高考物理二轮复习专题四 静电场 第16课时 电容器 带电粒子在电场中的运动课件1.ppt

第第16课时　电容器　带电粒子在电场中的课时　电容器　带电粒子在电场中的运动运动知识点一　电容器的电容知识点一　电容器的电容(b/c)1.(2016·9月月绍绍兴兴适适应应性性考考试试)2015年年4月月16日日，，中中国国南南车设计制制造造的的全全球球首首创超超级电容容储能能式式现代代电车在在宁宁波波下下线，，不不久久将将成成为二二三三线城城市市的的主主要要公公交交用用车这种种超超级电车的的核核心心是是我我国国自自主主研研发、、全全球球首首创的的““超超级电容容器器””如如图1所所示示，，这种种电容容器器安安全全性性高高，，可可反反复复充充放放电100万万次次以以上上，，使使用用寿寿命命长达达十十二二年年，，且且容容量量超超大大(达达到到9 500 F)，，能能够在在10 s内内完完成成充充电下列说法正确的是法正确的是(　　　　)A.该““超超级电容器容器””能能储存存电荷荷B.该““超超级电容器容器””的的电容随容随电压的增大而增大的增大而增大C.该““超超级电容器容器””放放电过程中把化学能程中把化学能转化化为电能能D.充充电时电源的正极源的正极应接接““超超级电容器容器””的的负极极图1解解析析　　电电容容器器能能储储存存电电荷荷，，A正正确确；；电电容容器器的的电电容容反反映映电电容容器器容容纳纳电电荷荷的的本本领领，，由由电电容容器器本本身身决决定定，，与与电电压压无无关关，，B错错；；电电容容器器放放电电过过程程把把电电能能转转化化为为其其他他形形式式的的能能，，C错错误误；；电电容容器器充充电时，电源的正极接电容器的正极，电时，电源的正极接电容器的正极，D错误。

错误答案　答案　A2.一个一个电容器的容器的规格是格是““10 μF　　50 V””，，则 (　　　　)A.这个个电容器加上容器加上50 V电压时，，电容量才是容量才是10 μFB.这个个电容容器器的的最最大大电容容量量是是10 μF，，电压较小小时，，电容容量量小于小于10 μFC.这个个电容器上加的容器上加的电压不能低于不能低于50 VD这个个电容器的容器的电容量容量总等于等于10 μF解解析析　　“10 μF，，50 V”中中“50 V”表表示示使使用用该该电电容容器器时时额额定定电电压压为为50 V，，实实际际电电压压可可低低于于50 V10 μF””表表示示电电容容器器的的电电容容始始终终为为10 μF，，它它与与电电容容器器的的带带电电荷荷量量及及两两极极板板间间电电压压的的大大小小无无关关，，所以选项所以选项A、、B、、C错误，选项错误，选项D正确答案　答案　D知识点二　带电粒子在电场中的运动知识点二　带电粒子在电场中的运动(b/d)3.(2016·浙浙江江六六校校联联考考)如如图2所所示示，，静静电喷涂涂时，，喷枪带负电，，被被喷工工件件带正正电，，喷枪喷出出的的涂涂料料微微粒粒带负电。

假假设微微粒粒被被喷出出后后只只受受静静电力力作作用用，，最最后后吸吸附附在在工工件件表表面面微微粒粒在在向向工工件靠近的件靠近的过程中程中(　　　　)图2A.一定沿着一定沿着电场线运运动B.所受所受电场力先减小后增大力先减小后增大C.克服克服电场力做功力做功D.电势能逐能逐渐减小减小解解析析　　在在涂涂料料微微粒粒向向工工件件靠靠近近的的过过程程中中，，工工件件带带正正电电，，涂涂料料微微粒粒带带负负电电，，由由于于涂涂料料微微粒粒有有初初速速度度，，不不一一定定沿沿电电场场线线方方向向运运动动，，在在涂涂料料微微粒粒向向工工件件靠靠近近的的过过程程中中，，离离工工件件越越近近，，涂涂料料微微粒粒所所受受库库仑仑力力越越大大，，故故选选项项A、、B错错误误；；由由于于涂涂料料微微粒粒与与工工件件间间为为引引力力，，微微粒粒向向工工件件靠靠近近的的过过程程中中，，电电场场力力对对涂涂料料微微粒粒做做正正功功，，其其电电势势能减小，故选项能减小，故选项C错误，错误，D正确答案答案　　D4.如如图3甲甲所所示示，，直直线AB是是某某电场中中的的一一条条电场线，，一一电子子仅在在电场力力作作用用下下由由电场线上上A点点沿沿直直线运运动到到B点点，，其其速速度度平平方方v2与与位位移移x的的关关系系如如图乙乙所所示示。

