第3節(jié) 電容器帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

1、第第3 3節(jié)電容器帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)節(jié)電容器帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 1 1電容器電容器(1)(1)組成：由兩個(gè)彼此組成：由兩個(gè)彼此 又相互又相互 的導(dǎo)體組的導(dǎo)體組成成(2)(2)帶電量：一個(gè)極板所帶電量的帶電量：一個(gè)極板所帶電量的 (3)(3)電容器的充、放電電容器的充、放電充電：使電容器帶電的過程，充電后電容器兩板帶上等充電：使電容器帶電的過程，充電后電容器兩板帶上等量的量的 ，電容器中儲(chǔ)存，電容器中儲(chǔ)存 絕緣絕緣靠近靠近絕對(duì)值絕對(duì)值異種電荷異種電荷電場(chǎng)能電場(chǎng)能一、電容器、電容一、電容器、電容放電：使充電后的電容器失去電荷的過程，放電過程放電：使充電后的電容器失去電荷的過程，放電過程中中

2、 轉(zhuǎn)化為其他形式的能轉(zhuǎn)化為其他形式的能2電容電容(1)定義：電容器所帶的定義：電容器所帶的 與電容器兩極板間與電容器兩極板間的的 的比值的比值(2)定義式：定義式：C .(3)物理意義：表示電容器物理意義：表示電容器 本領(lǐng)大小的本領(lǐng)大小的物理量物理量(4)單位：法拉單位：法拉(F)1F F1012pF電場(chǎng)能電場(chǎng)能電荷量電荷量Q電勢(shì)差電勢(shì)差UQU儲(chǔ)存電荷的儲(chǔ)存電荷的1063平行板電容器平行板電容器(1)影響因素：平行板電容器的電容與兩極板的影響因素：平行板電容器的電容與兩極板的 成正比，與介質(zhì)的成正比，與介質(zhì)的 成正成正比，與比，與 成反比成反比(2)決定式：決定式：C ，k為靜電力常量為靜電力

3、常量二、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)二、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1帶電粒子在電場(chǎng)中的加速帶電粒子在電場(chǎng)中的加速帶電粒子沿與電場(chǎng)線平行的方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，帶帶電粒子沿與電場(chǎng)線平行的方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，帶電粒子將做電粒子將做 運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)正對(duì)面積正對(duì)面積S介電常數(shù)介電常數(shù)r兩極板的距離兩極板的距離d勻加速勻加速(或勻減速或勻減速)直線直線分解分解 勻速直線勻速直線 勻加速直線勻加速直線 1 1構(gòu)造：構(gòu)造：(1)(1) ，(2)(2) ，(3)(3) 2 2工作原理工作原理( (如圖所示如圖所示) )電子槍電子槍偏轉(zhuǎn)電極偏轉(zhuǎn)電極熒光屏熒光屏三、示波管的原理三、示波管的原理(1)如果在偏轉(zhuǎn)電極如果在偏轉(zhuǎn)電極XX和和

4、YY之間都沒有加電壓，則之間都沒有加電壓，則電子槍射出的電子沿直線運(yùn)動(dòng)，打在熒光屏電子槍射出的電子沿直線運(yùn)動(dòng)，打在熒光屏 ，在那里產(chǎn)生一個(gè)亮斑，在那里產(chǎn)生一個(gè)亮斑(2)YY上加的是待顯示的上加的是待顯示的 ，XX上是機(jī)器上是機(jī)器自身產(chǎn)生的鋸齒形電壓，叫做掃描電壓，若所加掃描自身產(chǎn)生的鋸齒形電壓，叫做掃描電壓，若所加掃描電壓和信號(hào)電壓的周期相同，就可以在熒光屏上得到電壓和信號(hào)電壓的周期相同，就可以在熒光屏上得到待測(cè)信號(hào)在一個(gè)周期內(nèi)變化的穩(wěn)定圖象待測(cè)信號(hào)在一個(gè)周期內(nèi)變化的穩(wěn)定圖象中心中心信號(hào)電壓信號(hào)電壓題型一：平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析問題題型一：平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析問題例例1 (2012江蘇江蘇)

5、一充電后的平行板電容器保持兩極一充電后的平行板電容器保持兩極板的正對(duì)面積、間距和電荷量不變，在兩極板間板的正對(duì)面積、間距和電荷量不變，在兩極板間插入一電介質(zhì)，其電容插入一電介質(zhì)，其電容C和兩極板間的電勢(shì)差和兩極板間的電勢(shì)差U的的變化情況是變化情況是()AC和和U均增大均增大BC增大，增大，U減小減小CC減小，減小，U增大增大DC和和U均減小均減小【答案【答案】B【方法與知識(shí)感悟【方法與知識(shí)感悟】2平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析問題的兩種情況歸納：平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析問題的兩種情況歸納：(1)平行板電容器充電后，保持電容器的兩極板與電平行板電容器充電后，保持電容器的兩極板與電池的兩極相連接：池的兩極相

