第 3 节 电容器 带电粒子在电场中的运动一、常见电容器 电容器的电压、电荷量和电容的关系1.常见电容器(1)组成:由两个彼此绝缘又相互靠近的导体组成。(2)带电荷量:一个极板所带电荷量的绝对值。(3)电容器的充、放电[注 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。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。[注 2]2.电容(1)定义:电容器所带的电荷量与电容器两极板间的电势差的比值。(2)定义式:C=。[注 3](3)物理意义:表示电容器容纳电荷本领大小的物理量。(4)单位:法拉(F),1 F=10 6 μF=1012 pF。3.平行板电容器(1)影响因素:平行板电容器的电容与极板的正对面积成正比,与电介质的相对介电常数成正比,与极板间距离成反比。(2)决定式:C=,k 为静电力常量。二、带电粒子在匀强电场中的运动1.做直线运动的条件(1)粒子所受合外力 F 合=0,粒子做匀速直线运动或静止。(2)粒子所受合外力 F 合≠0,且与初速度方向在同一条直线上,带电粒子将做匀加速直线运动或匀减速直线运动。2.带电粒子在匀强电场中的偏转(1)条件:以速度 v0垂直于电场方向飞入匀强电场,仅受电场力。(2)运动性质:匀变速曲线运动。[注 4](3)处理方法: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直线运动。【注解释疑】[注 1] 充电过程:Q、U、E 均增大;放电过程反之。[注 2] 放电过程电流随时间变化如图所示,面积表示电容器减少的电荷量。[注 3] 比值定义法,C 的大小只由电容器本身结构决定。[注 4] 两个有用的结论(1)粒子飞出偏转电场时“速度的反向延长线,通过垂直电场方向的位移的中点”。(2)不同带电粒子从同一电场加速再进入同一偏转电场,所有粒子都从同一点射出,荧光屏上只有一个亮斑。[深化理解]1.在分析电容器的动态变化时,要先明确电容器是与电源相接还是与电源断开;电容器接在电源上时,电压不变,E=;断开电源时,电容器所带电荷量不变,E∝,改变两极板距离,场强不变。2.带电粒子偏转问题:离开电场时的偏移量 y=at2=,偏转角 tan θ==。[基础自测]一、判断题(1)电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和。(×)(2)电容器的电容与电容器所带电荷量成反比。(×)(3)放电后的电容器电荷量为零,电容也为零。(×)(4)带电粒子在匀强电场中只能做类平抛运动。...