EA、、EB表表示示A、、B两两点点的的电场强强度度，，φA、、φB表表示示A、、B两两点点的的电势以以下下判判断断正正确确的的是是(　　　　)图3A.EA＜＜EB B.EA＞＞EB C.φA＞＞φB D.φA＜＜φB答案　答案　D5.(2016·8月月温温州州选选考考模模拟拟)如如图4所所示示，，是是喷墨墨打打印印机机的的简化化模模型型质量量为m的的墨墨汁汁微微粒粒经带电室室带上上负电后后，，以以某某一一速速度度平平行行于于极极板板飞入入板板间，，已已知知板板间匀匀强强电场的的电场强强度度为E，，微微粒粒最最终打在打在纸上则以下以下说法正确的是法正确的是(　　　　)图4答案　答案　D6.如如图5所所示示，，两两极极板板与与电源源相相连接接，，电子子从从负极极板板边缘垂垂直直电场方方向向射射入入匀匀强强电场，，且且恰恰好好从从正正极极板板边缘飞出出，，现在在使使电子子的的入入射射速速度度变为原原来来的的2倍倍，，而而电子子仍仍从从原原来来位位置置射射入入，，且且仍仍从从正正极极板板边缘飞出出，，则两两极极板板间的的距距离离应变为原原来来的的(　　　　)图图5答案　答案　C【【练练1】】 如如图6所所示示，，平平行行板板电容容器器与与电动势为E的的直直流流电源源(内内阻阻不不计)连接接，，下下极极板板接接地地。

一一带电油油滴滴位位于于两两板板中中央央的的P点点且且恰恰好好处于于平平衡衡状状态现将将平平行行板板电容容器器的的上上极极板板竖直直向向下下移移动一小段距离，一小段距离，则(　　　　)图6A.带电油滴将沿油滴将沿竖直方向向上运直方向向上运动B.带电油滴将沿油滴将沿竖直方向向下运直方向向下运动C.P点的点的电势将降低将降低D.电容器的容器的电容减小，容减小，电容器的容器的带电量将减小量将减小答案　答案　A疑难点二　带电粒子在电场中的直线运动疑难点二　带电粒子在电场中的直线运动1.做直线运动的条件做直线运动的条件(1)粒子所受合外力粒子所受合外力F合合＝＝0，粒子静止或做匀速直，粒子静止或做匀速直线运运动 (2)粒子所受合外力粒子所受合外力F合合≠≠0，且与初速度方向在同一条直，且与初速度方向在同一条直线上，上，带电粒子将做匀加速直粒子将做匀加速直线运运动或匀减速直或匀减速直线运运动【【练练2】】 如如图7所所示示，，匀匀强强电场水水平平向向左左，，带正正电的的物物体体沿沿绝缘、、粗粗糙糙水水平平板板向向右右运运动，，经A点点时动能能为100 J，，到到B点点时动能能减减少少到到80 J，，减减少少的的动能能中中有有12 J转化化为电势能能，，则它它再再经过B点点时，，动能大小是能大小是(　　　　)A.4 J B.16 J C.32 J D.64 J图7答案　答案　B疑难点三　带电粒子在电场中的偏转疑难点三　带电粒子在电场中的偏转1.条条件件分分析析：：不不计重重力力，，且且带电粒粒子子的的初初速速度度v0与与电场方方向向垂垂直直，，则带电粒子将在粒子将在电场中只受中只受电场力作用做力作用做类平抛运平抛运动。

2.运运动动分分析析：：一一般般用用分分解解的的思思想想来来处理理，，即即将将带电粒粒子子的的运运动分分解解为沿沿电场力力方方向向上上的的匀匀加加速速直直线运运动和和垂垂直直电场力力方方向向上上的匀速直的匀速直线运运动【【练练3】】 如如图8所所示示，，场强强大大小小为E、、方方向向竖直直向向下下的的匀匀强强电场中中有有一一矩矩形形区区域域abcd，，水水平平边ab长为s，，竖直直边ad长为h质量量均均为m、、带电量量分分别为＋＋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进入入矩矩形形区区(两两粒粒子子不不同同时出出现在在电场中中)不计重力，若两粒子重力，若两粒子轨迹恰好相切，迹恰好相切，则v0等于等于(　　　　)图8答案　答案　B疑难点四　应用动力学知识和功能关系解决力、电综合问题疑难点四　应用动力学知识和功能关系解决力、电综合问题1.方法技巧方法技巧功功能能关关系系在在电学学中中应用用的的题目目，，一一般般过程程复复杂且且涉涉及及多多种种性性质不不同同的的力力因因此此，，通通过审题，，抓抓住住受受力力分分析析和和运运动过程程分分析析是是关关键，，然然后后根根据据不不同同的的运运动过程程中中各各力力做做功功的的特特点点来来选择相相应规律律求求解解。

