高考物理一轮总习复课件第六章第课时电容器与电容.pptx

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1、第第3课时电容器与电容课时电容器与电容 带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动 考点一考点一 平行板电容器的动态问题分析平行板电容器的动态问题分析【例例1】(2016石石家家庄庄模模拟拟)如如图图所所示示，平平行行板板电电容容器器与与电电动动势势为为E的的直直流流电电源源(内内阻阻不不计计)连连接接，下下极极板板接接地地一一带带电电油油滴滴位位于于电电容容器器中中的的P点点且且恰恰好好处处于于平平衡衡状状态态现现将将平平行行板板电电容容器器的的上上极极板板竖竖直直向向上上移移动动一一小小段段距距离离，则则()A带电油滴将沿竖直方向向上运动带电油滴将沿竖直方向向上运动BP点的电势将降低点的

2、电势将降低C带电油滴的电势能将减小带电油滴的电势能将减小D若电容器的电容减小，则极板带电荷量将增大若电容器的电容减小，则极板带电荷量将增大技技 巧巧 点点 拨拨1(多多选选)(2016岳岳阳阳模模拟拟)如如图图所所示示，两两块块较较大大的的金金属属板板A、B相相距距为为d，平平行行放放置置并并与与一一电电源源相相连连，开开关关S闭闭合合后后，两两板板间间恰恰好好有有一一质质量量为为m、带带电电荷荷量量为为q的的油油滴滴处处于于静静止止状态，以下说法正确的是状态，以下说法正确的是()A若将若将S断开，则油滴将做自由落体运动，断开，则油滴将做自由落体运动，G表中无电流表中无电流B若若将将A向向左左

3、平平移移一一小小段段位位移移，则则油油滴滴仍仍然然静静止止，G表表中中有有ba的电流的电流C若若将将A向向上上平平移移一一小小段段位位移移，则则油油滴滴向向下下加加速速运运动动，G表中有表中有ba的电流的电流D若若将将A向向下下平平移移一一小小段段位位移移，则则油油滴滴向向上上加加速速运运动动，G表中有表中有ba的电流的电流 考点二考点二 带电粒子在电场中的平衡和加速带电粒子在电场中的平衡和加速1带电粒子在电场中的平衡带电粒子在电场中的平衡解解题题步步骤骤：选选取取研研究究对对象象；进进行行受受力力分分析析，注注意意电电场场力力的方向特点；的方向特点；由平衡条件列方程求解由平衡条件列方程求解2

4、带电粒子在电场中的变速直线运动带电粒子在电场中的变速直线运动可可用用运运动动学学公公式式和和牛牛顿顿第第二二定定律律求求解解或或从从功功能能角角度度用用动动能能定定理或能量守恒定律求解理或能量守恒定律求解【例例2】(2016邢邢台台模模拟拟)如如图图所所示示，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

5、计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g)求：求：(1)小球到达小孔处的速度；小球到达小孔处的速度；(2)极板间电场强度大小和电容器所带电荷量；极板间电场强度大小和电容器所带电荷量；(3)小球从开始下落运动到下极板处的时间小球从开始下落运动到下极板处的时间2(2016威威海海模模拟拟)如如图图所所示示，一一带带电电荷荷量量为为q、质质量量为为m的的小小物物块块处处于于一一倾倾角角为为37的的光光滑滑斜斜面面上上，当当整整个个装装置置被被置置于于一一水水平平向向右右的的匀匀强强电电场场中中，小小物物块块恰恰好好静静止止重重力力加加速度取速度取g，sin

6、370.6，cos 370.8.求：求：(1)水平向右电场的电场强度的大小；水平向右电场的电场强度的大小；(2)若将电场强度减小为原来的，物块的加速度是多大；若将电场强度减小为原来的，物块的加速度是多大；(3)电场强度变化后物块下滑距离电场强度变化后物块下滑距离L时的动能时的动能 考点二考点二 带电粒子在电场中的偏转带电粒子在电场中的偏转【例例3】(2015豫豫北北名名校校模模拟拟)如如图图所所示示直直流流电电源源的的路路端端电电压压U182 V金金属属板板AB、CD、EF、GH相相互互平平行行、彼彼此此靠靠近近它它们们分分别别和和变变阻阻器器上上的的触触点点a，b，c，d连连接接变变阻阻器器

7、上上ab，bc，cd段段电电阻阻之之比比为为123.孔孔O1正正对对B和和E，孔孔O2正正对对D和和G.边边缘缘F、H正正对对一一个个电电子子以以初初速速度度v04106 m/s沿沿AB方方向向从从A点点进进入入电电场场，恰恰好好穿穿过过孔孔O1和和O2后后，从从H点点离离开开电电场场金金属属板板间间的的距距离离L12 cm，L24 cm，L36 cm.电电子子质质量量m9.11031 kg，电电量量q1.61019 C正正对对两两平平行行板板间间可视为匀强电场，求：可视为匀强电场，求：(1)各相对两板间的电场强度；各相对两板间的电场强度；(2)电子离开电子离开H点时的动能；点时的动能；(3)