6、連接：(2)平行板電容器充電后，切斷與電池的連接：平行板電容器充電后，切斷與電池的連接：題型二：帶電粒子在平行板電容器內(nèi)運(yùn)動(dòng)和平衡的分析題型二：帶電粒子在平行板電容器內(nèi)運(yùn)動(dòng)和平衡的分析例例2 如圖所示，兩板間距為如圖所示，兩板間距為d的平行板電容器與一電的平行板電容器與一電源連接，電鍵源連接，電鍵K閉合電容器兩板間有一質(zhì)量為閉合電容器兩板間有一質(zhì)量為m，帶電量為帶電量為q的微粒靜止不動(dòng)，下列說法正確的是的微粒靜止不動(dòng)，下列說法正確的是()A微粒帶的是正電微粒帶的是正電B電源電動(dòng)勢(shì)的大小等于電源電動(dòng)勢(shì)的大小等于C斷開電鍵斷開電鍵K，微粒將向下做，微粒將向下做加速運(yùn)動(dòng)加速運(yùn)動(dòng)D保持電鍵保持電鍵K閉

7、合，把電容器兩極板距離增大，微閉合，把電容器兩極板距離增大，微粒將向下做加速運(yùn)動(dòng)粒將向下做加速運(yùn)動(dòng)mgdq【答案【答案】BD例例3 如圖所示，兩平行金屬板如圖所示，兩平行金屬板A、B長(zhǎng)長(zhǎng)l8 cm，兩，兩板間距離板間距離d8 cm，A板比板比B板電勢(shì)高板電勢(shì)高300 V，即，即UAB300 V一帶正電的粒子電荷量一帶正電的粒子電荷量q1010C，質(zhì)量，質(zhì)量m1020 kg，從，從R點(diǎn)沿電場(chǎng)中心線垂直電場(chǎng)線飛入點(diǎn)沿電場(chǎng)中心線垂直電場(chǎng)線飛入電場(chǎng)，初速度電場(chǎng)，初速度v02106 m/s，粒子飛出平行板電，粒子飛出平行板電場(chǎng)后經(jīng)過界面場(chǎng)后經(jīng)過界面MN、PS間的無電場(chǎng)區(qū)域后，進(jìn)入固間的無電場(chǎng)區(qū)域后，進(jìn)入

8、固定在中心線上的定在中心線上的O點(diǎn)的點(diǎn)電荷點(diǎn)的點(diǎn)電荷Q形成的電場(chǎng)區(qū)域形成的電場(chǎng)區(qū)域(設(shè)設(shè)界面界面PS右邊點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布不受界面的影響右邊點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布不受界面的影響)已知兩界面已知兩界面MN、PS相距為相距為L(zhǎng)12 cm，粒子穿過界面，粒子穿過界面PS時(shí)的速度與該點(diǎn)和時(shí)的速度與該點(diǎn)和O點(diǎn)的連線垂直，且最后垂直打點(diǎn)的連線垂直，且最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏在放置于中心線上的熒光屏EF上上(粒子重力不計(jì)，粒子重力不計(jì)，靜電力常數(shù)靜電力常數(shù)k9109 Nm2/C2)求：求：(1)粒子穿過界面粒子穿過界面PS時(shí)偏離中心線時(shí)偏離中心線RO的距離多遠(yuǎn)？的距離多遠(yuǎn)？(2)點(diǎn)電荷的電荷量點(diǎn)電荷的電荷

9、量【思路點(diǎn)撥【思路點(diǎn)撥】分析清楚粒子在各區(qū)域的運(yùn)動(dòng)情況：分析清楚粒子在各區(qū)域的運(yùn)動(dòng)情況：(1)在兩板內(nèi)粒子做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)在兩板內(nèi)粒子做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)(2)在兩板外到在兩板外到PS邊邊界粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)界粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)(3)當(dāng)粒子進(jìn)入點(diǎn)電荷的電場(chǎng)當(dāng)粒子進(jìn)入點(diǎn)電荷的電場(chǎng)時(shí)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)【答案【答案】(1)y0.12 m(2)Q1.04108C【方法與知識(shí)感悟【方法與知識(shí)感悟】帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)是一帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)是一個(gè)綜合電場(chǎng)力、電勢(shì)能的力學(xué)問題，其研究方法與個(gè)綜合電場(chǎng)力、電勢(shì)能的力學(xué)問題，其研究方法與質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)相同，同樣遵循運(yùn)動(dòng)的合成與分解、牛質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)相同，同

