人教版高中物理選修3-1第一章

1、靜電場(chǎng)靜電場(chǎng)兩種兩種電荷電荷元電荷元電荷e =1.610-19 C電荷守恒電荷守恒三種起電方式三種起電方式起電過(guò)程就是電子得失的過(guò)程起電過(guò)程就是電子得失的過(guò)程庫(kù)侖定律庫(kù)侖定律FKQ Qr122。K=9.0 109N m2/c2適用條件：適用條件：真空中，點(diǎn)電荷真空中，點(diǎn)電荷 力的力的性質(zhì)性質(zhì)電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度定義定義：E=F/Q，方向規(guī)定為正電荷的受力方向，方向規(guī)定為正電荷的受力方向；點(diǎn)電荷點(diǎn)電荷電場(chǎng)：電場(chǎng)：E=KQ/r2；勻強(qiáng)勻強(qiáng)電場(chǎng)：電場(chǎng)：E=U/d電場(chǎng)線電場(chǎng)線對(duì)電場(chǎng)的對(duì)電場(chǎng)的描述描述：切線表示方向，疏密表示強(qiáng)弱：切線表示方向，疏密表示強(qiáng)弱電場(chǎng)線的電場(chǎng)線的特點(diǎn)特點(diǎn)：由正電荷出發(fā)到負(fù)電荷：由正

2、電荷出發(fā)到負(fù)電荷 終止終止幾種常見(jiàn)的電場(chǎng)線幾種常見(jiàn)的電場(chǎng)線例題例題靜電場(chǎng)靜電場(chǎng)能的能的性質(zhì)性質(zhì)電勢(shì)：電勢(shì)：A= Ao=W Ao/q對(duì)電場(chǎng)的描述；對(duì)電場(chǎng)的描述；等勢(shì)面：等勢(shì)面：等勢(shì)面特點(diǎn)等勢(shì)面特點(diǎn)電勢(shì)處處相等，但場(chǎng)強(qiáng)不一定相等電勢(shì)處處相等，但場(chǎng)強(qiáng)不一定相等與電場(chǎng)線垂直與電場(chǎng)線垂直電勢(shì)差電勢(shì)差UAB= A B = W AB/q電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系W AB =q UAB電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系：電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系： W AB =EA-EB電荷在電場(chǎng)中的電荷在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)，示波器偏轉(zhuǎn)，示波器軌跡：軌跡：拋物線，類平拋運(yùn)動(dòng)拋物線，類平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律：規(guī)律：垂直電場(chǎng)線

3、方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)垂直電場(chǎng)線方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)沿電場(chǎng)線方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)沿電場(chǎng)線方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)電容器電容器電容：電容：C=UQQU=。平行板電容器的電容：平行板電容器的電容：C =S4kd。一一.電荷守恒定律：電荷守恒定律： 電荷既不能創(chuàng)造，電荷既不能創(chuàng)造，也不能被消滅，它也不能被消滅，它們只能從一個(gè)物體們只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一部或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。分轉(zhuǎn)移到另一部分。 (二二)電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)線電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)線 1.電荷周圍存在電荷周圍存在著電場(chǎng)。靜止的電荷著電場(chǎng)。靜止的電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)稱為靜電產(chǎn)生的電場(chǎng)稱為靜電場(chǎng)。電場(chǎng)是

4、傳遞電荷場(chǎng)。電場(chǎng)是傳遞電荷相互作用的物質(zhì)。相互作用的物質(zhì)。2.電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度 電場(chǎng)強(qiáng)度是反映電場(chǎng)的力的電場(chǎng)強(qiáng)度是反映電場(chǎng)的力的性質(zhì)的物理量。它用檢驗(yàn)電荷受性質(zhì)的物理量。它用檢驗(yàn)電荷受到的電場(chǎng)力跟檢驗(yàn)電荷電量到的電場(chǎng)力跟檢驗(yàn)電荷電量q的的比值來(lái)定義，即比值來(lái)定義，即 電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量。 方向：方向：是正電荷在電場(chǎng)中所受電場(chǎng)力的方向。是正電荷在電場(chǎng)中所受電場(chǎng)力的方向。 大?。捍笮。菏怯呻妶?chǎng)本身的內(nèi)在因素決定的，它與引入電是由電場(chǎng)本身的內(nèi)在因素決定的，它與引入電場(chǎng)中的檢驗(yàn)電荷無(wú)關(guān)。場(chǎng)中的檢驗(yàn)電荷無(wú)關(guān)。qFE 3.點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式，即點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式，即 EkQr2。EUd。4.勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)

