1）由牛顿第二定律解释，带电粒子在电场中加速运动（不计重力），只受电场力Eq，粒子的加速度为a=Eq/m，若两板间距离为d，则 （2）由动能定理解释，， 可见加速的末速度与两板间的距离d无关，只与两板间的电压有关，但是粒子在电场中运动的时间不一样，d越大，飞行时间越长。 4、偏转问题——类平抛运动（由两极板间中点射入） 在垂直电场线的方向：粒子做速度为v0匀速直线运动。 在平行电场线的方向：粒子做初速度为0、加速度为a的匀加速直线运动。 带电粒子若不计重力，则在竖直方向粒子的加速度 带电粒子做类平抛的水平距离，若能飞出电场水平距离为L，若不能飞出电场则水平距离为x 带电粒子飞行的时间：t=x/v0=L/v0—————— 粒子要能飞出电场则：y≤d/2———————— 粒子在竖直方向做匀加速运动：——— 粒子在竖直方向的分速度:—————— 粒子出电场的速度偏角：—————— 由可得： 飞 行 时间：t=L/vO 竖直分速度： 侧向偏移量： 偏向角： 飞 行 时间：t=L/vO 偏向角： 侧向偏移量： ｙ＇＝ 在这种情况下，一束粒子中各种不同的粒子的运动轨迹相同。即不同粒子的侧移量，偏向角都相同，但它们飞越偏转电场的时间不同，此时间与加速电压、粒子电量、质量有关。 如果在上述例子中粒子的重力不能忽略时，只要将加速度a重新求出即可，具体计算过程相同。 针对练习 一、单选题： 1.如图所示，把一个带正电的小球放人原来不带电的金属空腔球壳内，其结果可能是() (A)只有球壳外表面带正电(B)只有球壳内表面带正电 (C)球壳的内、外表面都带正电 (D)球壳的内表面带正电，外表面带负电2.如图所示，在一电场强度有E的匀强电场中放一金属空心导体，图中a、b分( ) (A)a、b两点的电场强度都为零(B)a点电场强度为零，b点不为零(C)a点电场强度不为零，b点为零 (D)a、b两点电场强度均不为零.用一带负电荷的物体，可以使另一个不带电的导体( ) (A)只能带正电(B)只能带负电(C)既可带正电，也可带负电(D)无法使其带电.一个电容器，当所带电荷量为Q时，两极板间的电势差为U，如果所带电荷量增大为2Q，则(A)电容器电容增大为原来的2倍，两极板间电势差保持不变 (B)电容器电容减少为原来的1/2，两极板间电势差保持不变 ()电容器电容保持不变，两极板间电势差增大为原来的2倍 (D)电容器电容保持不变，两极板间电势差减少为原来的1/2.一个电容器带电量为Q时，两极板间的电压为U，若使其带电量增加4×10-7C，电势差增加20V，则它的电容是( ) (A)1×10-8F (B)2×10-8F (C)4×10-8F (D)8×10-8F 6.两块平行金属板带等量异号电荷，要使两板间的电压加倍，而板间的电场强度减半，可采用的办法有(A)两板的电量加倍，而距离变为原来的4倍 (B)两板的电量加倍，而距离变为原来的2倍 (C)两板的电量减半，而距离变为原来的4倍 (D)两板的电量减半.而距离变为原来的2倍7.如图所示，在两块带电平行金属板间，有一束电子沿Ox轴方向射入电场，在电场中的运动轨迹为OCD.已知OA=AB，则电子在OC段和CD段动能的增加量之比△EkC:△EkD为( ) (A)1:4 (B)1:3 (C)1:2 (D)1:1 8.原来都是静止的质