《高考物理一轮复习讲练测》专题32 电容器 带电粒子在电场中的运动（讲）（原卷版）

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第七章 静电场
1.多个电荷库仑力的平衡和场强叠加问题．
2．利用电场线和等势面确定场强的大小和方向，判断电势高低、电场力变化、电场力做功和电势能的变化
等．
3．带电体在匀强电场中的平衡问题及其他变速运动的动力学问题．
4．对平行板电容器电容决定因素的理解，解决两类有 关动态变化的问题．[来源:学.科.网Z.X.X.K]
5．分析带电粒子在电场中的加速和偏转问题．
6．示波管、静电除尘等在日常生活和科学技术中的应用.
第 32 讲 电容器 带电粒子在电场中的运动
1.理解电容器的基本概念，掌握好电容器的两类动态分析.
2.能运用运动的合成与分解解决带电粒子的偏转问题.
3.用动力学方法解决带电粒子在电场中的直线运动问题．
一、电容器的充、放电和电容的理解
1． 电容器的充、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．
2．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．[来源:学科网 ZXXK]
(2)定义式：
1
(3)物理意义：表示电容器容纳电荷本领大小的物理量．
3．平行板电容器
(1)影响因素：平行板电容器的电容与正对面积成正比，与 介质的介电常数成正比，与两板间的距离成反比．
(2)决定式： ，k为静电力常量．
特别提醒　 适用于任何电容器，但 仅适用于平行板电容器．
二、带电粒子在电场中的运动
1．带电粒子在电场中加速
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动能的增量．
(1)在匀强电场中：W＝qEd＝qU＝mv2－mv 或F＝qE＝q＝ma.
(2)在非匀强电场中：W＝qU＝mv2－mv.
2．带电粒子在电场中的偏转
(1)条件分析：带电粒子垂直于电场线方向进入匀强电场．
(2)运动性质：匀变速曲线运动．
(3)处理方法：分解成相互垂直的两个方向上的直线运动，类似于平抛运动．
(4)运动规律：
① 沿初速度方向做匀速直线运动，运动时间
② 沿电场力方向，做匀加速直线运动
考点一 平行板电容器的动态分析
1．对公式 的理解
电容 ，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 分析平行板电容器电容的变化．
(3)用定义式 分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化．
2
(4)用 分析电容器两极板间电场强度的变化．[来源:学_科_网]
3．电容器两类问题的比较
分类 充电后与电池两极相连 充电后与电池两极断开
不变量 U Q
d变大 C变小→Q变小、E变小 C变小→U变大、E不变
S变大 C变大→Q变大、E不变 C变大→U变小、E变小
εr变大 C变大→Q变大、E不变 C变大→U变小、E变小
★重点归纳★
1、解电容器问题的常用技巧
(1)在电荷量保持不变的情况下，电场强度与板间的距离无关．
(2)对平行板电容器的有关物理量 Q、E、U、C进行讨论时，关键在于弄清哪些是变量，哪些是不变量，在变
量中哪些是自变量，哪些是因变量，抓住 、Q＝CU 和 进行判定即可．
★典型案例★第七届中国(上海)国际超级电容器产业展览会于 2016 年8月23 日至 25 日在上海新国际博览
中心举行．如图所示为超级平行板电容器，相距为 d的两极板 M、N分别与电压为 U的恒定电源两极连接，
极板 M带正电．现有一质量为 m的带电油滴在极板中央处于静止状态，且此时极板带电荷量与油滴带电荷
量的比值为 k，则(　　)
A． 油滴带正电
B． 油滴带电荷量为
C． 电容器的电容为
D． 将极板 N向下缓慢移动一小段距离，油滴将向上运动
★针对练习 1★两块竖直放置的平行正对的金属板构成一个平行板电容器。电容器左板接地，右板与静电计
相连，在距离两板等距离的 A点处有一个带电小球在静电力与细绳牵引下处于静止状态。若将左极板向右
移动靠近 A点（未接触）后系统再次平衡，下列说法中正确的是(　　)
3
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