第3讲电容器带电粒子在电场中的运动
一、电容器及电容
1．电容器
(1)组成：由两个彼此______又相距很近的导体组成。
(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
①充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两极板带上等量的__________，电容器中储存电场能。
②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
;qEd;2．偏转
;匀速直线;情境创设
目前智能手机普遍采用了电容触摸屏，电容触摸屏是利用人体的
电流感应进行工作的，它是一块四层复合玻璃屏，玻璃屏的内表面和
夹层各涂一层ITO(纳米铟锡金属氧化物)，夹层ITO涂层作为工作面，
四个角引出四个电极，当用户手指触摸电容触摸屏时，手指和工作面形成一个电容器，因为工作面上接有高频信号，电流通过这个电容器分别从屏的四个角上的电极中流出，且理论上流经四个电极的电流与手指到四个角的距离成比例，控制器通过对四个电流比例的精密计算来确定手指位置，假设电容器为平行板电容器。
;微点判断
(1)电容触摸屏只需要触摸，不需要压力即能产生位置信号。 ()
(2)使用绝缘笔在电容触摸屏上也能进行触控操作。 ()
(3)手指压力变大时，由于手指与屏的夹层工作面距离变小，电容变小。()
(4)手指与屏的接触面积变大时，电容变大。 ()
(5)在手机屏幕上贴上一个厚层钢化玻璃保护膜，电容变大。 ()
(6)我们能在手机屏幕上看到各种各样的信息是因为电子束高速撞击荧光屏得到的。 ()
;(一)平行板电容器的动态分析(固基点)
[题点全练通]
1．[电量不变时的动态分析](2024·浙江6月选考)图示是“研究电容器两极板间距对电容大小的影响”实验,保持电荷量不变,当极板间距增大时,静电计指针张角增大,则()
A.极板间电势差减小
B.电容器的电容增大
C.极板间电场强度增大
D.电容器储存能量增大
;答案：D;2.[电压不变时的动态分析](2024·黑吉辽高考)某种不导电溶液的相对介电常数εr与浓度cm的关系曲线如图(a)所示。将平行板电容器的两极板全部插入该溶液中,并与恒压电源、电流表等构成如图(b)所示的电??。闭合开关S后,若降低溶液浓度,则()
A.电容器的电容减小
B.电容器所带的电荷量增大
C.电容器两极板之间的电势差增大
D.溶液浓度降低过程中电流方向为M→N
;答案：B;3．[带电体受力及运动情况的判断]
(多选)如图所示，平行板电容器A、B间有一带电油滴P正好静止
在极板正中间，现将B极板匀速向下移动到虚线位置，其他条件
不变。则在B极板移动的过程中 ()
A．油滴将向下做匀加速运动
B．电流计中电流由b流向a
C．油滴运动的加速度逐渐变大
D．极板带的电荷量减少
;答案：CD;[要点自悟明]
1．动态分析的思路
;2．两类动态分析的比较;(二)带电粒子(体)在电场中的直线运动(精研点)
1.电场中重力的处理方法
(1)基本粒子:如电子、质子、α粒子、离子等微观粒子,除有说明或明确暗示外,一般都不考虑重力(但并不忽略质量)。
(2)带电体:如尘埃、液滴、小球等,除有特殊说明或明确暗示外,一般都不能忽略重力。
2.做直线加速运动的条件
带电粒子(体)所受合外力与速度方向在同一条直线上。
;答案：B;题型2带电粒子在非匀强电场中的直线运动
2．(多选)如图甲所示，某电场中的一条电场线恰好与M、P所在直线重合，以M为坐标原点，向右为正方向建立直线坐标系，P点的坐标xP＝5.0cm，此电场线上各点的电场强度大小E随x变化的规律如图乙所示。若一电子仅在电场力作用下自M点运动至P点，其电势能减小45eV，对于此电场，以下说法正确的是()
;答案：BD;答案：CD;(三)带电粒子(体)在电场中的偏转(融通点)
1．带电粒子在电场中偏转的一般规律
;[多维训练]
考查角度1不计重力的带电粒子的偏转
1．喷墨打印机的结构原理如图所示，其中墨盒可以发出半径为1×10－5m的墨汁微粒。此微粒经过带电室时被带上负电，带电的多少由计算机按字体笔画高低位置输入信号加以控制。带电后的微粒以一定的初速度进入偏转电场，经过偏转电场发生偏转后，打到纸上，显示出字体。无信号输入时，墨汁微粒不带电，沿直线通过偏转电场而注入回流槽流回墨盒。设偏转极板长L1＝1.6cm，两板间的距离d＝0.50cm，偏转极板的右端到纸的距离L2＝2.4cm。若一个墨汁微粒的质量为1.6×10－10kg，所带电荷量为1.25×10－12C，以20m/s的初速度垂直于电场方向进入偏转电场，打到纸上的点距原射入方向的