10、樣遵循運(yùn)動(dòng)的合成與分解、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)能定理等力學(xué)規(guī)律處理問題的要頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)能定理等力學(xué)規(guī)律處理問題的要點(diǎn)是注意區(qū)分不同的物理過程，弄清在不同的物理點(diǎn)是注意區(qū)分不同的物理過程，弄清在不同的物理過程中物體的受力情況及運(yùn)動(dòng)性質(zhì)過程中物體的受力情況及運(yùn)動(dòng)性質(zhì)(平衡、加速或減平衡、加速或減速，是直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)速，是直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng))，并選用相應(yīng)的物理，并選用相應(yīng)的物理規(guī)律在解決問題時(shí)，主要可以從兩條線索展開：規(guī)律在解決問題時(shí)，主要可以從兩條線索展開：其一，力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系根據(jù)帶電粒子受力情況，其一，力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系根據(jù)帶電粒子受力情況，用牛頓第二定律求出加速度，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式確定用牛頓第二

11、定律求出加速度，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式確定帶電粒子的速度位移等這條線索通常適用于在恒帶電粒子的速度位移等這條線索通常適用于在恒力作用下做勻變速運(yùn)動(dòng)的情況力作用下做勻變速運(yùn)動(dòng)的情況其二，功和能的關(guān)系根據(jù)電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子做其二，功和能的關(guān)系根據(jù)電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子做功，引起帶電粒子的能量發(fā)生變化，利用動(dòng)能定功，引起帶電粒子的能量發(fā)生變化，利用動(dòng)能定理研究全過程中能的轉(zhuǎn)化，研究帶電粒子的速度理研究全過程中能的轉(zhuǎn)化，研究帶電粒子的速度變化、位移等這條線索不但適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)，變化、位移等這條線索不但適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)，也適用于非勻強(qiáng)電場(chǎng)也適用于非勻強(qiáng)電場(chǎng)另外，對(duì)于帶電粒子的偏轉(zhuǎn)問題，用運(yùn)動(dòng)的合成另外，對(duì)于帶電粒子的偏轉(zhuǎn)

12、問題，用運(yùn)動(dòng)的合成與分解及運(yùn)動(dòng)規(guī)律解決往往比較簡(jiǎn)捷，但并不是與分解及運(yùn)動(dòng)規(guī)律解決往往比較簡(jiǎn)捷，但并不是絕對(duì)的，同解決力學(xué)中的問題一樣，都可用不同絕對(duì)的，同解決力學(xué)中的問題一樣，都可用不同的方法解決同一問題，應(yīng)根據(jù)具體情況，確定具的方法解決同一問題，應(yīng)根據(jù)具體情況，確定具體的解題方法體的解題方法題型三：帶電體在重力場(chǎng)和電場(chǎng)的疊加場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)題型三：帶電體在重力場(chǎng)和電場(chǎng)的疊加場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)例例4 在真空中水平放置平行板電容在真空中水平放置平行板電容器，兩極板間有一個(gè)帶電油滴，電器，兩極板間有一個(gè)帶電油滴，電容器兩板間距為容器兩板間距為d，當(dāng)平行板電容，當(dāng)平行板電容器的電壓為器的電壓為U0時(shí)，油滴保持靜止

13、時(shí)，油滴保持靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示當(dāng)給電容器突狀態(tài)，如圖所示當(dāng)給電容器突然充電使其電壓增加然充電使其電壓增加U1，油滴開始向上運(yùn)動(dòng)；經(jīng)，油滴開始向上運(yùn)動(dòng)；經(jīng)時(shí)間時(shí)間t后，電容器突然放電使其電壓減少后，電容器突然放電使其電壓減少U2，又，又經(jīng)過時(shí)間經(jīng)過時(shí)間t，油滴恰好回到原來位置假設(shè)油滴在，油滴恰好回到原來位置假設(shè)油滴在運(yùn)動(dòng)過程中沒有失去電荷，充電和放電的過程均很運(yùn)動(dòng)過程中沒有失去電荷，充電和放電的過程均很短暫，這段時(shí)間內(nèi)油滴的位移可忽略不計(jì)重力加短暫，這段時(shí)間內(nèi)油滴的位移可忽略不計(jì)重力加速度為速度為g.試求：試求：(1)帶電油滴所帶電荷量與質(zhì)量之比；帶電油滴所帶電荷量與質(zhì)量之比；(2)第一個(gè)第一個(gè)

