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高三物理电容器与电容复习PPT精品课件
(2)在非匀强电场中:W= qU =12 mv2-12mv02.
基础知识梳理
2.带电粒子在电场中的偏转 带电粒子以垂直匀强电场的场强 方向进入电场后,做类平抛运动,轨 迹为抛物线. 垂直于场强方向做匀速直线 运 动: vx=v0,x=v0t. 平行于场强方向做初速度为零的 匀加速直线 运动:
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加倍,故 A 正确.
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三、带电粒子在复合场中的运动 1.带电粒子在电场中的运动是否 考虑重力 (1)基本粒子:如电子、质子、α粒 子、离子等除有说明或明确的暗示以 外,一般都不考虑重力(但并不忽略质 量). (2)带电颗粒:如液滴、油滴、尘 埃、小球等,除有说明或有明确的暗 示以外,一般都不能忽略重力.
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二、带电粒子在电场中偏转的几个重要 推论
1.若不同的带电粒子是从静止经过同 一加速电压U0加速后进入偏转电场的,则由 动能定理有:qU0=12mv02 由此得:y=12at2=2mqlv2U02d=4UUl02d
tanθ=mqvlU02d=2UUl0d
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结论:不同的带电粒子从静止经 过同一电场加速后进入同一偏转电 场,它们在电场中的偏转角度和偏转 距离总是相同的.
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2.带电粒子在重力场和匀强电场 中的运动
(1)由于带电粒子在匀强电场中所 受电场力和重力都是恒力,不受约束 的粒子做的都是匀变速运动,因此可 以采取正交分解法处理.
图9-3-4
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A.使U2加倍 B.使U2变为原来的4倍
C.使 U2 变为原来的 2倍
D.使U2变为原来的1/2倍
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解析:选
A.由 动 能 定 理
eU1
=
1 2
mv02,要使电子的运动轨迹不发生变化,
也就是粒子的偏转距离 y 不变,y=
2edUm2vl202,即 y=4Ud2Ul21.若 U1 加倍,U2 也
vy=at,y=12at2, a=qmE=mqUd. 侧移距离:y=2mqUvl022d, 偏转角:θ=arctanmqdUvl02,如图 9-3-1 所示.
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图9-3-1
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三、示波管 1.示波管装置 示波管由电子枪、偏转电极和荧光屏组 成,管内抽成真空.如图9-3-2所示.
图9-3-2
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2.工作原理 示波器是可以用来观察电信号随时间 变化情况的一种电子仪器.如果在偏转电 极XX′上加横向扫描电压,同时加在偏转 电极YY′上所要研究的信号电压,电子束 随信号电压的变化在纵向做竖直方向的扫 描,其周期与偏转电极XX′的扫描电压的 周期相同 ,在荧光屏上就显示出信号电压 随时间变化的图线.
跟板间电介质的介电常数ε成正比,跟正 对面积S成正比,跟极板间的距离d
成反比.
εS
(2)决定式:C=4πkd .
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(3)熟记两点: ①保持两极板与电源相连,则电 容器两极板间电压不变. ②充电后断开电源,则电容器所 带的电荷量不变.
基础知识梳理
特别提示:公式 C=QU=ΔΔUQ是电容 的定义式,对任何电容器都适用.公式
C=
εS 是平行板电容器的决定式,只 4πkd
对平行板电容器适用.
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二、带电粒子在电场中的运动 1.带电粒子在电场中加速 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 功等于带电粒子动能的增量.
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(1)在匀强电场中:W= qEd =qU=12 mv2-12mv02.
特别提醒
用动能定理
qUy
=
1 2
mv2
-
1 2
mv02 计算末速度时,要注意式中的
Uy 不是两极板间的电压 U,而是入
射点和出射点之间的电压 Uy=yd·U.
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即时应用
2.如图9-3-4所 示,静止的电子在加速电 压U1的作用下从O经P板的 小孔射 出,又垂直进入平
行金属板间的电场,在偏 转电压U2的作用下偏转一 段距离.现使U1加倍,要 想使电子的轨迹不发生变 化,应该( )
第三节 电容器与电容 带电 粒子在电场中的运动
基础知识梳理
一、电容器及其电容 1.电容器 (1)组成:两个彼此 绝缘且 又相互靠近的导体. (2)带电荷量:一个极板所 带电荷量的ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ对值.
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(3)充、放电 ①充电:把电容器接在电源上后,电 容器两个极板分别带上等量的异种电荷的 过程.充电后,两极板间有电场 存在,电 容器储存电荷. ②放电:用导线将充电后的电容器的 两极板接通,极板上电荷 中和的过程.放 电后的两极板间不再有电场,电场能转化 为其他形式的能量.
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一、电容器动态问题的分析方法 1.先确定是Q还是U不变:电容 器保持与电源连接,U不变;电容器充 电后断开电源,Q不变. 2.据平行板电容器 C=4πεSkd来确 定电容的变化. 3.由 C=QU的关系判定 Q、U 的 变化.
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4.动态分析如下表
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即时应用
1.(2009年高考海南卷)一平行板电 容器两极板间距为d、极板面积为S, 电容为ε0S/d,其中ε0是常量.对此电容 器充电后断开电源.当增加两板间距 时,电容器极板间( )
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2.电容
(1)定义:电容器所带的电荷量与电容器
两极板间的电势差 的比值.
(2)意义:表示电容器容纳电荷 本领 的
物理量.
Q ΔQ
(3)定义式:C= U =ΔU.
(4)单位:1法拉(F)=106 微法(μF)=1012
皮法(pF).
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3.平行板电容器的电容
(1)决定因素:平行板电容器的电容C
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2.作粒子速度的反
向延长线,与初速度方 向交于O点,O点与电场 边缘的距离为x,如图9 -3-3所示,则
图9-3-3
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qUl2 x=taynθ=2dqmUvl 02=2l .
mv02d 结论:粒子从偏转电场中射出 时,就像是从极板间的 x=2l 处的 O 点沿直线射出.
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A.电场强度不变,电势差变大 B.电场强度不变,电势差不变 C.电场强度减小,电势差不变 D.电场强度减小,电势差减小
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解析:选 A.由 C=QU和 C=εS/4πkd, 电容器充电后断开电源,极板所带电量 不变.因为 d 增大,所以 C 减小,U 增 大.而由 E=Ud =4πεSkQ可知,E 不变,A 正确.