5、公式，即勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)公式，即5.電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加o 電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加遵守平行四邊形法則電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加遵守平行四邊形法則6.電場(chǎng)線 電場(chǎng)線是為了形象描電場(chǎng)線是為了形象描述電場(chǎng)中各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大述電場(chǎng)中各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向而小和方向而假想的線假想的線，電，電場(chǎng)線上每一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度場(chǎng)線上每一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向沿該點(diǎn)的切線方向；方向沿該點(diǎn)的切線方向；電場(chǎng)線密處電場(chǎng)強(qiáng)度大，電場(chǎng)線密處電場(chǎng)強(qiáng)度大，電場(chǎng)線疏處電場(chǎng)強(qiáng)度小。電場(chǎng)線疏處電場(chǎng)強(qiáng)度小。 靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線從靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止終止。 例題例題1. 如圖如圖29-1所示，在真空中同一條直線所示，在真空中同一條直線

6、上的上的A、B兩點(diǎn)固定有電荷量分別為兩點(diǎn)固定有電荷量分別為+4Q和和-Q的兩的兩個(gè)點(diǎn)電荷將另一個(gè)點(diǎn)電荷放在該直線上的哪一個(gè)點(diǎn)電荷將另一個(gè)點(diǎn)電荷放在該直線上的哪一個(gè)位置，可以使個(gè)位置，可以使它它在電場(chǎng)力作用下保持靜止？若在電場(chǎng)力作用下保持靜止？若要求這三個(gè)點(diǎn)電荷要求這三個(gè)點(diǎn)電荷都都只在電場(chǎng)力作用下保持靜止，只在電場(chǎng)力作用下保持靜止，那么引入的這個(gè)點(diǎn)電荷應(yīng)是正電荷還是負(fù)電荷？電那么引入的這個(gè)點(diǎn)電荷應(yīng)是正電荷還是負(fù)電荷？電荷量是多大？荷量是多大？ 例題例題2. 如圖如圖29-3所示，帶電小球所示，帶電小球A、B的電荷分別的電荷分別為為QA、QB，OA=OB，都用長(zhǎng)，都用長(zhǎng)L的絲線懸掛在的絲線懸掛在O

7、點(diǎn)靜點(diǎn)靜止時(shí)止時(shí)A、B相距為相距為d為使平衡時(shí)為使平衡時(shí)AB間距離減為間距離減為d/2，可，可采用以下哪些方法采用以下哪些方法 A.將小球?qū)⑿∏駻、B的質(zhì)量都的質(zhì)量都增加到原來(lái)的增加到原來(lái)的2倍倍 B.將小球?qū)⑿∏駼的質(zhì)量增加到的質(zhì)量增加到原來(lái)的原來(lái)的8倍倍 C.將小球?qū)⑿∏駻、B的電荷量的電荷量都減小到原來(lái)的一半都減小到原來(lái)的一半 D.將小球?qū)⑿∏駻、B的電荷量的電荷量都減小到原來(lái)的一半并將都減小到原來(lái)的一半并將B球球的質(zhì)量增加到原來(lái)的的質(zhì)量增加到原來(lái)的2倍倍BD 例題例題3：如圖：如圖29-8所示，一個(gè)半徑為所示，一個(gè)半徑為R的絕緣球的絕緣球殼上均勻分布有總電荷量為殼上均勻分布有總電荷量為