14、t與第二個(gè)與第二個(gè)t時(shí)間內(nèi)油滴運(yùn)動(dòng)的加速時(shí)間內(nèi)油滴運(yùn)動(dòng)的加速度大小之比；度大小之比；(3)U1與與U2之比之比【方法與知識(shí)感悟【方法與知識(shí)感悟】1帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)是否考慮重力帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)是否考慮重力(1)基本粒子，如電子、質(zhì)子、基本粒子，如電子、質(zhì)子、粒子、各種離子等，粒子、各種離子等，一般不考慮重力；一般不考慮重力；(2)帶電微粒、帶電小球、帶電液滴、帶電塵埃等，帶電微粒、帶電小球、帶電液滴、帶電塵埃等，除非有說明，一般都要考慮重力除非有說明，一般都要考慮重力2帶電體在重力場(chǎng)和電場(chǎng)的疊加場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)帶電體在重力場(chǎng)和電場(chǎng)的疊加場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)帶電體在電場(chǎng)和重力場(chǎng)的疊加場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一般可用帶電體在

15、電場(chǎng)和重力場(chǎng)的疊加場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一般可用等效法處理各種性質(zhì)的場(chǎng)等效法處理各種性質(zhì)的場(chǎng)(物質(zhì)物質(zhì))與實(shí)際物體的根本與實(shí)際物體的根本區(qū)別之一是場(chǎng)具有疊加性，即幾個(gè)場(chǎng)可以同時(shí)占據(jù)區(qū)別之一是場(chǎng)具有疊加性，即幾個(gè)場(chǎng)可以同時(shí)占據(jù)同一空間，從而形成疊加場(chǎng)對(duì)于疊加場(chǎng)中的力學(xué)同一空間，從而形成疊加場(chǎng)對(duì)于疊加場(chǎng)中的力學(xué)問題，可以根據(jù)力的獨(dú)立作用原理分別研究每一種問題，可以根據(jù)力的獨(dú)立作用原理分別研究每一種場(chǎng)力對(duì)物體的作用效果；場(chǎng)力對(duì)物體的作用效果；也可以同時(shí)研究幾種場(chǎng)共同作用的效果，將疊加場(chǎng)等也可以同時(shí)研究幾種場(chǎng)共同作用的效果，將疊加場(chǎng)等效為一個(gè)簡(jiǎn)單場(chǎng)，然后與重力場(chǎng)中的力學(xué)問題進(jìn)行類效為一個(gè)簡(jiǎn)單場(chǎng)，然后與重力場(chǎng)中的力

16、學(xué)問題進(jìn)行類比，利用力學(xué)規(guī)律和方法進(jìn)行分析和解答比，利用力學(xué)規(guī)律和方法進(jìn)行分析和解答帶電小球在勻強(qiáng)電場(chǎng)和重力場(chǎng)的疊加場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)，帶電小球在勻強(qiáng)電場(chǎng)和重力場(chǎng)的疊加場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)，可以利用平行四邊形定則求出帶電體所受重力和靜電可以利用平行四邊形定則求出帶電體所受重力和靜電力的合力作為帶電體受到的力的合力作為帶電體受到的“等效重力等效重力”，然后根據(jù)，然后根據(jù)力學(xué)中處理圓周運(yùn)動(dòng)的方法進(jìn)行解決力學(xué)中處理圓周運(yùn)動(dòng)的方法進(jìn)行解決帶電體在重力場(chǎng)和電場(chǎng)的疊加場(chǎng)中一般做曲線運(yùn)動(dòng)，帶電體在重力場(chǎng)和電場(chǎng)的疊加場(chǎng)中一般做曲線運(yùn)動(dòng)，通常應(yīng)用力的獨(dú)立作用原理和運(yùn)動(dòng)分解的思想，根據(jù)通常應(yīng)用力的獨(dú)立作用原理和運(yùn)動(dòng)分解的思

17、想，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律，分析研究?jī)蓚€(gè)分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)求解；或運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律，分析研究?jī)蓚€(gè)分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)求解；或者應(yīng)用能量觀點(diǎn)，運(yùn)用動(dòng)能定理或能量守恒解答者應(yīng)用能量觀點(diǎn)，運(yùn)用動(dòng)能定理或能量守恒解答題型四：帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)題型四：帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)【答案【答案】B【方法與知識(shí)感悟【方法與知識(shí)感悟】交變電場(chǎng)中帶電粒子的電交變電場(chǎng)中帶電粒子的電場(chǎng)力因電場(chǎng)隨時(shí)間變化，出現(xiàn)周期性變化，導(dǎo)場(chǎng)力因電場(chǎng)隨時(shí)間變化，出現(xiàn)周期性變化，導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)過程出現(xiàn)多個(gè)階段，若要分析運(yùn)動(dòng)的每致運(yùn)動(dòng)過程出現(xiàn)多個(gè)階段，若要分析運(yùn)動(dòng)的每個(gè)細(xì)節(jié)，一般采用牛頓運(yùn)動(dòng)定律的觀點(diǎn)分析，個(gè)細(xì)節(jié)，一般采用牛頓運(yùn)動(dòng)定律的觀點(diǎn)分析，借助速度圖象能

