第3讲电容器带电粒子在电场中的运动知识排查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)带电荷量：一个极板所带电荷量的绝对值。(3)电容器的充、放电充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两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。2.电容(1)定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值。(2)定义式：C＝。(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)1F＝106μF＝1012pF3.平行板电容器的电容(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。带电粒子在匀强电场中的运动1.带电粒子在电场中的加速(1)动力学观点分析：若电场为匀强电场，则有a＝，E＝，v2－v＝2ad。(2)功能观点分析：粒子只受电场力作用，满足qU＝mv2－mv。2.带电粒子在匀强电场中的偏转(1)条件：以速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场，仅受电场力。(2)运动性质：类平抛运动。(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。小题速练1.思考判断(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正比。()(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。()(5)带电粒子在电场中，只受电场力时，也可以做匀速圆周运动。()(6)公式C＝可用来计算任何电容器的电容。()答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×2.[人教版选修3－1P32第1题]平行板电容器的一个极板与静电计的金属杆相连，另一个极板与静电计金属外壳相连。给电容器充电后，静电计指针偏转一个角度。以下情况中，静电计指针的偏角是增大还是减小？(1)把两板间的距离减小；(2)把两板间的相对面积减小；(3)在两板间插入相对介电常数较大的电介质。答案(1)把两极板间距离减小，电容增大，电荷量不变，电压变小，静电计指针偏角变小。(2)把两极板间相对面积减小，电容减小，电荷量不变，电压变大，静电计指针偏角变大。(3)在两极板间插入相对介电常数较大的电介质，电容增大，电荷量不变，电压变小，静电计指针偏角变小。3.[人教版选修3－1P39第3题]先后让一束电子和一束氢核通过同一对平行板形成的偏转电场。进入时速度方向与板面平行，在下列两种情况下，分别求出离开时电子偏角的正切与氢核偏角的正切之比。(1)电子与氢核的初速度相同；(2)电子与氢核的初动能相同。解析设加速电压为U0，偏转电压为U，带电粒子的电荷量为q，质量为m，垂直进入偏转电场的速度为v0，偏转电场两极间距离为d，极板长为l，则粒子在偏转电场中的加速度a＝，在偏转电场中运动的时间为t＝，粒子离开偏转电场时沿静电力方向的速度vy＝at＝，粒子离开偏转电场时速度方向的偏转角的正切值tanθ＝＝。(1)若电子与氢核的初速度相同，则＝。(2)若电子与氢核的初动能相同，则＝1∶1。答案(1)mH：me(2)1∶1电容器的电容及平行板电容器的动态分析1.两个公式的比较C＝(或C＝)C＝公式特点定义式，适用于一切电容器决定式，适用于平行板电容器意义对某电容器Q∝U，但＝C不变，反映电容器容纳电荷的本领C∝εr，C∝S，C∝，反映了影响电容器电容大小的因素2.平行板电容器动态变化的两种情况(1)电容器始终与电源相连时，两极板间的电势差U保持不变。(2)充电后与电源断开时，电容器所带的电荷量Q保持不变。3.平行板电容器动态问题的分析思路4.平行板电容器问题的一个常用结论电容器充电后断开电源，在电容器所带电荷量保持不变的情况下，电场强度与极板间的距离无关。【例1】(2018·江苏单科，5)如图1所示，水平金属板A、B分别与电源两极相连，带电油滴处于静止状态。现将B板右端向下移动一小段距离，两金属板表面仍均为等势面，则该油滴()图1A.仍然保持静止B.竖直向下运动C.向左下方运动D.向右下方运动解析由于水平金属板A、B分别与电源两极相连，两极板之间的电势差不变，...