8、+Q的電荷另一個(gè)電荷量的電荷另一個(gè)電荷量為為+q的點(diǎn)電荷固定在該球殼的球心的點(diǎn)電荷固定在該球殼的球心O處現(xiàn)在從球殼處現(xiàn)在從球殼最左端挖去一個(gè)半徑為最左端挖去一個(gè)半徑為r（rR）的小圓孔，則此時(shí)）的小圓孔，則此時(shí)位于球心處的點(diǎn)電荷所受庫(kù)侖力的大小為位于球心處的點(diǎn)電荷所受庫(kù)侖力的大小為_(kāi)，方，方向?yàn)橄驗(yàn)開(kāi)(三三)電場(chǎng)力的功、電勢(shì)能、電勢(shì)、電勢(shì)差、等勢(shì)面電場(chǎng)力的功、電勢(shì)能、電勢(shì)、電勢(shì)差、等勢(shì)面 1.電場(chǎng)力的功電場(chǎng)力的功: 電荷在電場(chǎng)中移動(dòng)，電荷在電場(chǎng)中移動(dòng)，電場(chǎng)力做功的數(shù)量跟電荷電場(chǎng)力做功的數(shù)量跟電荷移動(dòng)的移動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)路徑無(wú)關(guān)。 電場(chǎng)力做正功時(shí)，電場(chǎng)力做正功時(shí)，電勢(shì)電勢(shì)能能減?。浑妶?chǎng)力做負(fù)功時(shí)，減

9、??；電場(chǎng)力做負(fù)功時(shí)，電勢(shì)能增大。電勢(shì)能增大。 2.電勢(shì)能電勢(shì)能: 電荷在電場(chǎng)電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)中某點(diǎn)的電勢(shì)能在數(shù)值上等能在數(shù)值上等于把電荷從該于把電荷從該點(diǎn)移到電勢(shì)能點(diǎn)移到電勢(shì)能為零處，電場(chǎng)為零處，電場(chǎng)力所做的功。力所做的功。 3.電勢(shì)電勢(shì): 電勢(shì)是反映電場(chǎng)的能的性質(zhì)的電勢(shì)是反映電場(chǎng)的能的性質(zhì)的物理量。物理量。電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)定義為檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)具有的電勢(shì)能E跟檢驗(yàn)電荷的電量q的比值，即Eq 電勢(shì)是標(biāo)量，它有正、負(fù)，但不表示方向。電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)大小及正負(fù)跟該點(diǎn)有無(wú)檢驗(yàn)電荷無(wú)關(guān)，但與選取電場(chǎng)中電勢(shì)能為零的點(diǎn)(零電勢(shì)點(diǎn))有關(guān)。 正電荷在電勢(shì)高的位置電勢(shì)能大，負(fù)電荷在電勢(shì)高的正電荷在電勢(shì)高的位

10、置電勢(shì)能大，負(fù)電荷在電勢(shì)高的位置電勢(shì)能小位置電勢(shì)能小4.電勢(shì)差電勢(shì)差(電壓電壓)o AB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB在在數(shù)值上等于將檢驗(yàn)電荷從數(shù)值上等于將檢驗(yàn)電荷從A點(diǎn)點(diǎn)移至移至B點(diǎn)電場(chǎng)力所作的功點(diǎn)電場(chǎng)力所作的功WAB與檢驗(yàn)電荷電量與檢驗(yàn)電荷電量q的比值的比值A(chǔ)BABU=-。點(diǎn)，顯然電場(chǎng)力做功點(diǎn)移到從電場(chǎng)中的把電荷。，也可以是負(fù)值可以是正值A(chǔ)BBAABBABAqU)U-q(U=WBAq)U(U)U(UABUABABWUq（1）（2）電功電功電勢(shì)能電勢(shì)能電勢(shì)差電勢(shì)差電勢(shì)電勢(shì)0ppEWppEq1212UqWU12121212qUW1 212WEE1212UppEqU 5.等勢(shì)面等勢(shì)面：等勢(shì)面

11、是電場(chǎng)中電勢(shì)相等的點(diǎn)構(gòu)等勢(shì)面是電場(chǎng)中電勢(shì)相等的點(diǎn)構(gòu)成的面。成的面。o 電荷沿等勢(shì)面移動(dòng)，電勢(shì)電荷沿等勢(shì)面移動(dòng)，電勢(shì)能不變化，電場(chǎng)力不做功。能不變化，電場(chǎng)力不做功。等等勢(shì)面一定和電場(chǎng)線垂直，勢(shì)面一定和電場(chǎng)線垂直，電場(chǎng)電場(chǎng)線的方向是電勢(shì)降低的方向。線的方向是電勢(shì)降低的方向。電場(chǎng)線本身不能相交，等勢(shì)面電場(chǎng)線本身不能相交，等勢(shì)面本身也不能相交。本身也不能相交。 點(diǎn)電荷電場(chǎng)的等勢(shì)面是以點(diǎn)電荷電場(chǎng)的等勢(shì)面是以點(diǎn)電荷為球心的一族球面；點(diǎn)電荷為球心的一族球面； 勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面是與勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面是與電場(chǎng)線垂直的一族平行平面。電場(chǎng)線垂直的一族平行平面。 說(shuō)明說(shuō)明:電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上沒(méi)有必然對(duì)應(yīng)的關(guān)系。電勢(shì)

