高考物理知識點總結(jié)復(fù)習(xí) 電容、帶電粒子在電場中的運動 魯科版.doc

2012屆高考物理知識點總結(jié)復(fù)習(xí)：電容、帶電粒子在電場中的運動知識要點：一、基礎(chǔ)知識1、電容（1）兩個彼此絕緣，而又互相靠近的導(dǎo)體，就組成了一個電容器。（2）電容：表示電容器容納電荷的本領(lǐng)。a 定義式：，即電容c等于q與u的比值，不能理解為電容c與q成正比，與u成反比。一個電容器電容的大小是由電容器本身的因素決定的，與電容器是否帶電及帶電多少無關(guān)。b 決定因素式：如平行板電容器（不要求應(yīng)用此式計算）（3）對于平行板電容器有關(guān)的q、e、u、c的討論時要注意兩種情況：a 保持兩板與電源相連，則電容器兩極板間的電壓u不變b 充電后斷開電源，則帶電量q不變（4）電容的定義式： （定義式）（5）c由電容器本身決定。對平行板電容器來說c取決于：（決定式）（6）電容器所帶電量和兩極板上電壓的變化常見的有兩種基本情況：第一種情況：若電容器充電后再將電源斷開，則表示電容器的電量q為一定，此時電容器兩極的電勢差將隨電容的變化而變化。第二種情況：若電容器始終和電源接通，則表示電容器兩極板的電壓v為一定，此時電容器的電量將隨電容的變化而變化。2、帶電粒子在電場中的運動（1）帶電粒子在電場中的運動，綜合了靜電場和力學(xué)的知識，分析方法和力學(xué)的分析方法基本相同：先分析受力情況，再分析運動狀態(tài)和運動過程（平衡、加速或減速，是直線還是曲線），然后選用恰當(dāng)?shù)囊?guī)律解題。（2）在對帶電粒子進行受力分析時，要注意兩點：a 要掌握電場力的特點。如電場力的大小和方向不僅跟場強的大小和方向有關(guān)，還與帶電粒子的電量和電性有關(guān)；在勻強電場中，帶電粒子所受電場力處處是恒力；在非勻強電場中，同一帶電粒子在不同位置所受電場力的大小和方向都可能不同。b 是否考慮重力要依據(jù)具體情況而定：基本粒子：如電子、質(zhì)子、粒子、離子等除有要說明或明確的暗示以外，一般都不考慮重力（但并不忽略質(zhì)量）。帶電顆粒：如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有說明或明確的暗示以外，一般都不能忽略重力。3、帶電粒子的加速（含偏轉(zhuǎn)過程中速度大小的變化）過程是其他形式的能和功能之間的轉(zhuǎn)化過程。解決這類問題，可以用動能定理，也可以用能量守恒定律。如選用動能定理，則要分清哪些力做功？做正功還是負(fù)功？是恒力功還是變力功？若電場力是變力，則電場力的功必須表達成，還要確定初態(tài)動能和末態(tài)動能（或初、末態(tài)間的動能增量）如選用能量守恒定律，則要分清有哪些形式的能在變化？怎樣變化（是增加還是減少）？能量守恒的表達形式有：a 初態(tài)和末態(tài)的總能量（代數(shù)和）相等，即； b 某種形式的能量減少一定等于其它形式能量的增加，即c 各種形式的能量的增量的代數(shù)和；4、帶電粒子在勻強電場中類平拋的偏轉(zhuǎn)問題。如果帶電粒子以初速度v0垂直于場強方向射入勻強電場，不計重力，電場力使帶電粒子產(chǎn)生加速度，作類平拋運動，分析時，仍采用力學(xué)中分析平拋運動的方法：把運動分解為垂直于電場方向上的一個分運動勻速直線運動：，；另一個是平行于場強方向上的分運動勻加速運動，粒子的偏轉(zhuǎn)角為。經(jīng)一定加速電壓（u1）加速后的帶電粒子，垂直于場強方向射入確定的平行板偏轉(zhuǎn)電場中，粒子對入射方向的偏移，它只跟加在偏轉(zhuǎn)電極上的電壓u2有關(guān)。當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓的大小極性發(fā)生變化時，粒子的偏移也隨之變化。如果偏轉(zhuǎn)電壓的變化周期遠遠大于粒子穿越電場的時間（t ），則在粒子穿越電場的過程中，仍可當(dāng)作勻強電場處理。應(yīng)注意的問題：1、 電場強度e和電勢u僅僅由場本身決定，與是否在場中放入電荷 ，以及放入什么樣的檢驗電荷無關(guān)。2、 而電場力f和電勢能兩個量，不僅與電場有關(guān)，還與放入場中的檢驗電荷有關(guān)。所以e和u屬于電場，而和屬于場和場中的電荷。3、 一般情況下，帶電粒子在電場中的運動軌跡和電場線并不重合，運動軌跡上的一點的切線方向表示速度方向，電場線上一點的切線方向反映正電荷的受力方向。物體的受力方向和運動方向是有區(qū)別的。4、 如圖所示：只有在電場線為直線的電場中，且電荷由靜止開始或初速度方向和電場方向一致并只受電場力作用下運動，在這種特殊情況下粒子的運動軌跡才是沿電力線的。3、點電荷的電場強度和電勢（1）點電荷在真空中形成的電場的電場強度，當(dāng)源電荷時，場強方向背離源電荷，當(dāng)源電荷為負(fù)時，場強方向指向源電荷。但不論源電荷正負(fù)，距源電荷越近場強越大。（2）當(dāng)取時，正的源電荷電場中各點電勢均為正，距場源電荷越近，電勢越高。負(fù)的源電荷電場中各點電勢均為負(fù)，距場源電荷越近，電勢越低。（3）若有n個點電荷同時存在，它們的電場就互相迭加，形成合電場，這時某點的電場強度就等于各個點電荷在該點產(chǎn)生的場強的矢量和，而某點的電勢就等于各個點電荷在該點的電勢的代數(shù)和。 例12011安徽卷t20 如圖112甲所示，兩平行正對的金屬板a、b間加有如圖112乙所示的交變電壓，一重力可忽略不計的帶正電粒子被固定在兩板的正中間p處若在t0時刻釋放該粒子，粒子會時而向a板運動，時而向b板運動，并最終打在a板上則t0可能屬于的時間段是()圖112a0t0b.t0c.t0tdtt0【解析】 b由ut圖象可以作出幾個典型時刻開始運動對應(yīng)的vt圖象，取向a板運動方向為正方向，如圖所示：分別考慮在一個周期內(nèi)帶電粒子的運動情況當(dāng)t00，粒子一直往b板運動當(dāng)t0，粒子先往b板運動，到時往a板運動，在一個周期內(nèi)總位移還是向b板當(dāng)t0，粒子先往b板運動，到時往a板運動，在一個周期內(nèi)總位移為零；同理也可以分析出其余幾個典型時刻的運動情況然后對運動情況總結(jié)如下：若0t0 ，則粒子先往b板運動，后往a板運動，最終打到b板，故選項a、d錯誤；若t0，則粒子先往b板運動，后往a板運動，最終打到a板若t0，則粒子先往a板運動，后往b板運動，最終打到a板，故選項b正確；若t00時