18、更全面直觀地把握運(yùn)動(dòng)全部，借助速度圖象能更全面直觀地把握運(yùn)動(dòng)全部，如圖所示，處理起來比較方便如圖所示，處理起來比較方便D1電源和一個(gè)水平放置的平行板電容器、三個(gè)電阻電源和一個(gè)水平放置的平行板電容器、三個(gè)電阻組成如圖所示的電路當(dāng)開關(guān)組成如圖所示的電路當(dāng)開關(guān)S閉合后，電容器中有閉合后，電容器中有一個(gè)帶電液滴正好處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)將開關(guān)一個(gè)帶電液滴正好處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)將開關(guān)S斷開，斷開，則以下判斷正確的是則以下判斷正確的是( )A液滴仍保持靜止?fàn)顟B(tài)液滴仍保持靜止?fàn)顟B(tài)B液滴將向下運(yùn)動(dòng)液滴將向下運(yùn)動(dòng)C電容器上的帶電荷量將減為零電容器上的帶電荷量將減為零D電容器將有一個(gè)瞬間的充電過程電容器將有一個(gè)瞬間的充電過程

19、*2.如圖所示，如圖所示，R0為熱敏電阻為熱敏電阻(溫度降低電阻增大溫度降低電阻增大)，D為理想二極管為理想二極管(正向電阻為零，反向電阻無窮大正向電阻為零，反向電阻無窮大)，C為平行電板電容器，為平行電板電容器，C中央有一帶電液滴剛好靜止，中央有一帶電液滴剛好靜止，M點(diǎn)接地下列各項(xiàng)單獨(dú)操作可能使帶電液滴向上點(diǎn)接地下列各項(xiàng)單獨(dú)操作可能使帶電液滴向上運(yùn)動(dòng)的是運(yùn)動(dòng)的是( )A滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)觸的滑動(dòng)觸頭頭P向上移動(dòng)向上移動(dòng)B將熱敏電阻將熱敏電阻R0加熱加熱C開關(guān)開關(guān)K斷開斷開D電容器電容器C的上極板向上移動(dòng)的上極板向上移動(dòng)BC*3.如圖所示，兩平行金屬板豎直放置，左極板接地，如圖所示，

20、兩平行金屬板豎直放置，左極板接地，中間有小孔右極板電勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所中間有小孔右極板電勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示電子原來靜止在左極板小孔處示電子原來靜止在左極板小孔處(不計(jì)重力作不計(jì)重力作用用)下列說法中正確的是下列說法中正確的是( )ACA從從t0時(shí)刻釋放電子，電子將始終向右運(yùn)動(dòng)，直到時(shí)刻釋放電子，電子將始終向右運(yùn)動(dòng)，直到打到右極板上打到右極板上B從從t0時(shí)刻釋放電子，電子可能在兩板間振動(dòng)時(shí)刻釋放電子，電子可能在兩板間振動(dòng)C從從tT/4時(shí)刻釋放電子，電子可能在兩板間振動(dòng)，時(shí)刻釋放電子，電子可能在兩板間振動(dòng)，也可能打到右極板上也可能打到右極板上D從從t3T/8時(shí)刻釋放電子，電子必將打到

21、左極板上時(shí)刻釋放電子，電子必將打到左極板上【解析【解析】從從t0時(shí)刻釋放電子，如果兩板間距離足夠時(shí)刻釋放電子，如果兩板間距離足夠大，電子將向右先勻加速大，電子將向右先勻加速T/2，接著勻減速，接著勻減速T/2，速度，速度減小到零后，又開始向右勻加速減小到零后，又開始向右勻加速T/2，接著勻減速，接著勻減速T/2直到打在右極板上電子不可能向左運(yùn)動(dòng)；直到打在右極板上電子不可能向左運(yùn)動(dòng)；如果兩板間距離不夠大，電子也始終向右運(yùn)動(dòng)，直到如果兩板間距離不夠大，電子也始終向右運(yùn)動(dòng)，直到打到右極板上從打到右極板上從tT/4時(shí)刻釋放電子，如果兩板間時(shí)刻釋放電子，如果兩板間距離足夠大，電子將向右先勻加速距離足夠大