12、與電場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上沒(méi)有必然對(duì)應(yīng)的關(guān)系。o 例如，電勢(shì)為零的地方例如，電勢(shì)為零的地方電場(chǎng)強(qiáng)度可以不為零電場(chǎng)強(qiáng)度可以不為零(電勢(shì)為電勢(shì)為零的地方可任意選取零的地方可任意選取)；o 電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方電電場(chǎng)強(qiáng)度為零的地方電勢(shì)可以不為零勢(shì)可以不為零(如兩個(gè)帶同種如兩個(gè)帶同種等電量的點(diǎn)電荷，其連線的等電量的點(diǎn)電荷，其連線的中點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度為零，電勢(shì)中點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度為零，電勢(shì)卻不為零卻不為零)。o 電場(chǎng)強(qiáng)度恒定的區(qū)域電電場(chǎng)強(qiáng)度恒定的區(qū)域電勢(shì)有高低不同勢(shì)有高低不同(如勻強(qiáng)電場(chǎng)如勻強(qiáng)電場(chǎng))；o 等勢(shì)面上的各點(diǎn)，電場(chǎng)等勢(shì)面上的各點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度可以不相同強(qiáng)度可以不相同(如點(diǎn)電荷形如點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)的等勢(shì)面上，各點(diǎn)成的電

13、場(chǎng)的等勢(shì)面上，各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)不同場(chǎng)強(qiáng)不同)。2.經(jīng)常遇到的三個(gè)問(wèn)題經(jīng)常遇到的三個(gè)問(wèn)題o （1）.比較場(chǎng)強(qiáng)的大小比較場(chǎng)強(qiáng)的大小,看電場(chǎng)線的疏密或等勢(shì)面的疏看電場(chǎng)線的疏密或等勢(shì)面的疏密。密。o （2）.比較電勢(shì)的高低，看電場(chǎng)線的方向。電場(chǎng)線的比較電勢(shì)的高低，看電場(chǎng)線的方向。電場(chǎng)線的方向是電勢(shì)降低的方向。方向是電勢(shì)降低的方向。o （3）.比較同一檢驗(yàn)電荷在電場(chǎng)中兩點(diǎn)所具有的電勢(shì)比較同一檢驗(yàn)電荷在電場(chǎng)中兩點(diǎn)所具有的電勢(shì)能的多少，看電場(chǎng)力的方向。電場(chǎng)力作正功，檢驗(yàn)電荷能的多少，看電場(chǎng)力的方向。電場(chǎng)力作正功，檢驗(yàn)電荷的電勢(shì)能減少。的電勢(shì)能減少。(四)電場(chǎng)對(duì)帶電質(zhì)點(diǎn)(粒子)的作用o 1.帶電質(zhì)點(diǎn)受電場(chǎng)力及其他力作

14、用處于平衡的問(wèn)題，應(yīng)用合力為零的條件求解。 例:o 3.帶電粒子在電場(chǎng)中加速或減速的問(wèn)題，多應(yīng)用動(dòng)帶電粒子在電場(chǎng)中加速或減速的問(wèn)題，多應(yīng)用動(dòng)能定理、能量守恒定律求解。能定理、能量守恒定律求解。o 4.帶電粒子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的問(wèn)題，如帶電帶電粒子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的問(wèn)題，如帶電粒子穿過(guò)勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)問(wèn)題，多應(yīng)用牛頓粒子穿過(guò)勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)問(wèn)題，多應(yīng)用牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)合成知識(shí)求解。第二定律及運(yùn)動(dòng)合成知識(shí)求解。 o （1）.加速度加速度o （2）.側(cè)向速度側(cè)向速度o （3）.偏向角偏向角o （4）.側(cè)向位移側(cè)向位移o （5 ）.側(cè)向位移與偏向角側(cè)向位移與偏向角o （6）.增加的動(dòng)能增加的動(dòng)能mdqUa

