第3讲 电容器 带电粒子在电场中的运动
知识排查
常见电容器 电容器的电压、电荷量和电容的关系
1.常见电容器
(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),1 F=106 μF=1012 pF
3.平行板电容器
(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.加速
(1)在匀强电场中,W=qEd=qU=mv2-mv
(2)在非匀强电场中,W=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)运动形式:类平抛运动。
(3)处理方法:运动的合成与分解。
图1
①沿初速度方向为匀速直线运动,运动时间t=
②沿电场力方向为匀加速直线运动,
加速度a===
③离开电场时的偏移量
y=at2=
④离开电场时的偏转角tan θ==
示波管的构造
1.构造
(1)电子枪,(2)偏转极板,(3)荧光屏。(如图2所示)
图2
2.工作原理
YY′上加的是待显示的信号电压,XX′上是机器自身产生的锯齿形电压,叫作扫描电压。
小题速练
1.[鲁科版选修3-1·P44·T5改编]平行板电容器充电后断开电源,现将其中一块金属板远离另一板平移一小段距离。下图表示此过程中电容器的电容C、两极板带电荷量Q、两板间电场强度E、两板间电势差U随两板间距离d的变化关系,正确的是( )
解析 根据C=知d增大,则电容减小,故A错误;平行板电容器充电后断开电源,电荷量保持不变,故B错误;结合C=、U=、E=得E=,知d变化,电场强度不变,故C正确;根据U=知电容减小,电荷量不变,则电势差增大,故D错误。