22、，電子將向右先勻加速T/4，接著勻減速，接著勻減速T/4，速度減小到零后，改為向左先勻加速，速度減小到零后，改為向左先勻加速T/4，接著，接著勻減速勻減速T/4.即在兩板間振動(dòng)；如果兩板間距離不夠大，即在兩板間振動(dòng)；如果兩板間距離不夠大，則電子在第一次向右運(yùn)動(dòng)過程中就有可能打在右極板則電子在第一次向右運(yùn)動(dòng)過程中就有可能打在右極板上從上從t3T/8時(shí)刻釋放電子，如果兩板間距離不夠大，時(shí)刻釋放電子，如果兩板間距離不夠大，電子將在第一次向右運(yùn)動(dòng)過程中就打在右極板上；如電子將在第一次向右運(yùn)動(dòng)過程中就打在右極板上；如果第一次向右運(yùn)動(dòng)沒有打在右極板上，那就一定會(huì)在果第一次向右運(yùn)動(dòng)沒有打在右極板上，那就一定

23、會(huì)在第一次向左運(yùn)動(dòng)過程中打在左極板上第一次向左運(yùn)動(dòng)過程中打在左極板上4如圖所示，真空中水平如圖所示，真空中水平放置的兩個(gè)相同極板放置的兩個(gè)相同極板Y和和Y長(zhǎng)為長(zhǎng)為L(zhǎng)，相距，相距d，足夠大的，足夠大的豎直屏與兩板右側(cè)相距豎直屏與兩板右側(cè)相距b.在兩板間加上可調(diào)偏轉(zhuǎn)電壓在兩板間加上可調(diào)偏轉(zhuǎn)電壓U，一束質(zhì)量為，一束質(zhì)量為m、帶、帶電量為電量為q的粒子的粒子(不計(jì)重力不計(jì)重力)從兩板左側(cè)中點(diǎn)從兩板左側(cè)中點(diǎn)A以初以初速度速度v0沿水平方向射入電場(chǎng)且能穿出沿水平方向射入電場(chǎng)且能穿出(1)證明粒子飛出電場(chǎng)后的速度方向的反向延長(zhǎng)線與證明粒子飛出電場(chǎng)后的速度方向的反向延長(zhǎng)線與初速度方向交于兩板間的中心初速度方向

24、交于兩板間的中心O點(diǎn)點(diǎn)(2)求兩板間所加偏轉(zhuǎn)電壓求兩板間所加偏轉(zhuǎn)電壓U的范圍的范圍(3)求粒子可能到達(dá)屏上區(qū)域的長(zhǎng)度求粒子可能到達(dá)屏上區(qū)域的長(zhǎng)度【鞏固基礎(chǔ)【鞏固基礎(chǔ)】*1.(2012全國(guó)新課標(biāo)全國(guó)新課標(biāo))如圖，平行板電容器的兩個(gè)極板如圖，平行板電容器的兩個(gè)極板與水平地面成一角度，兩極板與一直流電源相連若與水平地面成一角度，兩極板與一直流電源相連若一帶電粒子恰能沿圖中所示水平直線通過電容器，則一帶電粒子恰能沿圖中所示水平直線通過電容器，則在此過程中，該粒子在此過程中，該粒子( )A所受重力與電場(chǎng)力平衡所受重力與電場(chǎng)力平衡 B電勢(shì)能逐漸增加電勢(shì)能逐漸增加C動(dòng)能逐漸增加動(dòng)能逐漸增加 D做勻變速直線運(yùn)

25、動(dòng)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)BD【解析【解析】帶電粒子在平行板電容器之間受到兩個(gè)力帶電粒子在平行板電容器之間受到兩個(gè)力的作用，一是重力的作用，一是重力mg，方向豎直向下；二是電場(chǎng)力，方向豎直向下；二是電場(chǎng)力FEq，方向垂直于極板向上，因二力均為恒力，方向垂直于極板向上，因二力均為恒力，已知帶電粒子做直線運(yùn)動(dòng)，所以此二力的合力一定已知帶電粒子做直線運(yùn)動(dòng)，所以此二力的合力一定在粒子運(yùn)動(dòng)的直線軌跡上，根據(jù)牛頓第二定律可知，在粒子運(yùn)動(dòng)的直線軌跡上，根據(jù)牛頓第二定律可知，該粒子做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)該粒子做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確，選項(xiàng)正確，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤；從粒子運(yùn)動(dòng)的方向和電場(chǎng)力的方向可判斷出，錯(cuò)誤；從粒子運(yùn)