15、0mdvqULvy20mdvqULtg2022mdvqULy 22LytgtgLy或2022222vmdLUqEk(五五)電容器和電容電容器和電容o 1.電容是反映電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量。電容是反映電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量。它用電容器所帶的電量跟電容器兩板間的電勢(shì)它用電容器所帶的電量跟電容器兩板間的電勢(shì)差的比值來(lái)定義，即差的比值來(lái)定義，即C =QU。2.平行板電容器的電容平行板電容器的電容o 平行板電容器的電容，跟介電常數(shù)成正比，平行板電容器的電容，跟介電常數(shù)成正比，跟正對(duì)面積成正比，跟極板間的距離成反比，跟正對(duì)面積成正比，跟極板間的距離成反比，即即C =S4kd。3.平行板電容器的電場(chǎng)

16、o (1)電勢(shì)差恒定o (2)帶電量恒定dUE SkQE4例2、如圖所示，A、B、C為一等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，三角形位于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電場(chǎng)線平行于三角形的平面。現(xiàn)將正點(diǎn)電荷10-8 C從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做功310-6 J，現(xiàn)將負(fù)電荷10-8 C 從A點(diǎn)移到C點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做功310-6 J ，求：(1)UUU(2)AB2 3ABACBC電場(chǎng)線方向、各為多少？若邊長(zhǎng)為厘米，求電場(chǎng)強(qiáng)度。分析：根據(jù)電勢(shì)差與電功的關(guān)系式，通過(guò)計(jì)算可判斷B、C兩點(diǎn)處在同一等勢(shì)面上。又據(jù)電勢(shì)降低的方向是電場(chǎng)線的方向，可判斷電場(chǎng)線的方向，最后據(jù)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系，通過(guò)計(jì)算得出電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。解答：伏，伏，伏。

17、U=Wq=3= 300=Wq=-3= 300U= U-U= 300-300 = 0ABBCACAB101010106868UACB點(diǎn)與C點(diǎn)處在同一等勢(shì)面上，又因?yàn)殡妶?chǎng)線方向是電場(chǎng)降低的方向，所以電場(chǎng)線方向必定是A點(diǎn)指向BC連線的中點(diǎn)與BC垂直，如圖所示。(2)A點(diǎn)到等勢(shì)面的距離為d，那么d = ABcos30= 2 332= 310-2米102根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差間的關(guān)系，電場(chǎng)強(qiáng)度為E =Ud3003101024伏米。例例3、在一個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的靜電場(chǎng)中，一個(gè)帶電、在一個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的靜電場(chǎng)中，一個(gè)帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中的虛線所示。試問(wèn)：粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中的虛線所示。試問(wèn)： (1)帶電粒子

18、帶何種電？帶電粒子帶何種電？（2）M點(diǎn)和點(diǎn)和N點(diǎn)相比，帶電粒子的運(yùn)動(dòng)速度點(diǎn)相比，帶電粒子的運(yùn)動(dòng)速度VM、VN哪個(gè)大？運(yùn)動(dòng)加速度哪個(gè)大？運(yùn)動(dòng)加速度aM、aN哪個(gè)大，電勢(shì)哪個(gè)大，電勢(shì)能能EM、EN哪個(gè)大？哪個(gè)大？MN 例例4、一個(gè)質(zhì)量為、一個(gè)質(zhì)量為m、帶有電荷、帶有電荷-q的小物體，的小物體，可在水平軌道可在水平軌道Ox上運(yùn)動(dòng)，上運(yùn)動(dòng)，O端有一與軌道垂直端有一與軌道垂直的固定墻、軌道處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，其場(chǎng)強(qiáng)大小為的固定墻、軌道處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，其場(chǎng)強(qiáng)大小為E,方向沿方向沿OX軸正方向軸正方向,如圖所示。小物體以初速如圖所示。小物體以初速度度v0從從x0點(diǎn)沿點(diǎn)沿OX軌道運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)受到大小不軌道運(yùn)動(dòng)，運(yùn)

