菁英教育 1电容器的电容1、电容定义：电容器所带的电量 Q 与电容器两极板间的电势差 U 的比值，叫做电容器的电容。公式： UC单位：法拉（F）还有微法（ F）和皮法（pF） 1F=10 -6 F=10-12pF（4）电容的物理意义：电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，是由电容器本身的性质（由导体大小、形状、相对位置及电介质）决定的，与电容器是不是带电无关。2、平行板电容器的电容（1）、量度： ，Q 是某一极板所带电量的绝对值（2）、影响平行板电容器电容的因素： ，（ 、 不变），d 越大，偏转角度越小，C 越小。 ，（ 、 不变），S 越小，静电计的偏转角度越大， U 越大，电容C 越小；保持 Q、d、S 都不变，在两极板间插入电介质板，静电计的偏转角度并且减小，电势差 U 越小电容 C 增大。说明插入比不插入电介质时电容大为介电常数， k 为静电力恒量这里也可以用能的观点加以分析：电介质板插入过程中，由于束缚电荷与极板上电荷相互吸引力做功，电势能减少，故电势差降低（4） 、结论：平行板电容器的电容 C 与介电常数 成正比，跟正对面积 S 成正比，跟极板间的距离 d 成反比。平行板电容器的决定式：真空 介质 kdS4kdCr4菁英教育 2思考 1平行板电容器充电后,继续保持电容器的两极板与电源相连接,在这种情况下,如果增大两极板间的距离 d,那么,两极板间的电势差 U、电容器所带的电量 Q、两极板间的场强E 各如何改变?思考 2 平行板电容器充电后,切断与电源的连接,在这种情况下,如果增大 d,则 U、Q、E各如何改变？一、选择题：1、 对 于 一 个 电 容 器 ， 下 列 说 法 中 正 确 的 是、电容器所带的电量越多，电容越大、电容器两极板间的电势差越大，电容越大、电容器所带的电量增加一倍，两极板间的电势差也增加一倍、电容器两极板间的电势差减小到原来的 1/2，它的电容也减小到原来的 1/22.一个电容器，带了电量 Q 后，两极板电势差为 U，若它带的电量减少 Q/2，则A电容为原来的 1/2，两极板电压不变B电容为原来 2 倍，两极板电压不变C电容不变，两极板电压是原来的 1/2D电容不变，两极板电压是原来的 2 倍3、有两平行板电容器 ，如果有两电子由静止状态出发，3/1/,34/221QC分别从两电容器的负极板出发飞向正极板；则两电子到达正极板时速度之比为A、 B、1：2 C、 D、2：3/ /4、某平行板电容器的电容为 C，带电量为 Q，相距为 d，今在板间中点放一个电量为菁英教育 3q 的点电荷，则它受到的电场力的大小为A B C D2kQd24kqQd2q5.平行板电容器保持与直流电源两极连接，充电平衡后，两极板间的电压是 U，充电荷 量为 Q，两极板间场强为 E，电容为 C，现将两极板间距离减小，则引起变化的情况是( )A.Q 变大 B.C 变大 C.E 不变 D.U 变小6.上题中，如果电容器充电平衡后与电源断开.将两板间距离减小，引起变化情况是( )A.Q 变大 B.C 变大 C.E 不变 D.U 变小7.如图 1-7-5 所示的电路中，电容器的两极板始终和电源相连，若将两极板间的距离增大，电路中将出现的情况是( )A.有电流流动，方向从 a 顺时针流向 bB.有电流流动，方向从 b 逆时针流向 aC.无电流流动D.无法判断二、填空8、如图所示，水平放置的两平行金属板间距为 d ，电压为 U，上板中央有孔，在孔正下方的下板表面上有一个质量为 m、电量为 q 的小颗粒，将小颗粒由静止释放，它将从静止被加速，然后冲出小孔，则它能上升的最大高度 h = _.两板间所加电压的最小值为_。带电粒子在电场中的运动 图 1-7-5菁英教育 41带电粒子的加速(1)动力学分析：带电粒子沿与电场线平行方向进入电场，受到的电场力与运动方向在同一直线上，做加(减)速直线运动，如果是匀强电场，则做匀加(减)速运动(2)功能关系分析：粒子只受电场力作用，动能变化量等于电势能的变化量(初速度为零 )； 此式适用于一切电场21qUmv2021qUmv2带电粒子的偏转(1)动力学分析：带电粒子以速度 v0垂直于电场线方向飞入两带电平行板产生的匀强电场中，受到恒定的与初速度方向成 900角的电场力作用而做匀变速曲线运动 (类平抛运动)(2)运动的分析方法(看成类平抛运动)：沿初速度方向做速度为 v0的匀速直线运动沿电场力方向做初速度为零的匀加速直线运动例 1 如图 181 所示，两板间电势差为 U，相距为 d，板长为 L正离子 q 以平行于极板的速度 v0射入电场中，在电场中受到电场力而发生偏转，则电荷的偏转距离 y 和偏转角 为多少?例 2 两平行金属板相距为 d，电势差为 U，一电子质量为 m，电荷量为 e，从 O 点沿垂直于极板的方向射出，最远到达 A 点，然后返回，如图 183 所示，OA h，此电子具有的初动能是 ( )A B edUh UedhC D deUh菁英教育 5图 184例 3 一束质量为 m、电荷量为 q 的带电粒子以平行于两极板的速度 v0进入匀强电场，如图 184 所示如果两极板间电压为 U，两极板间的距离为 d、板长为 L设粒子束不会击中极板，则粒子从进入电场到飞出极板时电势能的变化量为 (粒子的重力忽略不计)例 4 如图 185 所示，离子发生器发射出一束质量为 m，电荷量为 q 的离子，从静止经加速电压 U1加速后，获得速度 ，并沿垂直于电场线方向射入两平行板中央，受偏转0v电压 U2作用后，以速度 离开电场，已知平行板长为 ，两板间距离为 d，求： l 的大小；0v离子在偏转电场中运动时间 ；t离子在偏转电场中受到的电场力的大小 F；离子在偏转电场中的加速度；离子在离开偏转电场时的横向速度 ；yv离子在离开偏转电场时的速度 的大小；离子在离开偏转电场时的横向偏移量 y；离子离开偏转电场时的偏转角 的正切值 tg图 185菁英教育 6图 187当堂达标1如图 187 所示，两极板与电源相连接，电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强电场，且恰好从正极板边缘飞出，现在使电子入射速度变为原来的两倍，而电子仍从原位置射入，且仍从正极板边缘飞出，则两极板的间距应变为原来的 ( )A2 倍 B4 倍 C0.5 倍 D0.25 倍2电子从负极板的边缘垂直进入匀强电场，恰好从正极板边缘飞出，如图 188 所示，现在保持两极板间的电压不变，使两极板间的距离变为原来的 2 倍，电子的入射方向及位臀不变，且要电子仍从正极板边缘飞出，则电子入射的初速度大小应为原来的（）A B C D22213如图 1812 所示，一个电子(质量为 m)电荷量为 e，以初速度 v0沿着匀强电场的电场线方向飞入匀强电场，已知匀强电场的场强大小为 E，不计重力，问：(1)电子在电场中运动的加速度(2)电子进入电场的最大距离(3)电子进入电场最大距离的一半时的动能4如图 1813 所示，A、B 为两块足够大的平行金属板，两板间距离为 d，接在电压为 U 的电源上在 A 板上的中央 P 点处放置一个电子放射源，可以向各个方向释放电子设电子的质量 m、电荷量为 e，射出的初速度为 v求电子打在 B 板上区域的面积图 188图 1812图 1813菁英教育 7