高考物理一輪復(fù)習(xí) 第六章第3單元電容器 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)課件 新人教版（安徽 北京專版）

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1、思維啟動(dòng)思維啟動(dòng) 如圖如圖631所示，絕緣開(kāi)口金屬球殼所示，絕緣開(kāi)口金屬球殼A已帶電，現(xiàn)把驗(yàn)電器甲的小金屬球與已帶電，現(xiàn)把驗(yàn)電器甲的小金屬球與A球殼的內(nèi)壁用導(dǎo)線相連，另外把一絕球殼的內(nèi)壁用導(dǎo)線相連，另外把一絕緣的金屬小球緣的金屬小球B與球殼與球殼A的內(nèi)壁相接觸后的內(nèi)壁相接觸后 圖圖631再與驗(yàn)電器乙的金屬小球相接觸，驗(yàn)電器乙距球殼再與驗(yàn)電器乙的金屬小球相接觸，驗(yàn)電器乙距球殼A足足夠遠(yuǎn)，那么驗(yàn)電器甲的金屬箔片夠遠(yuǎn)，那么驗(yàn)電器甲的金屬箔片_，驗(yàn)電器乙的，驗(yàn)電器乙的金屬箔片金屬箔片_。(填填“張開(kāi)張開(kāi)”或或“不張開(kāi)不張開(kāi)”)提示：提示：處于靜電平衡的金屬球殼，由于電荷間的相互排處于靜電平衡的金屬球殼

2、，由于電荷間的相互排斥的作用力，電荷間的距離盡量變大，所以電荷分布在斥的作用力，電荷間的距離盡量變大，所以電荷分布在金屬球殼的外表面上，在金屬球殼的內(nèi)表面沒(méi)有凈電荷金屬球殼的外表面上，在金屬球殼的內(nèi)表面沒(méi)有凈電荷的分布。驗(yàn)電器甲與的分布。驗(yàn)電器甲與A球殼相連時(shí)，與金屬球殼構(gòu)成一個(gè)球殼相連時(shí)，與金屬球殼構(gòu)成一個(gè)導(dǎo)體，相當(dāng)于金屬球殼的遠(yuǎn)端，則帶有電荷，從而使金導(dǎo)體，相當(dāng)于金屬球殼的遠(yuǎn)端，則帶有電荷，從而使金屬箔片張開(kāi)；同理，得出驗(yàn)電器乙不會(huì)帶電，故金屬箔屬箔片張開(kāi)；同理，得出驗(yàn)電器乙不會(huì)帶電，故金屬箔片不張開(kāi)。片不張開(kāi)。應(yīng)用升級(jí)應(yīng)用升級(jí)1電工穿的高壓作業(yè)服是用銅絲編織的，下列說(shuō)法正確電工穿的高壓作

3、業(yè)服是用銅絲編織的，下列說(shuō)法正確的是的是()A銅絲編織的衣服不易拉破，所以用銅絲編織銅絲編織的衣服不易拉破，所以用銅絲編織B電工被銅絲編織的衣服包裹，使體內(nèi)電勢(shì)保持為電工被銅絲編織的衣服包裹，使體內(nèi)電勢(shì)保持為 零，對(duì)人體起保護(hù)作用零，對(duì)人體起保護(hù)作用C電工被銅絲編織的衣服包裹，使體內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度保電工被銅絲編織的衣服包裹，使體內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度保 持為零，對(duì)人體起保護(hù)作用持為零，對(duì)人體起保護(hù)作用D銅絲必須達(dá)到一定厚度，才能對(duì)人體起到保護(hù)作用銅絲必須達(dá)到一定厚度，才能對(duì)人體起到保護(hù)作用解析：解析：金屬殼可以起到靜電屏蔽的作用，使殼內(nèi)部不金屬殼可以起到靜電屏蔽的作用，使殼內(nèi)部不受外部電場(chǎng)的影響。受外部電場(chǎng)的影