26、動(dòng)的方向和電場(chǎng)力的方向可判斷出，電場(chǎng)力對(duì)粒子做負(fù)功，粒子的電勢(shì)能增加，選項(xiàng)電場(chǎng)力對(duì)粒子做負(fù)功，粒子的電勢(shì)能增加，選項(xiàng)B正確正確2如圖所示為一只如圖所示為一只“極距變化型極距變化型電容式傳感器電容式傳感器”的部分構(gòu)件示意圖的部分構(gòu)件示意圖當(dāng)動(dòng)極板和定極板之間的距離當(dāng)動(dòng)極板和定極板之間的距離d變化變化時(shí)，電容時(shí)，電容C便發(fā)生變化，通過測(cè)量電便發(fā)生變化，通過測(cè)量電容容C的變化就可知道兩極板之間距離的變化就可知道兩極板之間距離d的變化情的變化情況在下列圖中能正確反映況在下列圖中能正確反映C與與d之間變化規(guī)律的圖之間變化規(guī)律的圖象是象是( )A【解析【解析】由平行板電容器電容的決定式由平行板電容器電容的

27、決定式CrS/(4kd)可可知，電容知，電容C與極板之間距離與極板之間距離d成反比，在第一象限反比例成反比，在第一象限反比例函數(shù)圖象是一條雙曲線，所以函數(shù)圖象是一條雙曲線，所以A正確正確3在如圖所示的電路中，已知電容在如圖所示的電路中，已知電容C2 F，電源，電源電動(dòng)勢(shì)電動(dòng)勢(shì)E12 V，內(nèi)電阻不計(jì)，若，內(nèi)電阻不計(jì)，若R12 、R24 、R312 、R46 ，則閉合開關(guān)，則閉合開關(guān)S后，電容器極板后，電容器極板a上所帶的電荷量為上所帶的電荷量為( )A8106 CB4106 CC4106 CD8106 CD4示波管是一種多功示波管是一種多功能電學(xué)儀器，它的工作能電學(xué)儀器，它的工作原理可以等效成下

28、列情原理可以等效成下列情況：如圖所示，真空室中電極況：如圖所示，真空室中電極K發(fā)出電子發(fā)出電子(初速度不計(jì)初速度不計(jì))，經(jīng)過電壓為經(jīng)過電壓為U1的加速電場(chǎng)后，由小孔的加速電場(chǎng)后，由小孔S沿水平金屬板沿水平金屬板A、B間的中心線射入板間金屬板長(zhǎng)為間的中心線射入板間金屬板長(zhǎng)為L(zhǎng)，相距為，相距為d，當(dāng)，當(dāng)A、B間電壓為間電壓為U2時(shí)電子偏離中心線飛出電場(chǎng)打到熒光時(shí)電子偏離中心線飛出電場(chǎng)打到熒光屏上而顯示亮點(diǎn)已知電子的質(zhì)量為屏上而顯示亮點(diǎn)已知電子的質(zhì)量為m，電荷量為，電荷量為e，不計(jì)電子重力，下列情況中一定能使亮點(diǎn)偏離中心距不計(jì)電子重力，下列情況中一定能使亮點(diǎn)偏離中心距離變大的是離變大的是( )AU1

29、變大，變大，U2變大變大 BU1變小，變小，U2變大變大CU1變大，變大，U2變小變小 DU1變小，變小，U2變小變小B【提升能力【提升能力】D5如圖甲所示連接電路，電源電動(dòng)勢(shì)為如圖甲所示連接電路，電源電動(dòng)勢(shì)為6 V先使開先使開關(guān)關(guān)S與與1端相連，電源向電容器充電，這個(gè)過程可在瞬端相連，電源向電容器充電，這個(gè)過程可在瞬間完成然后把開關(guān)間完成然后把開關(guān)S擲向擲向2端，電容器通過電阻端，電容器通過電阻R放電，放電，電流傳感器將測(cè)得的電流信息傳入計(jì)算機(jī)，屏幕上顯電流傳感器將測(cè)得的電流信息傳入計(jì)算機(jī)，屏幕上顯示出電流隨時(shí)間變化的示出電流隨時(shí)間變化的It曲線如圖乙所示據(jù)此圖可曲線如圖乙所示據(jù)此圖可估算出

30、電容器釋放的電荷量，并進(jìn)而估算出電容器的估算出電容器釋放的電荷量，并進(jìn)而估算出電容器的電容為電容為( )A2.0101 FB1.3102 FC4.5103 F D5.5104 F*6.一勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度一勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E隨時(shí)間隨時(shí)間t變化的圖像如圖變化的圖像如圖所示，在該勻強(qiáng)電場(chǎng)中，所示，在該勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一個(gè)帶電粒子于有一個(gè)帶電粒子于t0時(shí)時(shí)刻由靜止釋放，若電場(chǎng)足夠大，且粒子只受電場(chǎng)刻由靜止釋放，若電場(chǎng)足夠大，且粒子只受電場(chǎng)力作用，則下列說法中正確的是力作用，則下列說法中正確的是( )A粒子只向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)粒子只向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)B02 s內(nèi)，電場(chǎng)力所做的功等于內(nèi)，電場(chǎng)力所做的功等于0C4

