电容,带电粒子在电场中运动教案.doc

龙文学校个性化辅导教案提纲

教师： 学生： 科目： 时间: 年 月 日 第 次

一、 平行板电容器
1.电容的定义式：
2.电容的决定式：
3.电容器解题两依据：
（1）
（2）
图6
A
B
R
例 1：如图6所示，平行板电容器在充电后不切断电源，此时板间有一带电尘粒恰能在电场中静止，当正对的平行板左右错开一些时（ ）
A．带电尘粒将向上运动 B．带电尘粒将保持静止
C．通过电阻R的电流方向为A到B
D．通过电阻R的电流方向为B到A
例2：如图所示，C为中间插有电介质的电容器，a和b为其两极板；a板接地；P和Q为两竖直放置的平行金属板，在两板间用绝缘线悬挂一带电小球；P板与b板用导线相连，Q板接地.开始时悬线静止在竖直方向，在b板带电后，悬线偏转了角度a.在以下方法中，能使悬线的偏角a变大的是( )
A.缩小a、b间的距离 B.加大a、b间的距离
C.取出a、b两极板间的电介质
D.换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质
二、 带电粒子在电场中的加速
1.基本粒子（如质子、电子、离子、带电粒子等）在没有明确指出或暗示下，重力一般忽略不计，当研究对象为“带电微粒”、“带电尘埃”、“带电小球”时，重力一般不能忽略.
2.动能定理求加速后粒子的速度：t
φ
U0
-U0
o
T/2 T 3T/2 2T

例1：如图所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔.右极板电势随时间变化的规律如图所示.电子原来静止在左极板小孔处.（不计重力作用）下列说法中正确的是（ ）
A.从t=0时刻释放电子，电子将始终向右运动，直到打到右极板上
B.从t=0时刻释放电子，电子可能在两极板间振动
C.从t=T/4时刻释放电子，电子可能在两极板间振动，也可能打到右极板上
D.从t=3T/8时刻释放电子，电子必将从左极板上的小孔中穿出
三、带电粒子在电场中的偏转
1．规律：平行于板方向

垂直于板方向
U L d
v0
m，q
y
vt
θ
θ

2.侧位移：
3.偏转角：

例1：喷墨打印机的结构简图如图所示，其中墨盒可以发出墨汁微滴，此微滴经过带电室时被带上负电，带电的多少由计算机按字体笔画高低位置输入信号控制.带电后的微滴以一定的初速度进入偏转电场后，打到纸上，显示出字体.无信号输入时，墨汁微滴不带电，径直通过偏转板而注入回流槽流回墨盒.设偏转板板长为L=1.6cm，两板间的距离为d=0.50cm，偏转板的右端距纸L1=3.2cm，若一个墨汁微滴的质量为m=1.6×10-10kg，以v0=20m／s的初速度垂直于电场方向进入偏转电场，两偏转板间的电压是U=8.0×103V，若墨汁微滴打到纸上的点距原射入方向的距离是Y=2.0mm. 不计空气阻力和墨汁微滴的重力，可以认为偏转电场只局限在平行板电容器内部，忽略边缘电场的不均匀性.
（1）上述墨汁微滴通过带电室带的电量是多少；
（2）若用（1）中的墨汁微滴打字，为了使纸上的字体放大10％，偏转板间电压应是多大。

1.关于电容器的电容C、电压U和所带电荷量Q之间的关系.以下说法正确的是（ ）
A．C由U确定　　　　　　　　　　　 B．C由Q确定
图9－38－2
C．C一定时，Q与U成正比　　　　　　D．C一定时，Q与U成反比
2.如图9-38-2：电子由静止开始从A板向B板运动，当到达B板时速度为v，保持两板间电压不变，则 ( )
A.当增大两板间距离时，v增大
B.当减小两板间距离时，v增大
C.当改变两板间距离时，v不变
D.当增大两板间距离时，电子在两板间运动的时间增大
图9－38－22
3．如图9-38-22所示，平行板电容器的极板A与一灵敏的静电计相接，极板B接地，若极板B稍向上移动一点，则（ ）
A．两极板间的电压不变，极板上的电量变大
B．两极板间的电压不变，极板上的电量减小
C．极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变大
D．极板上的电量几乎不变，两极板间的电压变小

