2022年高中物理 电容 带电粒子在电场中的运动教案 新人教版选修2-1

2022年高中物理 电容 带电粒子在电场中的运动教案 新人教版选修2-11、影响平行板电容器电容的因素有哪些？并写出电容与电压、电荷量的关系。2、请分析电容器的两类动态变化。3、带电粒子在电场中的运动通常可分为哪几种类型？分析运动规律。4、带电粒子在电场中运动时是否考虑重力？（1）不考虑重力：基本粒子（电子、质子、粒子等微观粒子）（2）考 虑 重力：带电颗粒（带电液滴、带电小球等宏观颗粒）二、典例分析1、平行板电容器动态分析例1如图所示，A、B为两块竖直放置的平行金属板，G是静电计，开关S台上后，静电计指针张开个角度.下述哪些做法可使指针张角增大( ) A.使A、B两板靠近些 B.使A、B两板正对面积错开些C.断开S后，使B板向右平移拉开些D.断开S后，使A、B正对面积错开些练习1.如图所示，A、B为电容器的两极板，充电后断开S，由关于电容器两板的电势差U、板间电场强度E的变化的说法中正确的是（ ）AB板向上运动（不与A接触），U变大，E变大BB板向下运动，U变大，E不变CB板向左平移时，电场区域变小，U不变，E不变DB板向左平移时，电场区域变小，U变大，E变大2、带电粒子在电场中的直线运动例2相距为d，水平正对放置的两块平行金属板a、b，其电容为C，开始时两板均不带电,a板接地，且中央开有小孔现将带电荷量为+q、质量为m的带电液滴一滴一滴地从小孔正上方h高处无初速地滴人，竖直落向不b板，到达b板后电荷量全部传给b板，如图所示，问:(1)第几滴液滴在a、b间做匀速直线运动?(2)能够到达b板的液滴将不会超过多少滴?练习2.如图所示，水平放置的A、B两平行金属板相距为h，上板A带正电，现有一质量为m，带电荷量为+q的小球，在B板下方距离B板H处，以初速v0竖直向上从B板小孔进入板间电场.欲使小球刚好能到A板，则A、B间电势差是多少？3、带电粒子在电场中的偏转例3如图所示一质量为m，带电量为q的粒子沿中线以初速度为v0进入长度为L，间距为d，电压为U的平行金属板间的匀强电场中，若不计粒子重力，求出下列物理量：（1）粒子穿越电场的时间t（2）粒子离开电场的速度v（3）粒子离开电场时的侧移距离y（4）粒子穿越电场过程中动能的增量（5）证明：粒子经电场偏转后，速度的反向延长线与初速度延长线的交点为粒子水平位移的中点。若缩短平行板的长度，它们的交点还为粒子水平位移的中点吗？（6）有一竖直屏距B点的距离为L1，则粒子打到屏上距中心的最远距离为多少？Av0B（7）证明：不同的带电粒子经同一加速度电场加速后，进入此偏转电场，其轨迹总是重合的，与带电粒子本身无关。练习3.如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两板不带电，上极板接地，极板长L=0.1m，两板间距离d=0.4cm.有一束由相同粒子组成的带电粒子流从两板中央平行于板射入，由于重力作用，粒子能落到下板上.已知粒子质量为m=2.010-6kg，电荷量q=1.010-8C，电容器的电容C=1.010-6F.求:(1)为使第一个粒子能落在下板中点O到紧靠边缘的B点之间，粒子入射速度v0应为多大?(2)若入射粒子的速度为3m/s，最多能有多少个粒子落到下极板上?(g取10m/s2)第3讲 电容 带电粒子在电场中的运动（学生作业）1.平行板电容器的电容为C，电荷量为Q，极板间的距离为d，在两极间的中点放一电荷量很小的点电荷q，它所受的电场力大小等于（ ）A.B.C.D.2.如图所示，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为U2的两场平行极板间的电场中，入射方向跟极板平行，整装置处于真空中，重力可忽略，在满足电子能射出平行板区的条件下，下列四种情况中，一定能使电子的偏转角变大的是（ ）AU1变大，U2变大 BU1变小，U2变大 CU1变大，U2变小 DU1变小，U2变小3如图所示，悬线下挂着一个带正电的小球。它的质量为m，电量为q，整个装置处于水平向右的匀强电场中，电场强度为E，（ ）A小球平衡时，悬线与竖直方向夹角的正切为B若剪断悬线，则小球做曲线运动C若剪断悬线，则小球做匀速运动D若剪断悬线，则小球做匀变速直线运动4.一价氢离子、一价氦离子、二价氦离子的混合体初速度均为零，经同一电场加速后，在另一匀强电场偏转后到达荧光屏，下列说法正确的是()A.到达荧光屏的时间不同B.到达荧光屏的同一位置C.到达荧光屏的位置不同D.到达荧光屏的动能不同5.如图所示，一平行板电容器A、B两极板上，加一个如图所示的交变电压，开始时B板电势比A板高，有一个原来静止的电子正处在两板中间，它在电场力作用下开始运动，设A、B两板间距离足够大，下列说法正确的是（ ）A若电子从t=0开始运动，则电子将以起点为平衡位置来回振动B若电子从t=1s开始运动，则电子将以起点为平衡位置来回振动C若电子从t=2s开始运动，则电子将一直向A板运动D若电子从t=3s开始运动，则电子将一直向A板运动6.在方向水平的匀强电场中，一不可伸长的细线的一端连着一个质量为m的带电小球，另一端固定在O点。把小球拉起直至细线与场强平行，然后无初速释放，已知小球摆到最低点的另一侧，线与竖直方向的最大夹角为，如下图所示。求小球经过最低点时细线对小球的拉力。OMv0EO，7.如图所示，在水平的匀强电场中，有一带电体P如果自点O竖直向上射出，它的初动能是4J，当它上升到最高点M时，它的动能为5J，则带电体P折回通过是以点O在同一水平线上的点O时，其动能为多少？8.如图所示，一平行板电容器的板长L= 4 cm，板间距离d= 3 cm， 倾斜放置，使板面与水平方向的夹角=37，若两板间所加电压U=100V，带电量q=310-10C的微粒以V0=0.5m/s的速度自A板的左边缘水平进入电场，在电场中沿水平方向运动，并恰好从B板右边缘水平飞出，求：带电微粒的质量和飞出电场时的速率（忽略边缘效应，g=10m/s2）9.如右图所示，一示波管偏转电极的长度d1.5cm，两极间电场是均匀的且垂直于管轴，E1.2104V/m，一个电子以初速度v02.6107m/s沿管轴注入。已知电子质量m9.11031kg、电量e1.61019C，试求：（1）电子经过电极后所发生的偏转位移y；（2）若出偏转电极的边缘到荧光屏的距离L10cm，则电子打在荧光屏上产生的光点偏离中心O的距离y。