19、動(dòng)時(shí)受到大小不變的摩擦力變的摩擦力f作用，且作用，且fqE；設(shè)小物體與墻碰；設(shè)小物體與墻碰撞時(shí)不損失機(jī)械能，且電量保持不變，求它在停撞時(shí)不損失機(jī)械能，且電量保持不變，求它在停止運(yùn)動(dòng)前所通過(guò)的總路程止運(yùn)動(dòng)前所通過(guò)的總路程s。解：由于fqE，所以物體最后停在O點(diǎn)，物體停止運(yùn)動(dòng)前所通過(guò)的總路程為s，根據(jù)動(dòng)能定理有200mv210fsqEx所以sqExmvf22002答：物體停止運(yùn)動(dòng)前通過(guò)了路程。22002qExmvf例6、相距為d的平行金屬板a、b其長(zhǎng)度為L(zhǎng)，帶有等量異種電荷，使兩板間形成勻強(qiáng)電場(chǎng)，電壓為Uab，如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q的帶電粒子以平行于金屬板的方向的初速度V0垂直于電場(chǎng)線飛

20、入電場(chǎng)中，當(dāng)粒子飛離電場(chǎng)區(qū)時(shí)，其橫向位移為y，飛行方向偏角為(忽略重力影響)。試問(wèn)：和tan各變化為原來(lái)的幾倍？多大？多大？偏向角正切之比：場(chǎng)時(shí)，橫向位移之比電飛入電場(chǎng)。當(dāng)它們飛離樣的初動(dòng)量氫核、氘核、氦核以同HeDHHeDH0tantantanyyyP(1)y3U(2)ba倍，則增大到減小一半，偏轉(zhuǎn)電壓如果入射粒子的初動(dòng)能側(cè)向位移與偏向角的正切分別為，方向的末速度為，動(dòng)，做初速為零的勻加速運(yùn)方向僅受電場(chǎng)力，；在時(shí)間為因而做勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)at=vy2at=yyvL=ty2020000yvv=tandmvLqUvvLmqEab20)(21vLmdqUy 分析：帶電粒子進(jìn)入電場(chǎng)以后，在x方向不受電

21、場(chǎng)力，僅有初速度，度，將式代入式得解：氫核、氘核和氦核的電量之比為 ，質(zhì)量之比 ，帶電粒子在電場(chǎng)中的橫向位移為(1)qqq=112mmm=124HDHeHDHeyqUmdLv1202()的關(guān)系為與初動(dòng)量，的常數(shù)，而分母對(duì)三種核來(lái)說(shuō)都是相同、式中，0K00pE=/2mvdLU2E=12K0mvpm02022202202224dpmqULmpdqULydEqULyk024同理可得由于初動(dòng)量相同，因此p0yyyq mq mqmHDHeHHDDHeHe 128tan()tantantan qULdmvqULdpmqULmdpHDHe020202128 (2)由y和tan的表達(dá)式，dEqULyk02dE

22、qULtgk02 當(dāng)入射的帶電粒子初動(dòng)能減小一半，則分母減小一半；偏轉(zhuǎn)電壓增大到3倍，則分子增大到3倍。因此，橫向位移y以及偏轉(zhuǎn)角的正切tan都增大到原來(lái)的6倍。 答：氫核、氘核、氦核以相同的初動(dòng)量垂直飛入一個(gè)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，橫向位移之比以及偏轉(zhuǎn)角正切之比均為1 2 8。若入射初動(dòng)能減小一半，偏轉(zhuǎn)電壓增大到3倍，帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的橫向位移y以及運(yùn)動(dòng)偏轉(zhuǎn)角正切tan均增大到原來(lái)的6倍。【反饋練習(xí)】 A-9 4 -36B9 4 36C-3 2 -6D3 2 6為個(gè)電荷的電量之比定，可以判力的合力均為零。由此倍，每個(gè)電荷所受靜電距離的與為的距離與固定在一直線上，、個(gè)點(diǎn)電荷圖所示，3212132321q