4、響。答案：答案：C思維啟動(dòng)思維啟動(dòng) 用控制變量法，可以研究影響平行板電容器電容的因素用控制變量法，可以研究影響平行板電容器電容的因素(如圖如圖632)。設(shè)兩極板正對(duì)面積為。設(shè)兩極板正對(duì)面積為S，極板間的距離為，極板間的距離為d，靜電計(jì)指針偏角為靜電計(jì)指針偏角為。實(shí)驗(yàn)中，極板所帶電荷量不變，若：。實(shí)驗(yàn)中，極板所帶電荷量不變，若：圖圖632(1)保持保持S不變，增大不變，增大d，則，則_；(2)保持保持d不變，減小不變，減小S，則，則_。提示：提示：電容器充滿電后，顯然是電荷量不變，當(dāng)電容器充滿電后，顯然是電荷量不變，當(dāng)S不變、不變、d增大時(shí)，增大時(shí)，U增大，所以增大，所以增大；若保持增大；若保持

5、d不變，減小不變，減小S，則，則場(chǎng)強(qiáng)變強(qiáng)，場(chǎng)強(qiáng)變強(qiáng)，U增大，增大，增大。增大。(2)電容器兩類(lèi)動(dòng)態(tài)變化的分析比較：電容器兩類(lèi)動(dòng)態(tài)變化的分析比較： 第一類(lèi)動(dòng)態(tài)變化：兩極板間電壓第一類(lèi)動(dòng)態(tài)變化：兩極板間電壓U恒定不變。恒定不變。第二類(lèi)動(dòng)態(tài)變化：電容器所帶電荷量第二類(lèi)動(dòng)態(tài)變化：電容器所帶電荷量Q恒定不變。恒定不變。解析：解析：電容器的電容和它所帶的電荷量無(wú)關(guān)，和板間的電電容器的電容和它所帶的電荷量無(wú)關(guān)，和板間的電壓無(wú)關(guān)，只由電容器本身的結(jié)構(gòu)來(lái)決定。因此壓無(wú)關(guān)，只由電容器本身的結(jié)構(gòu)來(lái)決定。因此A、B、C都都不正確，故選不正確，故選D。答案：答案：D知識(shí)聯(lián)動(dòng)知識(shí)聯(lián)動(dòng)1帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)重力的處理帶電

6、粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)重力的處理(1)基本粒子：如電子、質(zhì)子、基本粒子：如電子、質(zhì)子、粒子、離子等，除有說(shuō)粒子、離子等，除有說(shuō) 明或明確的暗示以外，一般都不考慮重力明或明確的暗示以外，一般都不考慮重力(但并不忽但并不忽 略質(zhì)量略質(zhì)量)。(2)帶電顆粒：如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有說(shuō)帶電顆粒：如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有說(shuō) 明或有明確的暗示以外，一般都不能忽略重力。明或有明確的暗示以外，一般都不能忽略重力。應(yīng)用升級(jí)應(yīng)用升級(jí)3如圖如圖633所示，質(zhì)子所示，質(zhì)子( H)和和粒子粒子( He)以相同的初動(dòng)能垂直射入偏轉(zhuǎn)以相同的初動(dòng)能垂直射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)電場(chǎng)(粒子不計(jì)重力粒子不計(jì)重力)，則這兩個(gè)粒子，則

7、這兩個(gè)粒子 圖圖633射出電場(chǎng)時(shí)的側(cè)位移射出電場(chǎng)時(shí)的側(cè)位移y之比為之比為 ()A1 1 B1 2C2 1 D1 41142答案：答案：B典題例析典題例析例例1如圖如圖634所示，平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為所示，平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為E的的直流電源直流電源(內(nèi)阻不計(jì)內(nèi)阻不計(jì))連接，下極板接地。一帶電油滴位于連接，下極板接地。一帶電油滴位于電容器中的電容器中的P點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)將平行板電容器點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離，則的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離，則 () 圖圖634A帶電油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)帶電油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng)BP點(diǎn)的電勢(shì)將降低點(diǎn)的電