8、四块金属板的总长度四块金属板的总长度(ABCDEFGH)3如如图图所所示示，直直角角坐坐标标系系xOy位位于于竖竖直直平平面面内内，在在x0的的区区域域内内有有电电场场强强度度大大小小E4 N/C、方方向向沿沿y轴轴正正方方向向的的条条形形匀匀强强电电场场，其其宽宽度度d2.0 m一一质质量量m6.41027 kg、电电荷荷量量q3.21019 C的的带带电电粒粒子子从从P点点(0，1 m)以以速速度度v4104 m/s，沿沿x轴轴正正方方向向进进入入电电场场，经经电电场场偏偏转转最最终终通通过过x轴上的轴上的Q点点(图中未标出图中未标出)，不计粒子重力，不计粒子重力(1)求当电场左边界与求当

9、电场左边界与y轴重合时轴重合时Q点的横坐标；点的横坐标；(2)若若只只改改变变上上述述电电场场强强度度的的大大小小，且且电电场场左左边边界界的的横横坐坐标标x处处在在范范围围0 x3 m内内，要要求求带带电电粒粒子子仍仍能能通通过过Q点点，求求此此电场左边界的横坐标电场左边界的横坐标x与电场强度的大小与电场强度的大小E的函数关系的函数关系“等效法等效法”解决带电体在复合场中运动问题解决带电体在复合场中运动问题1等等效效思思维维方方法法就就是是将将一一个个复复杂杂的的物物理理问问题题，等等效效为为一一个个熟熟知知的的物物理理模模型型或或问问题题的的方方法法例例如如我我们们学学习习过过的的等等效效

10、电电阻阻、分分力力与与合合力力、合合运运动动与与分分运运动动等等都都体体现现了了等等效效思思维维方方法法常常见见的的等等效效法法有有“分分解解”“”“合合成成”“”“等等效效类类比比”“”“等等效效替替换换”“”“等等效效变变换换”“”“等等效效简简化化”等等，从从而而化化繁繁为为简简，化难为易化难为易.方方 法法 技技 巧巧 思思 维维 提提 升升2带带电电粒粒子子在在匀匀强强电电场场和和重重力力场场组组成成的的复复合合场场中中做做圆圆周周运运动动的的问问题题是是高高中中物物理理教教学学中中一一类类重重要要而而典典型型的的题题型型对对于于这这类类问问题题，若若采采用用常常规规方方法法求求解解

11、，过过程程复复杂杂，运运算算量量大大若若采采用用“等等效效法法”求求解解，则则能能避避开开复复杂杂的的运运算算，过过程程比比较较简捷简捷.3方方法法应应用用：(1)求求出出重重力力与与电电场场力力的的合合力力，将将这这个个合合力力视为一个视为一个“等效重力等效重力”.(2)将将物物体体在在重重力力场场中中做做圆圆周周运运动动的的规规律律迁迁移移到到等等效效重重力力场场中分析求解中分析求解.典典例例在在水水平平向向右右的的匀匀强强电电场场中中，有有一一质质量量为为m、带带正正电电的的小小球球，用用长长为为l的的绝绝缘缘细细线线悬悬挂挂于于O点点，当当小小球球静静止止时时，细细线线与与竖竖直直方方

12、向向夹夹角角为为，小小球球位位于于B点点，A点点与与B点点关关于于O点点对对称称，如如图图所所示示，现现给给小小球球一一个个垂垂直直于于悬悬线线的的初初速速度度，小球恰能在竖直平面内做圆周运动，试问：小球恰能在竖直平面内做圆周运动，试问：(1)小小球球在在做做圆圆周周运运动动的的过过程程中中，在在哪哪一一位位置置速速度度最最小小？速速度最小值多大？度最小值多大？(2)小球在小球在B点的初速度多大？点的初速度多大？思思路路导导引引 如如图图所所示示，小小球球所所受受到到的的重重力力、电电场场力力均均为为恒恒力力，二二力力的的合合力力为为F.重重力力场场与与电电场场的的叠叠加加场场为为等等效效重重力力场场，F为为等等效效重重力力，小小球球在在叠叠加加场场中中的的等等效效重重力力加加速速度度为为g，其其方方向向斜斜向向右右下下，与与竖竖直直方方向向成成角角小小球球在在竖竖直直平平面面内内做做圆圆周周运运动动的的过过程程中中，只只有有等等效效重重力力做做功功，动动能能与与等等效效重重力力势势能能可可相相互互转转化化，其其总总和和不不变变与与重重力力势势能能类类比比知知，等等效效重重力力势势能能为为Epmgh，其其中中h为为小小球球距等效重力势能零势能点的高度距等效重力势能零势能点的高度