导学教程高考物理总复习 第六章 静电场 第三节 电容器 带电粒子在电场中的运动课件 新人教.ppt

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1、第三节电容器第三节电容器带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动2021/8/8 星期日1课前预习课前预习基础落实基础落实主干回顾异种异种中和中和容容纳电纳电荷荷2021/8/8 星期日2类类平抛平抛合成合成分解分解匀速直匀速直线线匀加速直匀加速直线线电电子子枪枪2021/8/8 星期日31判断下列判断下列说说法的正法的正误误。(1)电电容容器器所所带带的的电电荷荷量量是是指指每每个个极极板板所所带带电电荷荷量的代数和。量的代数和。()(2)电电容器的容器的电电容与容与电电容器所容器所带电带电荷量成反比。荷量成反比。()(3)放放电电后的后的电电容器容器电电荷量荷量为为零，零，电电容也容也

2、为为零。零。()自我检测2021/8/8 星期日4 (4)(4)带带电电粒粒子子在在匀匀强强电电场场中中只只能能做做类类平平抛抛运运动动。()(5)带带电电粒粒子子在在电电场场中中，只只受受电电场场力力时时，也也可可以以做匀速做匀速圆圆周运周运动动。()(6)带带电电粒粒子子在在电电场场中中运运动动时时重重力力一一定定可可以以忽忽略略不不计计。()2021/8/8 星期日52021/8/8 星期日6答案答案C2021/8/8 星期日7图图631A11B12C21D142021/8/8 星期日8答案答案B2021/8/8 星期日94(多多选选)如如图图632所所示示，示示波波管管是是示示波波器器

3、的的核核心心部部件件，它它由由电电子子枪枪、偏偏转转电电极极和和荧荧光光屏屏组组成成。如如果在果在荧荧光屏上光屏上P点出点出现现亮斑，那么示波管中的亮斑，那么示波管中的图图6322021/8/8 星期日10A极板极板X应带应带正正电电 B极板极板X应带应带正正电电C极板极板Y应带应带正正电电 D极板极板Y应带应带正正电电答案答案AC2021/8/8 星期日11课堂互动课堂互动考点突破考点突破2021/8/8 星期日12充充电电后与后与电电池两极相池两极相连连充充电电后与后与电电池两极断开池两极断开不不变变量量UQd变变大大C变变小小Q变变小小E变变小小C变变小小U变变大大E不不变变S变变大大C

4、变变大大Q变变大大E不不变变C变变大大U变变小小E变变小小r变变大大C变变大大Q变变大大E不不变变C变变大大U变变小小E变变小小2021/8/8 星期日132021/8/8 星期日14答案答案C2021/8/8 星期日152(2016西西安安模模拟拟)如如图图633所所示示，平平行行板板电电容容器器在在充充电电后后不不切切断断电电源源，此此时时板板间间有有一一带带电电尘尘粒粒恰恰能在能在电场电场中静止。当正中静止。当正对对的平行板左右的平行板左右错错开一些开一些时时图图6332021/8/8 星期日16A带电尘带电尘粒将向上运粒将向上运动动B带电尘带电尘粒将向下运粒将向下运动动C通通过电过电阻

5、阻R的的电电流方向流方向为为A到到BD通通过电过电阻阻R的的电电流方向流方向为为B到到A2021/8/8 星期日17解解析析电电容容器器始始终终与与电电源源相相连连，故故U不不变变。两两极极板板左左右右错错开开一一些些，正正对对面面积积S减减小小，板板间间距距离离不不变变，故故E不不变变，C减减小小，由由QCU知知，Q减减小小，电电容容器器放放电，放电电流为顺时针方向，即电，放电电流为顺时针方向，即A到到B，C项正确。项正确。答案答案C2021/8/8 星期日182021/8/8 星期日19考点二带电粒子在匀强电场中的直线运动考点二带电粒子在匀强电场中的直线运动1带电粒子在电场中运动时重力的处

6、理带电粒子在电场中运动时重力的处理(1)基基本本粒粒子子：如如电电子子、质质子子、粒粒子子、离离子子等等，除除有有说说明明或或明明确确的的暗暗示示以以外外，一一般般都都不不考考虑虑重重力力(但但并不忽略并不忽略质质量量)。(2)带带电电颗颗粒粒：如如液液滴滴、油油滴滴、尘尘埃埃、小小球球等等，除有除有说说明或有明确的暗示以外，一般都不能忽略重力。明或有明确的暗示以外，一般都不能忽略重力。2021/8/8 星期日202带电粒子在电场中平衡的解题步骤带电粒子在电场中平衡的解题步骤(1)选选取研究取研究对对象；象；(2)进进行受力分析，注意行受力分析，注意电场电场力的方向特点；力的方向特点；(3)由