动能能定定理理和和能能量量守守恒恒定定律律在在处理理电场中中能能量量问题时仍是首仍是首选 2.解题流程解题流程图9(1)若若将将小小环由由D点点静静止止释放放，，则刚好好能能到到达达P点点，，求求DM间的的距距离；离；(2)若若将将小小环由由M点点右右侧5R处静静止止释放放，，设小小环与与PQ杆杆间的的动摩摩擦擦因因数数为μ，，小小环所所受受最最大大静静摩摩擦擦力力与与滑滑动摩摩擦擦力力大大小小相相等等，，求小求小环在整个运在整个运动过程中克服摩擦力所做的功程中克服摩擦力所做的功解解析析　　 (1)小小环环刚刚好好到到达达P点点时时，，速速度度为为零零，，对对小小环环从从D点点到到P点过程，由动能定理得点过程，由动能定理得qEx－－2mgR＝＝0—0，，[真题示例真题示例]【【例例1】】 (2016·4月月浙浙江江学学考考)关关于于电容容器器，，下下列列说法法正正确确的的是是(　　　　)A.在充在充电过程中程中电流恒定流恒定B.在放在放电过程中程中电容减小容减小C.能能储存存电荷，但不能荷，但不能储存存电能能D.两个彼此两个彼此绝缘又靠近的又靠近的导体可体可视为电容器容器解解析析　　 由由电电容容器器的的充充放放电电曲曲线线可可知知，，充充电电过过程程中中，，电电流流不不会会恒恒定定，，选选项项A错错误误；；电电容容不不随随充充放放电电过过程程变变化化，，选选项项B错错误误；；电容器中的电场具有能的性质，所以选项电容器中的电场具有能的性质，所以选项C错误。

错误答案　答案　D【【例例2】】 (2016·4月月浙浙江江学学考考)密密立立根根油油滴滴实验原原理理如如图10所所示示两两块水水平平放放置置的的金金属属板板分分别与与电源源的的正正负极极相相接接，，板板间电压为U，，形形成成竖直直向向下下场强强为E的的匀匀强强电场用用喷雾器器从从上上板板中中间的的小小孔孔喷入入大大小小、、质量量和和电荷荷量量各各不不相相同同的的油油滴滴通通过显微微镜可可找找到到悬浮浮不不动的的油油滴滴，，若若此此悬浮浮油油滴滴的的质量量为m，，则下列下列说法正确的是法正确的是 (　　　　)图10答案　答案　C[冲刺训练冲刺训练]1.一一平平行行板板电容容器器的的两两个个极极板板分分别与与一一电源源正正、、负极极相相连，，如如图11所所示示，，在在保保持持开开关关闭合合的的情情况况下下，，将将电容容器器极极板板距距离离增增大大，，则电容容器器的的电容容C、、带电荷荷量量Q、、极极板板间的的场强强E的的变化化(　　　　)图11A.C、、Q、、E都逐都逐渐增大增大B.C、、Q、、E都逐都逐渐变小小C.C、、Q逐逐渐减小，减小，E不不变D.C、、E逐逐渐减小，减小，Q不不变答案　答案　B2.如如图12所所示示，，平平行行板板电容容器器两两极极板板M、、N相相距距d，，两两极极板板分分别与与电压为U的的恒恒定定电源源两两极极连接接，，极极板板M带正正电。

现有有一一质量量为m的的带电油油滴滴在在极极板板中中央央处于于静静止止状状态，，且且此此时极极板板带电荷量与油滴荷量与油滴带电荷量的比荷量的比值为k，，则(　　　　)图12答案　答案　C3.如如图13所所示示，，地地面面上上某某区区域域存存在在着着竖直直向向下下的的匀匀强强电场，，一一个个质量量为m的的带负电的的小小球球以以水水平平方方向向的的初初速速度度v0由由O点点射射入入该区区域域，，刚好好通通过竖直直平平面面中中的的P点点，，已已知知连线OP与与初初速速度度方方向的向的夹角角为45°，，则此此带电小球通小球通过P点点时的的动能能为(　　　　)图13答案答案　　C4.如如图14所所示示，，在在两两条条平平行行的的虚虚线内内存存在在着着宽度度为L、、场强强为E的的匀匀强强电场，，在在与与右右侧虚虚线相相距距也也为L处有有一一与与电场平平行行的的屏屏现有有一一电荷荷量量为＋＋q、、质量量为m的的带电粒粒子子(重重力力不不计)，，以以垂垂直直于于电场线方方向向的的初初速速度度v0射射入入电场中中，，v0方方向向的的延延长线与屏的交点与屏的交点为O试求：求：图14(1)粒子从射入到打到屏上所用的粒子从射入到打到屏上所用的时间；；(2)粒粒子子刚射射出出电场时的的速速度度方方向向与与初初速速度度方方向向间夹角角的的正正切切值tan α；；(3)粒子打到屏上的点粒子打到屏上的点P到到O点的距离点的距离x。