第十三讲：电场-电容器、带点粒子在电场中的运动.doc

第十三讲：电场----电容器、带点粒子在电场中的运动 复习要点 1、了解带电粒子在电场中的行为特征，掌握移动电荷时电场力做功与电势能变化间的关系，掌握“电加速”与“电偏转”的相应规律。 2、了解电容器、电容等概念，掌握电量、电势差及电容间关系。 考点知识梳理 一、电容 1．电容器 （1）组成:两个彼此 绝缘 又 互相靠近 可构成一个电容器. （2）充电：把电容器的一个极板接电池正极，另一个极板接电池负极，两个极板就分别带上了 等量 的 异种 电荷，这个过程叫做充电. （3）放电：用一根导线把充电后的两极接通，两极上的电荷互相 中和 ，电容器就不带电，这个过程叫做放电. （4）电荷量：电容器所带的电荷量是指电容器的 一个极板所带电荷量的绝对值 . 2．电容 （1）物理意义：表示电容器 容纳电荷的本领 物理量. （2）定义：电容器所带的电荷量Q(任一个极板所带电量的绝对值)与 两极板电势差 的比值叫做电容器的电容. （3）单位:法拉(F),微法(μF),皮法(PF)，1F=106μF=1012PF （4）计算式：C= Q/U . ①推论：C=ΔQ/ΔU ②平行板电容器的电容： (即平行板电容器的电容与两板正对面积成正比,与两板间距离成反比,与介质的介电常数成正比). （5）决定因素：一个电容器电容的大小是由电容器 结构 决定的，与电容器是否带电、 两极板的电势差 及 无关. （6）额定电压是指电容器安全工作时的电压上限. 3．对电容器两个公式的理解 （1）公式: 是电容的定义式,对 任何 电容器都适用.对一个确定的电容器,其电容已确定,不会随其 电荷量 的改变而改变. （2）公式是 电容 的决定式,只对 平行板电容器 电容器适用. 二、电场中的带电粒子 （一）、平衡 1．带电粒子在匀强电场中静止时，如果只受重力和电场力，则电场力的方向为若带电粒子的质量为m,电场的强度为E,则粒子的带电荷量为__________,若粒子带负电,场强方向为,粒子带正电,场强方向为_________________. 2．带电粒子在匀强电场中匀速直线运动，且只受重力和电场力，必有________等于__________；设匀强电场两极板电压为U，板间距离为d,带电粒子的电荷量为+q，则电容器的_________带正电荷；带电粒子的质量为_____ ________. （二）、加速 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_______在同一直线上,做____运动. νt2—ν02=2ad （2）用功能观点分析： 粒子只受电场力作用,电场力做功即为合外力做功,故粒子动能变化量等于 电势能 的变化量:(式中U为加速电场的电势差) . 此式适用于一切静电场(包括匀强场和非匀强场).对匀强场,由于电场力为恒力,故还可以有如下的公式:(式中s为沿电场线方向的位移). （三）、偏转 1.运动状态分析 带电粒子以速度垂直于电场线方向射入匀强电场,受到恒定的与初速度方向成90度的电场力作用,做 匀变速 曲线运动. 2.偏转运动的处理方法 多应用牛顿第二定律及运动的合成与分解知识求解.粒子的运动是沿初速方向的_______匀速直线运动_ 和沿电场力方向的 匀变速直线运动 的合运动,故可用类似平抛运动的分析方法. 3.主要偏转物理量分析： 质量为、带电量为的带电粒子以初速度沿垂直于电场方向，进入长为L、间距为、电压为的两平行金属板间，在穿越电场时发生偏转（不计粒子重力），则： ①偏转加速度a= ； ②偏转位移y= ； ③速度偏向角tanθ= . 【答案】 三、示波器的原理 示波管主要由　　　、　　　　和　　　三部分组成.管内抽成　　，电子枪通电后发射　　　，电子在　　电场作用下被加速，然后进入　　电场.偏转电极一般有相互　的两组，一组控制　　偏转，一组控制　　偏转.电子经过偏转电场后打到荧光屏上使荧光粉发A　U变小，E不变 B　E变大，W变大 C　U变小，W不变 D　U不变，W不变 解析：当平行板电容器充电后与电源断开时，对有关物理量变化的讨论，要注意板间场强的一个特点： ，即对于介质介电常数为ε的平行板电容器而言，两极间场强只与极板上单位面积的带电量成正比。 带电量Q不变，两极间场强E保持不变，由于板间d距离减小，据可知，电容器