7、平衡条件列方程求解。由平衡条件列方程求解。2021/8/8 星期日213解解决决带带电电粒粒子子在在电电场场中中的的直直线线运运动动问问题题的的两两种思路种思路(1)根根据据带带电电粒粒子子受受到到的的电电场场力力，用用牛牛顿顿第第二二定定律律求求出出加加速速度度，结结合合运运动动学学公公式式确确定定带带电电粒粒子子的的运运动动情况。此方法只适用于匀情况。此方法只适用于匀强强电场电场。(2)根根据据电电场场力力对对带带电电粒粒子子所所做做的的功功等等于于带带电电粒粒子子动动能能的的变变化化求求解解。此此方方法法既既适适用用于于匀匀强强电电场场，也也适适用于非匀用于非匀强强电场电场。2021/8

8、/8 星期日222021/8/8 星期日232021/8/8 星期日24答案答案D2021/8/8 星期日25考向考向2在重力和在重力和电场电场力作用下的直力作用下的直线线运运动动例例2(2014安安徽徽理理综综)如如图图634所所示示，充充电电后后的的平平行行板板电电容容器器水水平平放放置置，电电容容为为C，极极板板间间距距离离为为d，上上极极板板正正中中有有一一小小孔孔。质质量量为为m、电电荷荷量量为为q的的小小球球从从小小孔孔正正上上方方高高h处处由由静静止止开开始始下下落落，穿穿过过小小孔孔到到达达下下极极板板处处速速度度恰恰为为零零(空空气气阻阻力力忽忽略略不不计计，极极板板间电场间

9、电场可可视为视为匀匀强强电场电场，重力加速度，重力加速度为为g)。求：。求：2021/8/8 星期日26图图634(1)小球到达小孔小球到达小孔处处的速度；的速度；(2)极板极板间电场间电场强强度大小和度大小和电电容器所容器所带电带电荷量；荷量；(3)小球从开始下落运小球从开始下落运动动到下极板到下极板处处的的时间时间。2021/8/8 星期日272021/8/8 星期日282021/8/8 星期日29规规律律总结总结带电体在电场中运动的分析方法带电体在电场中运动的分析方法(1)与与力力学学的的分分析析方方法法基基本本相相同同：先先分分析析受受力力情情况况，再再分分析析运运动动状状态态和和运运

10、动动过过程程(平平衡衡、加加速速或或减减速速；是直线还是曲线是直线还是曲线)；然后选用恰当的规律解题。；然后选用恰当的规律解题。(2)从从功功和和能能的的角角度度分分析析：带带电电体体的的加加速速(含含偏偏转转过过程程中中速速度度大大小小的的变变化化)过过程程是是其其他他形形式式的的能能和和动动能能之之间间的的转转化化过过程程。解解决决这这类类问问题题，可可以以用用动动能能定定理理或或能量守恒定律。能量守恒定律。2021/8/8 星期日302021/8/8 星期日312021/8/8 星期日322021/8/8 星期日33考向考向1带电带电粒子粒子仅仅在匀在匀强强电场电场中的运中的运动动例例3

11、(2014山山东东理理综综)如如图图635所所示示，场场强强大大小小为为E、方方向向竖竖直直向向下下的的匀匀强强电电场场中中有有一一矩矩形形区区域域abcd，水水平平边边ab长长为为s，竖竖直直边边ad长长为为h。质质量量均均为为m、带带电电量量分分别别为为q和和q的的两两粒粒子子，由由a、c两两点点先先后后沿沿ab和和cd方方向向以以速速率率v0进进入入矩矩形形区区(两两粒粒子子不不同同时时出出现现在在电电场场中中)。不不计计重重力力。若若两两粒粒子子轨轨迹迹恰恰好好相相切切，则则v0等于等于2021/8/8 星期日34图图6352021/8/8 星期日35答案答案B2021/8/8 星期日

12、36考向考向2带电带电粒子偏粒子偏转转的多的多过过程程问题问题例例4如如图图636所所示示，两两平平行行金金属属板板A、B长长为为L8 cm，两两板板间间距距离离d8 cm，A板板比比B板板电电势势高高300 V，一一带带正正电电的的粒粒子子电电荷荷量量为为q1.01010 C、质质量量为为m1.01020 kg，沿沿电电场场中中心心线线RO垂垂直直电电场场线线飞飞入入电电场场，初初速速度度v02.0106 m/s，粒粒子子飞飞出出电电场场后后经经过过界界面面MN、PS间间的的无无电电场场区区域域，然然后后进进入入固固定定在在O点点的的点点电电荷荷Q形形成成的的电电场场区区域域(设设界界面面P

