第 3 讲 电容器与电容带电粒子在电场中的运动必备知识一、常见电容器 电容器的电压、电荷量和电容的关系1.电容器:(1)组成:由两个彼此绝缘又相互靠近的导体组成。(2)带电量:一个极板所带电荷量的绝对值。(3)电容器的充电、放电。① 充电:使电容器带电的过程,充电后电容器两极板带上等量的异种电荷,电容器中储存电场能。② 放电:使充电后的电容器失去电荷的过程,放电过程中电场能转化为其他形式的能。2.电容:(1)公式。① 定义式:C= 。② 推论:C=。(2)单位:法拉(F),1 F=10 6 μF=10 12 pF。(3)电容与电压、电荷量的关系:电容 C 的大小由电容器本身结构决定,与电压、电荷量无关。3.平行板电容器及其电容:(1)影响因素:平行板电容器的电容与正对面积成正比,与介质的介电常数成正比,与两板间的距离成反比。(2)决定式:C=,k 为静电力常量。ε 为相对介电常数,与电介质的性质有关。二、带电粒子在匀强电场中的运动 示波管1.加速问题:若不计粒子的重力,则电场力对带电粒子做的功等于带电粒子的动能的增量。(1)在匀强电场中:W=qEd=qU= mv 2 - m。(2)在非匀强电场中:W=qU= mv 2 - m。2.偏转问题:(1)条件分析:不计重力的带电粒子以速度 v0垂直于电场线方向飞入匀强电场。(2)运动性质:类平抛运动。(3)处理方法:利用运动的合成与分解。① 沿初速度方向:做匀速直线运动。② 沿电场方向:做初速度为零的匀加速运动。如图所示,设带电粒子质量为 m,带电荷量为 q,以速度 v0垂直于电场线射入匀强偏转电场,偏转电压为 U1,若粒子飞出电场时偏转角为 θ,则 tan θ=,式中 vy=at=·,vx=v0,代入得 tan θ=3.示波管的构造:① 电子枪,② 偏转电极,③ 荧光屏。(如图所示)基础小题1.判断下列题目的正误。(1)电容是表示电容器储存电荷本领的物理量。( )(2)放电后的电容器电荷量为零,电容也为零。 ( )(3)带电粒子在匀强电场中可以做匀加速曲线运动。( )(4)示波管屏幕上的亮线是由电子束高速撞击荧光屏而产生的。 ( )(5)解决带电粒子在电场中运动的问题时重力必须忽略不计。( )提示:(1)√。电容器是能够储存电荷的器件,用电容表示其储存电荷的本领。(2)×。电容器的电容 C 是由电容器本身的性质决定的,与电容器是否带电无关,电容器放电后,电容器的带电荷量为零,其电容 C 保持不变。(3)√。带电粒子在匀强电场中可以做直线运动,也可以做曲线运动,运动形式由初速度方向与电场方向的夹角决定,是否做匀变速运动由合外力决定。(4)√。...
