【考綱要求】
1.理解電容器及電容的概念，會用電容的定義式和平行板電容器電容的決定式動態分析問題
2.知道帶電粒子在電場中的運動規律，並能分析解決加速和偏轉問題
3.知道示波器原理，會綜合力學知識分析帶電粒子在復合場中的運動問題
【知識梳理】
一、電容器與電容
1．電容器(1)組成：兩個互相靠近又彼此絕緣的導體構成電容器。．
(2)帶電量：是指每個極板上所帶電荷量的絕對值
(3)電容器的充、放電
充電：使電容器兩極板帶上等量異種電荷的過程。充電的過程是將電場能儲存在電容器中．
放電：使充電後的電容器失去電荷的過程。放電的過程中儲存在電容器中的電場能轉化為其他形式的能量．
2．電容：定義式： _______單位：法拉(f)，1 f＝____μf＝1012pf
3．平行板電容器電容決定式：ck為靜電力常量．即平行板電容器的電容與介質的介電常數成正比，與兩板正對的面積成正比，與兩板間距成反比
①保持兩極板與電源相連，則電容器兩極板間______不變．
②充電後斷開電源，則電容器所帶的_______不變．
二、帶電粒子在電場中的運動
1.帶電粒子的加速：對於加速問題，一般從能量角度，應用動能定理求解。若為勻變速直線運動，可用牛頓運動定律與運動學公式求解。
2. 帶電粒子在勻強電場中的偏**對於帶電粒子以垂直勻強電場的方向進入電場後，受到的電場力恆定且與初速度方向垂直，做勻變速曲線運動（類平拋運動）。
⑴處理方法往往是利用運動的合成與分解的特性：分合運動的獨立性、分合運動的等時性、分運動與合運動的等效性。沿初速度方向為勻速直線運動、沿電場力方向為初速度為零的勻加速運動。
⑵基本關係：
x方向：勻速直線運動
y方向：初速度為零的勻加速直線運動
①離開電場時側向偏轉量
②離開電場時的偏轉角： φ
推論1.粒子從偏轉電場中射出時,其速度反向延長線與初速度方向交一點,此點平分沿初速度方向的位移
推論2.位移和速度不在同一直線上，且tanφ=2tanα。
3.示波管的工作原理
(1)構造：電子槍，偏轉電極，螢光屏
(2)工作原理（如圖所示
(3)如果在偏轉電極xx′和yy′之間都沒有加電壓，
則電子槍射出電子後沿直線傳播，打在螢光屏上，
在那裡產生乙個亮斑.電極yy′上加的待顯示的訊號電壓，xx′上是機器自身的鋸齒形電壓，叫做掃瞄電壓.若所加掃瞄電壓和訊號電壓的週期相同，就可以在螢光屏上得到待測訊號在乙個週期內隨時間變化的穩定圖象.
【考點講練】
型別一：平行板電容器的動態分析
【例1】 如圖所示的電路中，電容器的n板接地，在其兩板間的p點固定乙個帶負電的點電荷，分析以下過程後，電容器的電荷量q、兩極間的電壓u、兩極間的場強e、p點的電勢φp、負電荷在p點的電勢能ep各如何變化?（1）s接通後再將m板上移一小段距離；
（2）s接通後斷開，再將n板上移一小段距離.
總結：處理平行板電容器內部e、u、q變化問題的基本思路
型別二：帶電粒子在電場中的平衡與直線運動
【例2】如圖所示，板長l=4 cm的平行板電容器，板間距離d=3 cm，板與水平線夾角α=37°，兩板所加電壓為u=100 v，有一帶負電液滴，帶電荷量為q=3×10-10c，以v0=1 m/s的水平速度自a板邊緣水平進入電場，在電場中仍沿水平方向並恰好從b板邊緣水平飛出，取g=10 m/s2.求：
(1)液滴的質量；
(2)液滴飛出時的速度.