8、勢(shì)將降低C帶電油滴的電勢(shì)能將減小帶電油滴的電勢(shì)能將減小D若電容器的電容減小，則極板帶電荷量將增大若電容器的電容減小，則極板帶電荷量將增大答案答案B拓展訓(xùn)練拓展訓(xùn)練1靜電計(jì)是在驗(yàn)電器的基礎(chǔ)上制成的，用其指針張角的靜電計(jì)是在驗(yàn)電器的基礎(chǔ)上制成的，用其指針張角的大小來(lái)定性顯示其金屬球與外殼之間的電勢(shì)差大小。大小來(lái)定性顯示其金屬球與外殼之間的電勢(shì)差大小。如圖如圖635所示，所示，A、B是平行板電容器的兩個(gè)金屬是平行板電容器的兩個(gè)金屬板，板，G為靜電計(jì)。開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)為靜電計(jì)。開(kāi)始時(shí)開(kāi)關(guān)S閉合，靜電計(jì)指針張開(kāi)閉合，靜電計(jì)指針張開(kāi)一定角度，為了使指針張開(kāi)的角度增大些，下列采取一定角度，為了使指針張開(kāi)的角度增大

9、些，下列采取的措施可行的是的措施可行的是()圖圖635A斷開(kāi)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S后，將后，將A、B分開(kāi)些分開(kāi)些B保持開(kāi)關(guān)保持開(kāi)關(guān)S閉合，將閉合，將A、B兩極板分開(kāi)些兩極板分開(kāi)些C保持開(kāi)關(guān)保持開(kāi)關(guān)S閉合，將閉合，將A、B兩極板靠近些兩極板靠近些D保持開(kāi)關(guān)保持開(kāi)關(guān)S閉合，將變阻器滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)閉合，將變阻器滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)答案：答案：A知識(shí)檢索知識(shí)檢索討論帶電粒子在電場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)討論帶電粒子在電場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng)(加速或減速加速或減速)的方法：的方法：(1)能量方法能量方法能量守恒定律；能量守恒定律；(2)功能關(guān)系功能關(guān)系動(dòng)能定理；動(dòng)能定理；(3)力和加速度方法力和加速度方法牛頓運(yùn)動(dòng)定律，勻變速直線運(yùn)動(dòng)

10、牛頓運(yùn)動(dòng)定律，勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式。公式。典題例析典題例析例例2如圖如圖636甲所示，在水平地面上固定一傾角甲所示，在水平地面上固定一傾角為為的光滑絕緣斜面，斜面處于電場(chǎng)強(qiáng)度大小為的光滑絕緣斜面，斜面處于電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E、方向、方向沿斜面向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。一勁度系數(shù)為沿斜面向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。一勁度系數(shù)為k的絕緣輕質(zhì)彈的絕緣輕質(zhì)彈簧的一端固定在斜面底端，整根彈簧處于自然狀態(tài)。一簧的一端固定在斜面底端，整根彈簧處于自然狀態(tài)。一質(zhì)量為質(zhì)量為m、帶電荷量為、帶電荷量為q(q0)的滑塊從距離彈簧上端為的滑塊從距離彈簧上端為s0處?kù)o止釋放，滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電荷量保持不變，設(shè)處?kù)o止釋放，滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電荷量

11、保持不變，設(shè)滑塊與彈簧接觸過(guò)程沒(méi)有機(jī)械能損失，彈簧始終處在彈滑塊與彈簧接觸過(guò)程沒(méi)有機(jī)械能損失，彈簧始終處在彈性限度內(nèi)，重力加速度大小為性限度內(nèi)，重力加速度大小為g。圖圖636(1)求滑塊從靜止釋放到與彈簧上端接觸瞬間所經(jīng)歷的求滑塊從靜止釋放到與彈簧上端接觸瞬間所經(jīng)歷的時(shí)間時(shí)間t1；(2)若滑塊在沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中最大速度大若滑塊在沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中最大速度大小為小為vm，求滑塊從靜止釋放到速度大小為，求滑塊從靜止釋放到速度大小為vm的過(guò)程中的過(guò)程中彈簧的彈力所做的功彈簧的彈力所做的功W；(3)從滑塊靜止釋放瞬間開(kāi)始計(jì)時(shí)，請(qǐng)?jiān)趫D從滑塊靜止釋放瞬間開(kāi)始計(jì)時(shí)，請(qǐng)?jiān)趫D636乙中畫(huà)出乙中

