2019-2020年高三物理《電容器與電容 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)》復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案.doc

2019-2020年高三物理電容器與電容 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案班級(jí)： 組號(hào)： 姓名： 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1.理解電容的概念，會(huì)分析平行板電容器的兩類動(dòng)態(tài)問題。2.熟練掌握帶電粒子在電場(chǎng)中加速、偏轉(zhuǎn)問題的處理方法，理解示波器的原理?！究键c(diǎn)復(fù)習(xí)】考點(diǎn)1、 電容器與電容1電容：(1)定義式：C= ；(2)單位：法拉(F)，1F=_F=_pF；(3)決定因素：電容C的大小由電容器本身 決定，與電壓、電荷量_。隨Q變化，也不隨電壓變化.2平行板電容器：（1）決定式： （口述平行板電容器的電容與哪些因素有關(guān)？什么關(guān)系？）（2）兩類動(dòng)態(tài)問題：充電后與電池兩極相連，則 不變（若增大極板正對(duì)面積S，則C ，Q ，E ）；充電后與電池兩極斷開，則 不變（若增大極板正對(duì)面積S，則C ，U ，E ）?？键c(diǎn)2、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1.帶電粒子在電場(chǎng)中的重力問題：電子、質(zhì)子、粒子、離子等基本粒子，除有說明或有明確的暗示以外，一般都 重力(但并不忽略質(zhì)量)；液滴、油滴、塵埃、小球等帶電顆粒，除有說明或有明確的暗示以外，一般都 重力。2.帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)：帶電粒子_于電場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，做 運(yùn)動(dòng)，處理方法類似于_，利用三個(gè)基本方程（沿初速度方向：_ 沿電場(chǎng)方向：_ ）可以得到離開電場(chǎng)時(shí)的偏移量 ，離開電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角正切 ，比較和的表達(dá)式，寫出二者的關(guān)系式為 。若不同的帶電粒子從靜止經(jīng)同一加速電壓U0加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，可推得偏移量 ，偏轉(zhuǎn)角正切 ?？键c(diǎn)3、示波管如圖是示波管的構(gòu)造圖，如果在偏轉(zhuǎn)電極XX和YY之間都沒有加電壓，則電子槍射出的電子沿直線運(yùn)動(dòng)，打在熒光屏_，在那里產(chǎn)生一個(gè)亮斑。請(qǐng)?jiān)谟覉D中畫出以下三種情況屏上亮線的形狀：（1）只在偏轉(zhuǎn)電極YY上加上如圖甲所示UY=Umsint的電壓；（2）只在偏轉(zhuǎn)電極XX上加上如圖乙所示的電壓；（3）在偏轉(zhuǎn)電極YY上加上圖甲所示的電壓，同時(shí)在偏轉(zhuǎn)電極XX上加上圖乙所示的電壓(設(shè)偏轉(zhuǎn)電壓頻率均較高)?！緦?duì)點(diǎn)訓(xùn)練】1如圖，一個(gè)電容器與電池相連，增大電容器兩極板間的距離，則下列說法中正確的是( )A.電容器電容增大 B.電容器極板電量增加C.在增大極板間距離過程中，電路中電流方向如題圖所示D.原來靜止在電容器極板間的電荷將向上加速運(yùn)動(dòng)2.如圖所示，豎直放置的平行金屬板帶等量異種電荷，一帶電微粒沿圖中直線從a向b運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是( )A.微粒做勻速運(yùn)動(dòng) B.微粒做勻加速運(yùn)動(dòng)C.微粒電勢(shì)能增大 D.微粒動(dòng)能減小3如圖所示，示波管是示波器的核心部件，它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成.如果在熒光屏上P點(diǎn)出現(xiàn)亮斑，那么示波管中的( )A.極板X應(yīng)帶正電 B.極板X應(yīng)帶正電 C.極板Y應(yīng)帶正電 D.極板Y應(yīng)帶正電【熱點(diǎn)考向1】平行板電容器動(dòng)態(tài)問題分析【例證1】如圖所示，平行板電容器AB兩極板水平放置，A在上方，B在下方，現(xiàn)將其和理想二極管串聯(lián)接在電源上，已知A和電源正極相連，二極管具有單向?qū)щ娦裕粠щ娦∏蜓谹B中心水平射入，打在B極板上的N點(diǎn)，小球的重力不能忽略，現(xiàn)通過上下移動(dòng)A板來改變兩極板AB間距(兩極板仍平行)，則下列說法正確的是( ) A.若小球帶正電，當(dāng)AB間距增大時(shí)，小球打在N的左側(cè)B.若小球帶正電，當(dāng)AB間距減小時(shí)，小球打在N的左側(cè)C.若小球帶負(fù)電，當(dāng)AB間距減小時(shí)，小球可能打在N的右側(cè)D.若小球帶負(fù)電，當(dāng)AB間距增大時(shí)，小球可能打在N的左側(cè)【互動(dòng)探究】在【例證1】中，若去掉電路中的二極管，則正確的選項(xiàng)是( ) 【熱點(diǎn)考向2】帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)【例證2】如圖所示，真空中水平放置的兩個(gè)相同極板Y和Y長(zhǎng)為L(zhǎng)，相距d，足夠大的豎直屏與兩板右側(cè)相距b.在兩板間加上可調(diào)偏轉(zhuǎn)電壓UYY，一束質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子(不計(jì)重力)從兩板左側(cè)中點(diǎn)A以初速度v0沿水平方向射入電場(chǎng)且能穿出.(1)證明粒子飛出電場(chǎng)后的速度方向的反向延長(zhǎng)線交于兩板間的中心O點(diǎn)；(2)求兩板間所加偏轉(zhuǎn)電壓UYY的范圍；(3)求粒子可能到達(dá)屏上區(qū)域的長(zhǎng)度.