總結：1.帶電粒子在電場中運動時重力的處理
2方法技巧：討論帶電粒子在電場中做直線運動（加速或減速）的方法
型別三：帶電粒子在勻強電場中的偏轉
【例3】如圖所示，一束電子從靜止開始經加速電壓u1加速後，以水平速度射入水平放置的兩平行金屬板中間，金屬板長為l，兩板距離為d，豎直放置的螢光屏距金屬板右端為l.若在兩金屬板間加直流電壓u2時，光點偏離中線，打在螢光屏的p點，求(1)電子加速後的速度大小；(2)電子離開偏轉電場時偏向角（速度與水平方向的夾角）（3）op距離
型別四：帶電粒子在交變電場中的運動
【例4】如圖（甲）所示電子以水平初速度v0沿平行金屬板**射入，在金屬板間加上如圖（乙）所示的交變電壓.已知電子質量為m，電荷量為e，電壓週期為t，電壓為u0，求：
（1）若電子從t=0時刻進入板間，在半週期內恰好能從板的上邊緣飛出，則電子飛出速度為多大？
（2）若電子在t=0時刻進入板間，能從板右邊水平飛出，則金屬板為多長？
（選做)若電子能從板中點o′水平飛出，電子應從哪一時刻進入板間，兩板間距至少為多大？
【針對訓練】
1. （11·天津理綜·t5）板間距為的平行板電容器所帶電荷量為時，兩極板間電勢差為，板間場強為.現將電容器所帶電荷量變為，板間距變為，其他條件不變，這時兩極板間電勢差，板間場強為，下列說法正確的是
ab.cd.
2..（09·福建·15）如圖所示，平行板電容器與電動勢為e的直流電源（內阻不計）連線，下極板接地。一帶電油滴位於容器中的p點且恰好處於平衡狀態。
現將平行板電容器的上極板豎直向上移動一小段距離 （ b ）
a.帶電油滴將沿豎直方向向上運動 點的電勢將降低
c.帶電油滴的電勢能將減少
d.若電容器的電容減小，則極板帶電量將增大
3.如圖所示，在p板附近有一電子由靜止開始向q板運動.關於電子到達q板時的速率，下列說法正確的是（ ）
a.兩極板間距離越大，加速時間越長，電子獲得的速率就越大
b.兩極板間距離越小，加速度就越大，電子獲得的速率也越大
c.電子獲得的速率與兩極板間的距離無關，僅與加速電壓有關
d.以上分析都不正確
4.如圖所示，水平放置的a、b兩平行板相距h，上板a帶正電.現有質量為m、電荷量為+q的小球在b板下方距離為h處，以初速度v0豎直向上從b板小孔進入板間電場，欲使小球剛好打到a板，a、b間電勢差uab應為多大？
5.如圖所示.質量為m，帶正電的粒子以速度v0從o點沿水平方向射入方向豎直向下的勻強電場中，a點是粒子運動軌跡上的一點，o、a兩點的連線與水平方向夾角α=30°，求粒子通過a點時的動能.
6.示波器是用來觀察電訊號隨時間變化的儀器.示波器的核心部件是示波管.
示波管的工作原理示意圖如圖所示.電子經電壓u1加速後以速度v0垂直進入偏轉電場，離開電場時的偏轉量是h.兩平行板間的距離為d，電勢差為u2，板長l.
為了提高示波管的靈敏度（每單位電壓引起的偏轉量），可採用的方法是（ ）
a.增大兩板間電勢差u2b.盡可能使板長l短些
c.盡可能使板間距離d小一些 d.使加速電壓u1公升高一些
7.如圖所示，質量為m=5×10-8 kg的帶電粒子以v0=2 m/s的速度從水平放置的平行金屬板a、b**飛入電場，已知板長l=10 cm，板間距離d=2 cm，當ab間加電壓uab=103 v時，帶電粒子恰好沿直線穿過電場（設此時a板電勢高，g取10 m/s2）.求：
（1）帶電粒子的電性，電荷量為多少？
（2）a、b間所加電壓u在什麼範圍內帶電粒子能從板間飛出？
8.如圖所示，水平放置的平行金屬板間有勻強電場．一根長為l的絕緣細繩一端固定在o點，另一端系有質量為m並帶有一定電荷的小球．小球原來靜止在c點．當給小球乙個水平速度後，它能在豎直麵內繞o點做勻速圓周運動．若將兩板間的電壓增大為原來的3倍，求：要使小球從c點開始在豎直麵內繞o點做圓周運動，至少要給小球多大的水平速度？
在這種情況下，在小球運動過程中細繩所受的最大拉力是多大？
第21講電容器及帶電粒子在電場中的運動答案
【例1】解析：（1）s接通後，m、n兩極間電壓就等於電源電動勢，所以u不變.m板上移，板間距離d變大，根據c=知c變小，由於q=cu，所以q變小；由於e=，所以隨著d變大，e變小；由於φp－0=upn=edpn，隨著e變小，電勢降低，所以負電荷在p點的電勢能ep增加.