12、畫(huà)出滑塊在沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中速度與時(shí)間關(guān)系滑塊在沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中速度與時(shí)間關(guān)系vt圖圖像。圖中橫坐標(biāo)軸上的像。圖中橫坐標(biāo)軸上的t1、t2及及t3分別表示滑塊第一次與彈簧分別表示滑塊第一次與彈簧上端接觸、第一次速度達(dá)到最大值及第一次速度減為零的時(shí)上端接觸、第一次速度達(dá)到最大值及第一次速度減為零的時(shí)刻，縱坐標(biāo)軸上的刻，縱坐標(biāo)軸上的v1為滑塊在為滑塊在t1時(shí)刻的速度大小，時(shí)刻的速度大小，vm是題中是題中所指的物理量。所指的物理量。思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥本題考查勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律、共點(diǎn)力的本題考查勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律、共點(diǎn)力的平衡、動(dòng)能定理、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等知識(shí)，解答時(shí)要分平衡、動(dòng)能定理、牛頓

13、運(yùn)動(dòng)定律等知識(shí)，解答時(shí)要分階段應(yīng)用不同的規(guī)律列方程求解。階段應(yīng)用不同的規(guī)律列方程求解。(3)如圖所示。如圖所示。 拓展訓(xùn)練拓展訓(xùn)練 2.如圖如圖637所示，板長(zhǎng)所示，板長(zhǎng)L4 cm的平行板的平行板電容器，板間距離電容器，板間距離d3 cm，板與水平線，板與水平線夾角夾角37，兩板所加電壓為，兩板所加電壓為U100 V，有一帶負(fù)電液滴，帶電荷量為有一帶負(fù)電液滴，帶電荷量為q31010 C，圖，圖637以以v01 m/s的水平速度自的水平速度自A板邊緣水平進(jìn)入電場(chǎng)，在電場(chǎng)中板邊緣水平進(jìn)入電場(chǎng)，在電場(chǎng)中仍沿水平方向并恰好從仍沿水平方向并恰好從B板邊緣水平飛出，取板邊緣水平飛出，取g10 m/s2。求

14、：求：(1)液滴的質(zhì)量；液滴的質(zhì)量；(2)液滴飛出時(shí)的速度。液滴飛出時(shí)的速度。答案：答案：(1)8108 kg(2)1.32 m/s知識(shí)檢索知識(shí)檢索 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，綜合了靜電場(chǎng)和力學(xué)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，綜合了靜電場(chǎng)和力學(xué)的知識(shí)，分析方法和力學(xué)的分析方法基本相同：先分的知識(shí)，分析方法和力學(xué)的分析方法基本相同：先分析受力情況再分析運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)過(guò)程；然后選用恰析受力情況再分析運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)過(guò)程；然后選用恰當(dāng)?shù)囊?guī)律解題。當(dāng)?shù)囊?guī)律解題。典題例析典題例析例例3如圖如圖638為一真空示波管的示意圖，電子從燈絲為一真空示波管的示意圖，電子從燈絲K發(fā)出發(fā)出(初速度可忽略不計(jì)初速度可忽略不計(jì))，經(jīng)

15、燈絲與，經(jīng)燈絲與A板間的電壓板間的電壓U1加速，加速，從從A板中心孔沿中心線板中心孔沿中心線KO射出，然后進(jìn)入兩塊平行金屬板射出，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)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng))，電子進(jìn)入，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(guò)電場(chǎng)后打間電場(chǎng)時(shí)的速度與電場(chǎng)方向垂直，電子經(jīng)過(guò)電場(chǎng)后打在熒光屏上的在熒光屏上的P點(diǎn)。已知點(diǎn)。已知M、N兩板間的電壓為兩板間的電壓為U2，兩板間，兩板間的距離為的距離為d，板長(zhǎng)為，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，電子的質(zhì)量為，電子的質(zhì)量為m，電荷量為，電荷量為e，不計(jì)，不計(jì)電子受到的重力及它們之間的相互作用力。電子受到的