4.用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法．下面四个物理量都是用比值法定义的，其中定义式正确的是（ ）
A．电容C= B．磁感应强度B= C．电场强度E= D．电阻R=
5. 三个电子从同一地点同时沿同一方向垂直进入偏转电场，出现如图9-38-9所示的轨迹，则可以判断（ ）
图9－38－9
A.它们在电场中运动时间相同
B.A、B在电场中时间相同，C先飞离电场
C.C进入电场的速度最大，A最小
D.电场力对C做功最小
6.如图所示，a、b、c是静电场中的三个等势面，其电势分别是5V、0和－5V.一个电子从O点以初速度v0进入电场，电子进入电场后的运动情况是（ ）
A．如果v0的方向向上，则电子的动量大小不变，方向不变
B．如果v0的方向向上，则电子的动量大小改变，方向不变
C．如果v0的方向向左，则电子的动量大小改变，方向改变
D．如果v0的方向向左，则电子的动量大小改变，方向不变
图9－38－10
7．如图9-38-10所示，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中，P从两板正中央射入，Q从下极板边缘入射入，它们最后打在同一点(重力不计)，则从开始射入到打到上板的过程中（ ）
A.它们的运动时间tQ＞tP
B.它们所带电量之比qP：qQ=1:2
C.它们的动能增量之比
D.它们的电势能减少量之比
P
图9－38－14
8.一平行板电容器中存在匀强电场，电场沿竖直方向，两个比荷（即粒子的电荷量与质量之比）不同的带正电的粒子a和b，从电容器边缘的P点（如图9-38-14）以相同的水平速度射入两平行板之间.测得a和b与电容器的撞击点到入射点之间的水平距离之比为1∶2.若不计重力，则a和b的比荷之比是（ ）
A．1∶2 B．1∶1
C．2∶1 D．4∶1
9.两个半径均为R的圆形平板电极，平行正对放置，相距为d，极板间的电势差为U，板间电场可以认为是均匀的.一个粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间，到达负极板时恰好落在极板中心.已知质子电荷为e，质子和中子的质量均视为m，忽略重力和空气阻力的影响，求：
（1）极板间的电场强度E；
（2）粒子在极板间运动的加速度a；
（3）粒子的初速度v0?

10.如图所示，有一初速可忽略的电子经电压U1加速后，进入两块水平放置、间距为d的、电压的U2的平行金属板间.若电子从板正中央水平射入，且恰好能从板的右端射出.设电子电量为e，求：
（1）电子穿出电场时的动能；
（2）金属板的长度.

11.在场强大小为E的匀强电场中,一质量为m,带电量为＋q的物体以某一初速沿电场反方向做匀减速直线运动,其加速度大小为0.8qE/m,物体运动s距离时速度变为零.则（ ）
A．物体克服电场力做功qEs B．物体的电势能减少了0.8qEs
C．物体的电势能增加了qEs D．物体的动能减少了0.8qEs
12．如图所示，示波器的示波管可以视为加速电场与偏转电场的组合，若已知加速电压为U1，偏转电压为U2，偏转极板长为L，板间距为d，且电子被加速前的初速度可忽略，则关于示波器的灵敏度（即偏转电场中每单位偏转电压所引起的偏转量h/ U2）与加速电场、偏转电场的关系，下列说法中正确的是（ ）
b
a
c
d
E
图9－38－15
A. L越大，灵敏度越高 B. d越大，灵敏度越高
C. U1越大，灵敏度越小 D．灵敏度与U2无关
13.如图9-38-15所示，边长为L的正方形区域abcd内存在着匀强电场.电量为q、动能为Ek的带电粒子从a点沿ab方向进入电场，不计重力.
（1）若粒子从c点离开电场，求电场强度的大小和粒子离开电场时的动能；
（2）若粒子离开电场时动能为Ek’，则电场强度为多大？

图9－38－4
14. 如图9-38-4所示，由A、B两平行金属板构成的电容器放置在真空中，电容为C，原来不带电.电容器的A板接地，并且中心有一个小孔，通过这个小孔向电容器中射入电子，射入的方向垂直于极板，射入的速度为v0，如果电子是间歇发射的，即第一个电子达B板后再发射第二个电子，并且所有到达板的电子都留在B板上.随着电子的射入，两极板间的电势差逐渐增加，直至达到一个稳定值，已知电子的质量为m，电荷量为e电子所受的重力忽略不计，两板的距离为d.
（1）当板上聚集了n个射来的电子时，两板间电场的场强E多大？
（2）最多能有多少个电子到达B板？
（3）到达B板的第一个电子在两板间运动的时间和最后一个电子在两板间运动的时间相差多少？

15.如图所示，相距为d的两块平行金属板MN与电源相连，电键S闭合后，MN间有匀强电场，一个带电粒子，垂直于电场方向从M板边缘射入电场，恰打在N板中间，若不计重力，求:
（1）为了使粒子恰能刚好飞出电场N板应向下移动多少?
（2）若把S打开，为达到上述目的，N板应向下移多少

A
B
v
图9－38－28
16．一质量为m，带电量为-q的微粒（重力不计）在匀强电场中的A点时速度为v，方向与电场线垂直，在B点时的速度为2v，如图9-38-28所示，已知A、B两点间的距离为d，求：
（1）A、B两点间的电势差;　　　
（2）电场强度的大小和方向?

四、教师对学生的评定
1．学生上次课作业情况评价：优（ ） 良（ ） 中（ ） 差（ ）
2．学生本次课掌握情况评价：优（ ） 良（ ） 中（ ） 差（ ） 授课教师签字：
五、学生对本次课评价：
优（ ）：老师备课充分，讲解清晰，分析全面透彻，学生理解和吸收容易；
良（ ）：老师讲解很好，内容清楚全面。学生容易消化理解；
中（ ）：讲解基本清楚，有些地方需要更细致，更详尽；
差（ ）：能听懂，但老师需要更近一步改进教学方法或教学计划。 学生签字：
六、老师课后小结

班主任签字：
日期：
龙文教务处