【正文】 一、電容器、電容 1．電容 (1)定義：電容器所帶的 與電容器兩極板間的 的比值． (2)意義：表示電容器容納電荷 的物理量． (3)定義式： C＝ . (4)單位： 1法拉 (F)＝ 微法 (μF)＝ 皮法 (pF)． 電勢差 U 電荷量 Q 本領(lǐng) QU 106 1012 2．平行板電容器的電容 (1)決定因素：平行板電容器的電容 C跟板間電介質(zhì)的介電 常數(shù) ε成 ，跟正對面積 S成 ，跟極板間的距離 d成 ． (2)決定式： C＝ . (3)熟記兩點 ①保持兩極板與電源相連，則電容器兩極板間 不變． ②充電后斷開電源，則電容器所帶的 不變． 正比 εS4πkd 正比 反比 電壓 電荷量 (1) 電容由電容器本身決定，與極板的帶電情況無關(guān)，與 電容器的電壓無關(guān)． (2) 公式 C ＝QU＝Δ QΔ U是電容的定義式，對任何電容器都適 用．公式 C ＝εS4π kd是平行板電容器的決定式，只對平 行板電容器適用． 二、帶電粒子在電場中的運動 1 ． 帶電粒子在電場中的加速 帶電粒子在電場中加速，若不計粒子的重力，則電場 力對帶電粒子做的功等于帶電粒子 的增量． (1) 在勻強電場中： W ＝ ＝ qU ＝12m v2－12m v02. (2) 在非勻強電場中： W ＝ ＝12m v2－12m v02. 動能 qEd qU 2．帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn) 帶電粒子以垂直勻強電場的場強方向進入電場后，做類平拋運動，軌跡為拋物線． 垂直于場強方向做 運動： vx＝ v0， x＝ v0t. 平行于場強方向做初速度為零的 運動： 勻速直線 勻加速直線 vy＝ at ， y ＝12at2， a ＝qEm＝qUmd. 側(cè)移距離： y ＝qUx22 m v02d， 偏轉(zhuǎn)角： θ ＝ ar ctanqUxm v02d，如圖 9 － 3 － 1 所示． 圖 9－ 3－ 1 三、示波管 1．示波管裝置 示波管由 和 組成，管內(nèi)抽成真空．如圖 9－ 3－ 2所示． 電子槍、偏轉(zhuǎn)電極 熒光屏 圖 9－ 3－ 2 2．示波器是用來觀察 隨時間變化情況的儀器， 其核心部件是 ． 3．工作原理：利用帶電粒子在電場中的 和 的 運動規(guī)律． 電信號 示波管 加速 偏轉(zhuǎn) 1．關(guān)于電容器的電容 C、電壓 U和所帶電荷量 Q之間的關(guān) 系，以下說法正確的是 ( ) A． C由 U確定 B． C由 Q確定 C． C一定時， Q與 U成正比 D． C一定時， Q與 U成反比 答案： C 解析： 電容器的電容 C 由電容器本身構(gòu)造決定，與極板間電壓 U 、帶電荷量 Q 均無關(guān)，故 A 、 B 均錯．由 C ＝QU得 Q ＝CU ，故 C 正確、 D 錯． 2．如圖 9－ 3－ 3所示，在 A板附近有一 電子由靜止開始向 B板運動，則關(guān)于 電子到達 B板時的速度，下列解釋正 確的是 ( ) 圖 9－ 3－ 3 A．兩板間距越大，運動時間就越長，則獲得的速率 越大 B．兩板間距越小，加速度就越大，則獲得的速率越大 C．與兩板間的距離無關(guān)，僅與加速電壓 U有關(guān) D．以上解釋都不正確 解析： 帶電粒子的末速度取決于電場力對粒子做功的情況．由 W＝ qU知電場力做的功由兩板間的電勢差決定，而與板間距無關(guān)，故 C正確． 答案： C 3． (2022本溪測試 )如圖 9－ 3－ 4所示， 質(zhì)子 (11H)和 α粒子 (24He)，以相同的 初動能垂直射入偏轉(zhuǎn)電場 (粒子不 計重力 )，則這兩個粒子射出電場 圖 9－ 3－ 4 時的偏轉(zhuǎn)位移 y之比為 ( ) A． 1∶ 1 B． 1∶ 2 C． 2∶ 1 D． 1∶ 4 答案： B 解析： 由 y ＝12 EqL2m v02 和 E k 0 ＝12m v02，得 y ＝EL2q4 E k0，可知 y 與 q成正比， B 正確． 4．一平行板電容器兩極板間距為 d、極板面積為 S，電容 為 ε0S/d，其中 ε0是常量．對此電容器充電后斷開電源．當(dāng)增加兩板間距時，電容器極板間 ( ) A．電場強度不變，電勢差變大 B．電場強度不變，電勢差不變 C．電場強度減小，電勢差不變 D．電場強度減小，電勢差減小 解析： 平行板所帶電荷量 Q、兩板間電壓 U，有 C＝ Q/U、C＝ ε0S/d、兩板間勻強電場的場強 E＝ U/d，可得 E＝Q/，電容器電荷量 Q不變，則 E不變．根據(jù) C＝ ε0S/d可知 d增大、 C減小，又根據(jù) C＝ Q/U可知 U變大． 答案： A 5． A、 B兩導(dǎo)體板平行放置，在 t＝ 0時將電子從 A板附近由 靜止釋放．則在 A、 B兩板間加上下列哪種電壓時，有可能使電子到不了 B板 ( ) 圖 9－ 3－ 5 解析： 加 A圖電壓，電子從 A板開始向 B板做勻加速直線運動．加 B圖電壓，開始向 B板勻加速，再做相同大小加速度的勻減速，速度減為零后做反向勻加速運動，由對稱性可知，電子將做周期性往復(fù)運動，所以電子有可能到不了 B板．加 C圖電壓，電子先勻加速，再勻減速到靜止，完成一個周期，所以電子一直向 B板運動，即電子一定能到達 B板．加 D圖電壓，電子的運動與 C圖情形相同，只是加速度變化，所以電子也一直向 B板運動，即電子一定能到達 B板．綜上所述可知選項 B正確． 答案： B 1. 運用電容的定義式和決定式分析電容器相關(guān)量變化的思路 (1) 確定不變量，分析是電壓不變還是所帶電荷量不變． (2) 用決定式 C ＝εS4π kd分析平行板電容器電容的變化． (3) 用定義式 C ＝QU分析電容器所帶電荷量或兩極板間電壓的 變 化． (4) 用 E ＝Ud分析電容器極板間場強的變化． 2．電容器兩類問題比較 分類 充電后與電池兩極相連 充電后與電池兩極斷開 不變量 U Q d變大 C變小 Q變小 E變小 C變小 U變大 E不變 S變大 C變大 Q變大 E不變 C變大 U變小 E變小 ε變大 C變大 Q變大 E不變 C變大 U變小 E變小 [關(guān)鍵一點 ] 判斷場強 E的變化時，除了應(yīng)用公式進行討論外，還可根據(jù)電場線的疏密變化來判斷． 如圖 9－ 3－ 6所示，平行板電容器與電動勢為 E的直流電源 (內(nèi)阻不計 )連接，下極板接地．一帶電油滴位于電容器中的 P點且恰好處于平衡狀態(tài)．現(xiàn)將平