31、 s末粒子回到原出發(fā)點(diǎn)末粒子回到原出發(fā)點(diǎn)D粒子在電場(chǎng)中一直做往復(fù)運(yùn)動(dòng)粒子在電場(chǎng)中一直做往復(fù)運(yùn)動(dòng)BC【解析【解析】根據(jù)題意畫出粒子運(yùn)動(dòng)的根據(jù)題意畫出粒子運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖所圖象如圖所示由圖可知粒子前示由圖可知粒子前2 s的運(yùn)動(dòng)方向和的運(yùn)動(dòng)方向和2 s后的運(yùn)動(dòng)方后的運(yùn)動(dòng)方向不同，向不同，A項(xiàng)錯(cuò)；項(xiàng)錯(cuò)；02 s內(nèi)，粒子的動(dòng)能變化量為零，內(nèi)，粒子的動(dòng)能變化量為零，故電場(chǎng)力做功為零，故電場(chǎng)力做功為零，B項(xiàng)正確；項(xiàng)正確；02 s和和24 s粒子的粒子的位移大小相等，方向相反，總位移為零，故位移大小相等，方向相反，總位移為零，故4 s末粒子末粒子回到原出發(fā)點(diǎn)，回到原出發(fā)點(diǎn)，C項(xiàng)正確；粒子在項(xiàng)正確；粒子在2

32、s之后，速度始終之后，速度始終為正值，粒子的運(yùn)動(dòng)方向不再變化，為正值，粒子的運(yùn)動(dòng)方向不再變化，D項(xiàng)錯(cuò)誤項(xiàng)錯(cuò)誤7如圖所示，如圖所示，M、N是平行是平行板電容器的兩個(gè)極板，板電容器的兩個(gè)極板，R0為為定值電阻，定值電阻，R1、R2為可調(diào)電為可調(diào)電阻，用絕緣細(xì)線將質(zhì)量為阻，用絕緣細(xì)線將質(zhì)量為m，帶正電的小球懸于電容器內(nèi)部，閉合電鍵帶正電的小球懸于電容器內(nèi)部，閉合電鍵S，小球，小球靜止時(shí)受到懸線的拉力為靜止時(shí)受到懸線的拉力為F.調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)R1、R2，關(guān)于，關(guān)于F的的大小判斷正確的是大小判斷正確的是( )A保持保持R1不變，緩慢增大不變，緩慢增大R2時(shí)，時(shí)，F(xiàn)將變大將變大B保持保持R1不變，緩慢增大不變，

33、緩慢增大R2時(shí)，時(shí)，F(xiàn)將變小將變小C保持保持R2不變，緩慢增大不變，緩慢增大R1時(shí)，時(shí)，F(xiàn)將變大將變大D保持保持R2不變，緩慢增大不變，緩慢增大R1時(shí)，時(shí)，F(xiàn)將變小將變小 B*8在空間中水平面在空間中水平面MN的的下方存在豎直向下的勻強(qiáng)下方存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，質(zhì)量為電場(chǎng)，質(zhì)量為m的帶電小的帶電小球由球由MN上方的上方的A點(diǎn)以一點(diǎn)以一定初速度水平拋出，從定初速度水平拋出，從B點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)，到達(dá)點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)點(diǎn)時(shí)速度方向恰好水平，速度方向恰好水平，A、B、C三點(diǎn)在同一直線上，三點(diǎn)在同一直線上，且且AB2BC，如圖所示由此可見，如圖所示由此可見( )A電場(chǎng)力為電場(chǎng)力為3mgB小球帶正電小球帶正電C小球從小球從A到到B與從與從B到到C的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等D小球從小球從A到到B與從與從B到到C的速度變化量相等的速度變化量相等ADD 10如圖所示，水平放置如圖所示，水平放置的平行板電容器，與某一的平行板電容器，與某一電源相連，它的極板長(zhǎng)電源相連，它的極板長(zhǎng)L0.4 m，兩板間距離，兩板間距離d4103 m，有一束由相同帶，有一束由相同帶電微粒組成的粒子流，以相同的速度電微粒組成的粒子流，以相同的速度v0從兩板中央平從兩板中央平行極板射入，開關(guān)行極板射入，開關(guān)S閉合前