（2）s接通後再斷開，電容器的電荷量q不變.n板上移，板間距離d變小，根據c=知c變大，由於u=，所以隨著c變大，u變小；根據e===，可知e不變；由φp－0=upn=edpn可知，隨著dpn變小，φp降低.若將負電荷從n移到p，電場力的功為wnp=qedpn，隨dpn變小，ep增加.
答案：見解析
總結：處理平行板電容器內部e、u、q變化問題的基本思路
1.首先要區分兩種基本情況；
(1)電容器始終與電源相連時，電容器兩極板電勢差u保持不變；
(2)電容器充電後與電源斷開時，電容器所帶電荷量q保持不變.
2.賴以進行討論的物理依據有三個：
(1)平行板電容器電容的決定式c＝；
(2)平行板電容器內部為勻強電場，所以場強e＝；
(3)電容器所帶電荷量q＝cu.
【例2】【詳解】(1)畫出帶電液滴的受力圖如圖所示，由圖可得：
qecosα=mg,qesinα=ma,e=u/d解之得：m=qucosα/dg代入資料得m=8×10-8 kg
(2)對液滴由動能定理得： qu= v=
所以v=≈1.32 (m/s)
總結：1.帶電粒子在電場中運動時重力的處理
(1)基本粒子：如電子、質子、α粒子、離子等，除有說明或明確的暗示以外，一般都不考慮重力(但並不忽略質量).
(2)帶電顆粒：如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有說明或有明確的暗示以外，一般都不能忽略重力.
2.方法技巧：討論帶電粒子在電場中做直線運動（加速或減速）的方法：
①能量方法——能量守恆定律；
②功能關係——動能定理；
③力和加速度方法——牛頓運動定律，勻變速直線運動公式.
【例3】【解析】設電子射出偏轉極板時偏移距離為y，偏轉角為θ，則op＝y＋l·tan θ ①
又y＝at2＝·()2
tan在加速電場加速過程中，由動能定理有eu1＝mv
由②③④式解得y＝，tan θ＝
代入①式得op＝
【思路點撥】粒子在電場中的加速應用動能定理，在偏轉電場中偏轉應將運動分解，在電場外則用勻速直線運動公式處理.
【思維提公升】粒子的偏轉角
(1)以初速度v0進入偏轉電場：如圖所示，設帶電粒子質量為m，帶電荷量為q，以速度v0垂直於電場線方向射入勻強偏轉電場，偏轉電壓為u1，若粒子飛出電場時偏轉角為θ，則
結論：動能一定時tanθ與q成正比，電荷量相同時tanθ與動能成反比.
第3課時 電容器與電容 帶電粒子在電場中的運動
知識點一 電容器 電容 平行板電容器 1.電容器 1 帶電量 乙個極板所帶電荷量的絕對值 2 電容器的充 放電 充電 使電容器帶電的過程，充電後電容器兩極板帶上等量的異種電荷，電容器中儲存電場能 放電 使充電後的電容器失去電荷的過程，放電過程中電場能轉化為其他形式的能 2 電容 1 意義 表示電容器...
第3講帶電粒子在磁場中的運動
主備 袁克雄審核 譚建 一 學習目標 1 理解三個推導公式 半徑 週期 運動時間 2 學會定圓心 求半徑 求運動時間 3 會分析磁場中的臨界問題。二 自主學習 知識整合 1 三個推導公式。半徑公式週期公式運動時間 2 應用 質量為m帶電量為e的電子垂直磁場方向從m點進入，從n點射出，如圖所示，磁感應...
第3課時帶電粒子在電場中運動 加速
1 一帶電粒子在電場中只受到電場力作用時，它不可能出現的運動狀態是 a 勻速直線運動b 勻加速直線運動 c 勻變速曲線運動d 勻速圓周運動 2 下列帶電粒子均從靜止開始在電場力作用下做加速運動，經過相同的電勢差u後，哪個粒子獲得的速度最大 a 質子 b 氘核 c 粒子 d 鈉離子 3 電荷量和質量之...