16、重力及它們之間的相互作用力。圖圖638(1)求電子穿過(guò)求電子穿過(guò)A板時(shí)速度的大??；板時(shí)速度的大??；(2)求電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)的側(cè)移量；求電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)的側(cè)移量；(3)若要電子打在熒光屏上若要電子打在熒光屏上P點(diǎn)的上方，可采取哪些點(diǎn)的上方，可采取哪些 措施？措施？思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥(1)電子在燈絲與電子在燈絲與A板間的運(yùn)動(dòng)中，可用動(dòng)能板間的運(yùn)動(dòng)中，可用動(dòng)能定理求穿過(guò)定理求穿過(guò)A板時(shí)的速度大小；板時(shí)的速度大??；(2)電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，沿極板方向的分運(yùn)動(dòng)電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，沿極板方向的分運(yùn)動(dòng)確定運(yùn)動(dòng)時(shí)間，垂直極板方向做勻加速運(yùn)動(dòng)，從而求出側(cè)確定運(yùn)動(dòng)時(shí)間，垂直極板方向做勻加

17、速運(yùn)動(dòng)，從而求出側(cè)移量的表達(dá)式；移量的表達(dá)式；(3)由側(cè)移量表達(dá)式中的相關(guān)物理量分析應(yīng)采取的措施。由側(cè)移量表達(dá)式中的相關(guān)物理量分析應(yīng)采取的措施。AU2U1，E2E1BU22U1，E24E1CU2U1，E22E1DU22U1，E22E1答案：答案：C 2(2010浙江高考浙江高考)請(qǐng)用學(xué)過(guò)的電學(xué)知識(shí)判斷下列說(shuō)法正請(qǐng)用學(xué)過(guò)的電學(xué)知識(shí)判斷下列說(shuō)法正確的是確的是()A電工穿絕緣衣比穿金屬衣安全電工穿絕緣衣比穿金屬衣安全B制作汽油桶的材料用金屬比用塑料好制作汽油桶的材料用金屬比用塑料好C小鳥(niǎo)停在單根高壓輸電線上會(huì)被電死小鳥(niǎo)停在單根高壓輸電線上會(huì)被電死D打雷時(shí)，呆在汽車(chē)?yán)锉却粼谀疚堇镆ｋU(xiǎn)打雷時(shí)，呆在汽車(chē)

18、里比呆在木屋里要危險(xiǎn)答案：答案：B3.(2012武漢檢測(cè)武漢檢測(cè))如圖如圖6310所示，所示， 矩形區(qū)域矩形區(qū)域ABCD內(nèi)存在豎直向下的勻內(nèi)存在豎直向下的勻 強(qiáng)電場(chǎng)，兩個(gè)帶正電的粒子強(qiáng)電場(chǎng)，兩個(gè)帶正電的粒子a和和b以相以相 同的水平速度射入電場(chǎng)，粒子同的水平速度射入電場(chǎng)，粒子a由頂點(diǎn)由頂點(diǎn) 圖圖6310 A射入，從射入，從BC的中點(diǎn)的中點(diǎn)P射出，粒子射出，粒子b由由AB的中點(diǎn)的中點(diǎn)O射入，射入， 從頂點(diǎn)從頂點(diǎn)C射出。若不計(jì)重力，則射出。若不計(jì)重力，則a和和b的比荷的比荷(即粒子的電荷即粒子的電荷 量與質(zhì)量之比量與質(zhì)量之比)是是 () A1 2 B2 1 C1 8 D8 1答案：答案：D4(2012六安模擬六安模擬)如圖如圖6311所示，所示，質(zhì)量為質(zhì)量為m，電荷量為，電荷量為q的帶電粒子以的帶電粒子以初速初速v0進(jìn)入場(chǎng)強(qiáng)為進(jìn)入場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，的勻強(qiáng)電場(chǎng)中， 圖圖6311極板的長(zhǎng)度為極板的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，電容器極板中央到光屏的距離也是，電容器極板中央到光屏的距離也是L。已知帶電粒子打到光屏的已知帶電粒子打到光屏的P點(diǎn)，求偏移量點(diǎn)，求偏移量OP的大小。的大小。