【變式訓(xùn)練】如圖所示為一真空示波管的示意圖，電子從燈絲K發(fā)出(初速度可忽略不計(jì))，經(jīng)燈絲與A板間的電壓U1加速，從A板中心孔沿中心線KO射出，然后進(jìn)入兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中(偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng))，電子進(jìn)入M、N間電場(chǎng)時(shí)的速度與電場(chǎng)方向垂直，電子經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后打在熒光屏上的P點(diǎn).已知M、N兩板間的電壓為U2，兩板間的距離為d，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，不計(jì)電子受到的重力及它們之間的相互作用力.(1)求電子穿過A板時(shí)速度的大小；(2)求電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)的側(cè)移量；(3)若要使電子打在熒光屏上P點(diǎn)的上方，可采取哪些措施？【熱點(diǎn)考向3】帶電體運(yùn)動(dòng)中的力電綜合問題【例證3】在足夠長(zhǎng)的粗糙絕緣板A上放一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為+q的小滑塊B.用手托住A置于方向水平向左、場(chǎng)強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，此時(shí)A、B均能靜止，如圖所示.現(xiàn)將絕緣板A從圖中位置 P垂直電場(chǎng)線移至位置Q，發(fā)現(xiàn)小滑塊B相對(duì)A發(fā)生了運(yùn)動(dòng).為研究方便可以將絕緣板A的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化成先勻加速接著勻減速到靜止的過程.測(cè)量發(fā)現(xiàn)豎直方向加速的時(shí)間為0.8 s，減速的時(shí)間為0.2 s.P、Q位置高度差為0.5 m.已知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)，A、B之間動(dòng)摩擦因數(shù)=0.4,g取10 m/s2.求： (1)絕緣板A加速和減速的加速度大小分別為多大？(2)滑塊B最后停在離出發(fā)點(diǎn)水平距離為多大處？ 【變式訓(xùn)練】在空間中水平面MN的下方存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，質(zhì)量為m的帶電小球由MN上方的A點(diǎn)以一定初速度水平拋出，從B點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度方向恰好水平，A、B、C三點(diǎn)在同一直線上，且AB=2BC，如圖所示.由此可見( )A.電場(chǎng)力為3mg B.小球帶正電C.小球從A到B與從B到C的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等 D.小球從A到B與從B到C的速度變化量相等【雙基訓(xùn)練】1.根據(jù)電容器電容的定義式C=Q/U可知( )A.電容器所帶的電荷量Q越多，它的電容就越大，C與Q成正比B.電容器不帶電時(shí)，其電容為零C.電容器兩極板之間的電壓U越高，它的電容就越小，C與U成反比D.以上說法均不對(duì)2.如圖所示，兩板間距為d的平行板電容器與電源連接，電鍵K閉合.電容器兩板間有一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的微粒靜止不動(dòng).下列各敘述中正確的是( )A.微粒帶的是正電 B.電源電動(dòng)勢(shì)大小為C.電鍵K斷開，把電容器兩板距離增大，微粒將向下做加速運(yùn)動(dòng)D.保持電鍵K閉合，把電容器兩板距離增大，微粒將向下做加速運(yùn)動(dòng)3.如圖所示，有一帶電粒子(不計(jì)重力)貼著A板沿水平方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為U1時(shí)，帶電粒子沿軌跡從兩板右端連線的中點(diǎn)飛出；當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓為U2時(shí)，帶電粒子沿軌跡落到B板中間.設(shè)粒子兩次射入電場(chǎng)的水平速度相同，則電壓U1、U2之比為( )A.18 B.14 C.12 D.11 4. 如圖(a)所示，兩個(gè)平行金屬板P、Q豎直放置，兩板間加上如圖(b)所示的電壓，t=0時(shí)，Q板比P板電勢(shì)高5 V，此時(shí)在兩板的正中央M點(diǎn)有一個(gè)電子，速度為零，電子在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)，使得電子的位置和速度隨時(shí)間變化.假設(shè)電子始終未與兩板相碰.在0<t<8 10-10 s的時(shí)間內(nèi)，這個(gè)電子處于M點(diǎn)的右側(cè)，速度方向向左且大小逐漸減小的時(shí)間是( )A.0<t<210-10s B.210-10s<t<410-10s C.410-10s<t<610-10s D.610-10s<t<810-10s5. 如圖是說明示波器工作原理的示意圖，已知兩平行板間的距離為d、板長(zhǎng)為l，電子經(jīng)電壓為U1的電場(chǎng)加速后從兩平行板間的中央處垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng).設(shè)電子質(zhì)量為me、電荷量為e.(1)求經(jīng)電場(chǎng)加速后電子速度v的大小;(2)要使電子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角度最大，兩平行板間的電壓U2應(yīng)是多少？(3)電子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)角度最大時(shí)，電子的動(dòng)能多大？