13、S右右侧侧点点电电荷荷的的电电场场分分布布不不受受界界面面的的影影响响)。已已知知两两界界面面MN、PS相相距距为为12 cm，D是是中中心心线线RO与与界界面面PS的的交交点点，O点点在在中中心心线线上上，距距离离界界面面PS为为9 cm，粒粒子子穿穿过过界界面面PS做做匀匀速速圆圆周周运运动动，最最后后垂垂直直打打在在放放置置于于中中心心线线上上的的荧荧光光屏屏bc上上。(静静电电力力常常量量k9.0109 Nm2/C2，粒子的重力不粒子的重力不计计)2021/8/8 星期日37图图636(1)求求粒粒子子穿穿过过界界面面MN时时偏偏离离中中心心线线RO的的距距离离为为多多远远；到达；到达

14、PS界面界面时时离离D点点为为多多远远；(2)在在图图上粗略画出粒子的运上粗略画出粒子的运动轨动轨迹；迹；(3)确定点确定点电电荷荷Q的的电电性并求其性并求其电电荷量的大小。荷量的大小。2021/8/8 星期日382021/8/8 星期日39(2)第一段是抛物线、第二段是直线、第三段是圆弧第一段是抛物线、第二段是直线、第三段是圆弧2021/8/8 星期日40答答案案(1)3 cm12 cm(2)见见解解析析(3)负负电电1.04108 C2021/8/8 星期日41规规律律总结总结带电粒子在电场中运动问题的两种求解思路带电粒子在电场中运动问题的两种求解思路(1)运运动动学学与与动动力力学学观观

15、点点：运运动动学学观观点点是是指指用用匀匀变变速运动的公式来解决实际问题，一般有两种情况：速运动的公式来解决实际问题，一般有两种情况：a带带电电粒粒子子初初速速度度方方向向与与电电场场线线共共线线，则则粒粒子子做做匀变速直线运动；匀变速直线运动；b带带电电粒粒子子的的初初速速度度方方向向垂垂直直电电场场线线，则则粒粒子子做做匀变速曲线运动匀变速曲线运动(类平抛运动类平抛运动)。当带电粒子在电场中做匀变速曲线运动时，一般当带电粒子在电场中做匀变速曲线运动时，一般要采取类似平抛运动的解决方法。要采取类似平抛运动的解决方法。2021/8/8 星期日42(2)功功能能观观点点：首首先先对对带带电电粒粒

16、子子受受力力分分析析，再再分分析析运运动形式，然后根据具体情况选用公式计算。动形式，然后根据具体情况选用公式计算。若若选选用用动动能能定定理理，则则要要分分清清有有多多少少个个力力做做功功，是是恒恒力力做做功功还还是是变变力力做做功功，同同时时要要明明确确初初、末末状状态态及及运运动过程中的动能的增量。动过程中的动能的增量。若若选选用用能能量量守守恒恒定定律律，则则要要分分清清带带电电粒粒子子在在运运动动中中共共有有多多少少种种能能量量参参与与转转化化，哪哪些些能能量量是是增增加加的的，哪哪些能量是减少的。些能量是减少的。2021/8/8 星期日43随堂巩固课后训练课后训练能力达标能力达标20

17、21/8/8 星期日44图图637A32B21C52D312021/8/8 星期日45答案答案A2021/8/8 星期日462(2015课课标标)如如图图638所所示示，两两平平行行的的带带电电金金属属板板水水平平放放置置。若若在在两两板板中中间间a点点从从静静止止释释放放一一带带电电微微粒粒，微微粒粒恰恰好好保保持持静静止止状状态态。现现将将两两板板绕绕过过a点点的的轴轴(垂垂直直于于纸纸面面)逆逆时时针针旋旋转转45，再再由由a点点从从静静止止释释放一同放一同样样的微粒，的微粒，该该微粒将微粒将2021/8/8 星期日47图图638A保持静止状保持静止状态态B向左上方做匀加速运向左上方做匀

18、加速运动动C向正下方做匀加速运向正下方做匀加速运动动 D向左下方做匀加速运向左下方做匀加速运动动2021/8/8 星期日48解解析析最最初初带带电电微微粒粒处处于于静静止止状状态态，受受力力如如图图甲甲，Eqmg；当当两两板板绕绕过过a点点的的轴轴逆逆时时针针转转过过45时时，带带电电微微粒粒的的受受力力如如图图乙乙，其其合合力力指指向向左左下下方方，故故微微粒粒从从静止开始向左下方做匀加速运动，选项静止开始向左下方做匀加速运动，选项D正确。正确。答案答案D2021/8/8 星期日492021/8/8 星期日50图图6392021/8/8 星期日51答案答案D2021/8/8 星期日524(多

