课时3　电容器　带电粒子在电场中的运动

见《自学听讲》P124

　　1.电容和电容器

　　(1)常见电容器

　　①组成:由两个彼此绝缘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

　　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=Q/U。

　　③物理意义:表示电容器容纳电荷本领大小的物理量。电容是一个电容器的容量,是一个物理量,电容器是一个元件。

　　④单位:法拉(F),1 F=106μF=1012 pF。

　　(3)平行板电容器

　　①影响因素:平行板电容器的电容C与正对面积S成正比,与电介质的相对介电常数εr成正比,与两板间的距离d成反比。

　　②决定式:C=(ε_r S)/4πkd,k为静电力常量。

　　2.带电粒子在电场中加速

　　(1)从动力学角度分析:当带电粒子沿与电场线平行的方向进入电场时,粒子将做匀变速直线运动,加速度a=Eq/m,位移x=(v^2 "-" 〖v_0〗^2)/2a。

　(2)从功能角度分析:带电粒子如果仅受电场力的作用,电场力做功等于粒子动能的变化,即qU=1/2mv2-1/2m〖v_0〗^2(无论匀强电场还是非匀强电场都成立)。

　　3.带电粒子在匀强电场中的偏转

　　(1)研究条件:带电粒子垂直于电场方向进入匀强电场。

　　(2)处理方法:类似于平抛运动,应用运动的合成与分解的方法。

　　a.沿初速度方向做匀速直线运动,运动时间t=l/v_0 。

　　b.沿电场力方向,做匀加速直线运动。

　　加速度:a=F/m=qE/m=qU/md。

　　离开电场时的偏移量:y=1/2at2=(qUl^2)/(2md〖v_0〗^2 )。

　　离开电场时的偏转角:tan θ=v_y/v_0 =qUl/(md〖v_0〗^2 )。

　　4.示波管

(1)构造:由电子枪、偏转电极和荧光屏等组成,如图所示。