【走向高考】2020年高考物理总复习 第六章 第3讲 带电粒子在电场中的运动电容器.doc

【知识点详解】 1. **电场中的粒子运动**：带电粒子在电场中的运动状态取决于电场强度、粒子的初速度、质量和电荷量。当粒子静止时，如果开启周期性变化的电压，粒子将随电场的变化而加速或减速。例如，题目中的第一道选择题中，粒子在电场中的运动经历匀加速和匀减速过程，其速度图象呈现出周期性的变化。 2. **电容器与电路关系**：电容器在电路中的行为可以通过电容、电压和电荷量的关系来理解。当增大电容器两极板间的距离时，电容减小，根据Q=CU，电荷量Q会减少，导致电路中产生电流以维持电压U恒定。如第二道选择题所示，电阻R中会出现电流，方向取决于电容器的充放电状态。 3. **电场强度的改变对粒子运动的影响**：第三题中，带电微粒在等量异种电荷的平行金属板之间直线运动。当M板上移时，若电场强度不变，粒子将继续沿直线运动，因为其受到的电场力保持不变。这说明电场强度并不直接依赖于两板之间的距离，而是由电荷量、板间距和介电常数决定。 4. **粒子加速和偏转**：第四题中，不同电荷量的粒子经过同一加速电场后，会获得不同的末速度，但进入相同的偏转电场时，由于偏转距离与速度无关，只与电荷量和质量的比值（即比荷）以及偏转电场的电场强度有关，所以它们会在荧光屏上打在同一位置。 5. **动能与电势能的转化**：第五题展示了电场中动能与电势能的转换。粒子从高电势移动到低电势，电势能转化为动能。当粒子的动能减小时，其电势能增加。因此，粒子在动能为7.5J时，其电势能为负值，表示它位于比起始点更高的电势位置。 6. **带电粒子在点电荷电场中的运动**：第六题涉及了带电粒子在点电荷产生的电场中自由下落的问题。粒子在电场中做曲线运动，电场力做功影响其动能，而重力做功影响其势能。通过动能定理可以计算粒子在不同位置的速度和能量变化。 7. **粒子在平行板电容器中的运动**：第七题中的两个粒子以相同的初速度进入电场，但由于初始位置不同，它们的运动时间和路径长度也不同。尽管如此，由于它们最终打在同一位置，它们的动能增量和电势能减少量的比例可以推算出来。 以上是关于电场中带电粒子运动、电容器的电容与电压关系、电场强度变化对粒子运动的影响、粒子加速和偏转原理、以及电场中能量转换的详细解释。这些知识点对于理解和解决高考物理问题至关重要，同时也反映了高中物理课程中电场与粒子运动这一主题的核心概念。