19、多选选)(2012课课标标全全国国理理综综)如如图图6310所所示示，平平行行板板电电容容器器的的两两个个极极板板与与水水平平地地面面成成一一角角度度，两两极极板板与与一一直直流流电电源源相相连连。若若一一带带电电粒粒子子恰恰能能沿沿图图中中所示水平直所示水平直线线通通过电过电容器，容器，则则在此在此过过程中，程中，该该粒子粒子图图63102021/8/8 星期日53A所受重力与所受重力与电场电场力平衡力平衡B电势电势能逐能逐渐渐增加增加C动动能逐能逐渐渐增加增加D做匀做匀变变速直速直线线运运动动2021/8/8 星期日54解解析析粒粒子子做做直直线线运运动动，其其重重力力和和电电场场力力的的

20、合合力力应应与与速速度度共共线线，如如图图所所示示。重重力力与与电电场场力力不不共共线线，不不可可能能平平衡衡，选选项项A错错误误；粒粒子子运运动动过过程程中中电电场场力力做做负负功功，因因而而电电势势能能增增加加，选选项项B正正确确；合合力力做做负负功功，动动能能减减小小，选选项项C错错误误；电电容容器器的的极极板板与与直直流流电电源源相相连连，即即其其电电压压、板板间间的的场场强强不不变变，则则电电场场力力不不变变，合合力力恒恒定定，因因而而粒粒子子做做匀匀变变速直线运动，选项速直线运动，选项D正确。正确。2021/8/8 星期日55答案答案BD2021/8/8 星期日562021/8/8

21、 星期日57A该该粒子将碰到金属板而不能粒子将碰到金属板而不能飞飞出出B该该粒粒子子仍仍将将飞飞出出金金属属板板，在在金金属属板板内内的的运运动动时间时间将将变为变为原来的原来的2倍倍C该该粒子粒子动动能的增量将不能的增量将不变变D该该粒子粒子动动能的增量将能的增量将变变大大2021/8/8 星期日58答案答案AC2021/8/8 星期日592021/8/8 星期日609、静夜四无邻，荒居旧业贫。2022/12/252022/12/25Sunday,December 25,202210、雨中黄叶树，灯下白头人。2022/12/252022/12/252022/12/2512/25/2022 6

22、:25:41 PM11、以我独沈久，愧君相见频。2022/12/252022/12/252022/12/25Dec-2225-Dec-2212、故人江海别，几度隔山川。2022/12/252022/12/252022/12/25Sunday,December 25,202213、乍见翻疑梦，相悲各问年。2022/12/252022/12/252022/12/252022/12/2512/25/202214、他乡生白发，旧国见青山。25 十二月 20222022/12/252022/12/252022/12/2515、比不了得就不比，得不到的就不要。十二月 222022/12/252022/12

23、/252022/12/2512/25/202216、行动出成果，工作出财富。2022/12/252022/12/2525 December 202217、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。2022/12/252022/12/252022/12/252022/12/259、没有失败，只有暂时停止成功！。2022/12/252022/12/25Sunday,December 25,202210、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。2022/12/252022/12/252022/12/2512/25/2022 6:25:41 PM11、成功就是日复

24、一日那一点点小小努力的积累。2022/12/252022/12/252022/12/25Dec-2225-Dec-2212、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。2022/12/252022/12/252022/12/25Sunday,December 25,202213、不知香积寺，数里入云峰。2022/12/252022/12/252022/12/252022/12/2512/25/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。25 十二月 20222022/12/252022/12/252022/12/2515、楚塞三湘接，荆门九派通。十二月 222022/

25、12/252022/12/252022/12/2512/25/202216、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2022/12/252022/12/2525 December 202217、空山新雨后，天气晚来秋。2022/12/252022/12/252022/12/252022/12/259、杨柳散和风，青山澹吾虑。2022/12/252022/12/25Sunday,December 25,202210、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2022/12/252022/12/252022/12/2512/25/2022 6:25:41 PM11、越是没有本领的就越加自命不凡。2022/12

26、/252022/12/252022/12/25Dec-2225-Dec-2212、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2022/12/252022/12/252022/12/25Sunday,December 25,202213、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。2022/12/252022/12/252022/12/252022/12/2512/25/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。25 十二月 20222022/12/252022/12/252022/12/2515、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。十二月 222022/12/252022/12/252

27、022/12/2512/25/202216、业余生活要有意义，不要越轨。2022/12/252022/12/2525 December 202217、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。2022/12/252022/12/252022/12/252022/12/25MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.感感 谢谢 您您 的的 下下 载载 观观 看看专家告诉2021/8/8 星期日61