第三省電容器與電容帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)
【基本概念、規(guī)律】
一、電容器、電容
1．電容器
(1)組成：由兩個(gè)彼此絕緣又互相緊靠的導(dǎo)體組成．
(2)帶電量：一個(gè)極板所帶電量的絕對(duì)值．
(3)電容器的充、放電
充電：使電容器帶電的過程，充電后電容器兩板帶上等量的異種電荷，電容器中存儲(chǔ)電場能．
放電：使充電后的電容器喪失電荷的過程，放電過程中電場能轉(zhuǎn)化為其他方式的能．
2．電容
3．平行板電容器
(1)影響誘因：平行板電容器的電容與正對(duì)面積成反比，與介質(zhì)的介電常數(shù)成反比，與兩極板寬度離成正比．
2．偏轉(zhuǎn)問題
(1)條件剖析：不計(jì)重力的帶電粒子以速率v0垂直于電場線方向飛入勻強(qiáng)電場．
(2)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：勻變速曲線運(yùn)動(dòng)．
(3)處理方式：借助運(yùn)動(dòng)的合成與分解．
①沿初速率方向：做勻速運(yùn)動(dòng)．
②沿電場方向：做初速率為零的勻加速運(yùn)動(dòng)．
非常提示：帶電粒子在電場中的重力問題
(1)基本粒子：如電子、質(zhì)子、α粒子、離子等除有說明或有明晰的暗示以外，通常都不考慮重力(但并不忽視質(zhì)量)．
(2)帶電顆粒：如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有說明或有明晰的暗示以外，通常都不能忽視重力．
【重要考點(diǎn)歸納】考點(diǎn)一平行板電容器的動(dòng)態(tài)剖析
運(yùn)用電容的定義式和決定式剖析電容器相關(guān)量變化的思路
1．確定不變量，剖析是電流不變還是所帶電荷量不變．
(1)保持兩極板與電源相連，則電容器兩極板間電流不變．
(2)充電后斷掉電源，則電容器所帶的電荷量不變．
5.在剖析平行板電容器的動(dòng)態(tài)變化問題時(shí)高中物理電容器知識(shí)點(diǎn)，必須緊抓兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：
(1)確定不變量：首先要明晰動(dòng)態(tài)變化過程中的什么量不變，通常情況下是保持電量不變或板間電流不變．
(2)恰當(dāng)選擇公式：要靈活選定電容的兩個(gè)公式剖析電容的變化，
考點(diǎn)二帶電粒子在電場中的直線運(yùn)動(dòng)
1．運(yùn)動(dòng)類型
(1)帶電粒子在勻強(qiáng)電場中做勻變速直線運(yùn)動(dòng)．
(2)帶電粒子在不同的勻強(qiáng)電場或交變電場中做勻加速、勻減速的往返運(yùn)動(dòng)．
2．剖析思路
(1)依據(jù)帶電粒子遭到的電場力，用牛頓第二定理求出加速度，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式確定帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況．
(2)按照電場力對(duì)帶電粒子所做的功等于帶電粒子動(dòng)能的變化求解．此方式既適用于勻強(qiáng)電場，也適用于非勻強(qiáng)電場．
(3)對(duì)帶電粒子的往返運(yùn)動(dòng)，可采取分段處理．
考點(diǎn)三帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)
1．基本規(guī)律
設(shè)粒子帶電荷量為q，質(zhì)量為m，兩平行金屬板間的電流為U，板長為l，板寬度離為d(忽視重力影響)，則有
2．兩個(gè)推論
(1)不同的帶電粒子從靜止開始經(jīng)過同一電場加速后再從同一偏轉(zhuǎn)電場射出時(shí)的偏轉(zhuǎn)角度總是相同的．
(2)粒子經(jīng)電場偏轉(zhuǎn)后，合速率的反向延長線與初速率延長線的交點(diǎn)O為粒子水平位移的中點(diǎn)，即O到
3．帶電粒子在勻強(qiáng)電場中偏轉(zhuǎn)的功能關(guān)系：當(dāng)討論帶電粒子的末速率v時(shí)也可以從能量的角度進(jìn)行求
【思想方式與方法】帶電粒子在交變電場中的偏轉(zhuǎn)
1．重視全面剖析(剖析受力特點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)特性)，找到滿足題目要求所須要的條件．
2．比較通過電場的時(shí)間t與交變電場的周期T的關(guān)系：
(1)若t?T，可覺得粒子通過電場的時(shí)間內(nèi)電場硬度不變，等于剛步入電場時(shí)刻的場強(qiáng)．
(2)若不滿足上述關(guān)系，應(yīng)注意剖析粒子在電場方向上運(yùn)動(dòng)的周期性．
對(duì)稱思想、等效思想在電場問題中的應(yīng)用
一、割補(bǔ)法求解電場硬度
因?yàn)閹щ婓w不規(guī)則，直接求解形成的電場硬度較困難，若采取割或補(bǔ)的方式，使之具有某種對(duì)稱性，進(jìn)而使問題得到簡化．
二、等效法求解電場中的圓周運(yùn)動(dòng)
1.帶電粒子在勻強(qiáng)電場和重力場組成的復(fù)合場中做圓周運(yùn)動(dòng)的問題是一類重要而典型的題型．對(duì)于這類問題，若采用常規(guī)方式求解，過程復(fù)雜高中物理電容器知識(shí)點(diǎn)，運(yùn)算量大．若采用“等效法”求解，則過程常常比較簡捷．
2.等效法求解電場中圓周運(yùn)動(dòng)問題的解題思路：
(3)將物體在重力場中做圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律遷移到等效重力場中剖析求解．
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