23、qq32qqqqqqq31答案:A2如圖所示，半徑相同的兩個(gè)金屬小球如圖所示，半徑相同的兩個(gè)金屬小球A、B帶有電量相帶有電量相等的電荷，相隔一定距離，兩球之間的相互吸引力的大等的電荷，相隔一定距離，兩球之間的相互吸引力的大小是小是F，今讓第三個(gè)半徑相同的不帶電的金屬小球先后，今讓第三個(gè)半徑相同的不帶電的金屬小球先后與與A、B兩球接觸后移開(kāi)。這時(shí)，兩球接觸后移開(kāi)。這時(shí)，A、B兩球之間的相兩球之間的相互作用力的大小是互作用力的大小是AFBFCFD18143834F答案:A3圖圖(1)所示，有兩個(gè)帶有等量異種電荷的小球，用絕緣所示，有兩個(gè)帶有等量異種電荷的小球，用絕緣細(xì)線相連后，再用絕緣細(xì)線懸掛在水

24、平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)細(xì)線相連后，再用絕緣細(xì)線懸掛在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。當(dāng)兩小球都處于平衡時(shí)的可能位置是圖中。當(dāng)兩小球都處于平衡時(shí)的可能位置是圖(2)中的哪中的哪一種。一種。答案:A4如圖所示，在光滑的水平面上有一個(gè)絕緣彈簧振子，小球帶負(fù)電，在振動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)彈簧壓縮到最短時(shí)，突然加上一個(gè)水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，此后，A振子振幅增大B振子振幅減小C振子的平衡位置不變D振子的周期增大答案:B5若帶正電荷的小球只受到電場(chǎng)力作用，則它在任意一若帶正電荷的小球只受到電場(chǎng)力作用，則它在任意一段時(shí)間內(nèi)段時(shí)間內(nèi) A一定沿電場(chǎng)線由高電勢(shì)處向低電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)；一定沿電場(chǎng)線由高電勢(shì)處向低電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)；B一定沿電場(chǎng)線由低電勢(shì)處向高

25、電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)；一定沿電場(chǎng)線由低電勢(shì)處向高電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)；C不一定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，但一定由高電勢(shì)處向低電勢(shì)處不一定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，但一定由高電勢(shì)處向低電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)；運(yùn)動(dòng)；D不一定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，也不一定由高電勢(shì)處向低電勢(shì)不一定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，也不一定由高電勢(shì)處向低電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)。處運(yùn)動(dòng)。答案:D6下面哪些話是正確的？下面哪些話是正確的？A在電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度大的點(diǎn)，電勢(shì)必高。在電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度大的點(diǎn)，電勢(shì)必高。B電荷置于電勢(shì)越高的點(diǎn)，所具有的電勢(shì)能也越大。電荷置于電勢(shì)越高的點(diǎn)，所具有的電勢(shì)能也越大。C電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方，沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方，沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降落快。落快。D一帶電粒子只受電場(chǎng)力

26、作用，在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，一帶電粒子只受電場(chǎng)力作用，在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能一定變化。電勢(shì)能一定變化。答案:C7一平行板電容器充電后與電源斷開(kāi)，負(fù)極板接地。在兩極板間有一正電荷(電量很小)固定在P點(diǎn)，如圖所示。E表示兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)，U表示電容器的電壓，表示正電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能。若保持負(fù)極板不動(dòng)，將正極板移到圖中虛線所示的位置，則AU變小，E不變BE變大，不變CU變小，不變DU不變，不變答案:AC8如圖所示，在真空中把一絕緣導(dǎo)體向帶電如圖所示，在真空中把一絕緣導(dǎo)體向帶電(負(fù)電負(fù)電)的的小球小球P緩慢地靠近緩慢地靠近(不相碰不相碰)，下列說(shuō)法中正確的是：，下列說(shuō)法中正確的是：AB端的感應(yīng)電荷越來(lái)越多端的

27、感應(yīng)電荷越來(lái)越多B導(dǎo)體內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)越來(lái)越大導(dǎo)體內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)越來(lái)越大C導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在M點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)恒大于在點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)恒大于在N點(diǎn)產(chǎn)點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)生的場(chǎng)強(qiáng)D導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在MN兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等答案:AC9兩個(gè)質(zhì)量相同的帶電小球，分別帶等量異種電荷，兩個(gè)質(zhì)量相同的帶電小球，分別帶等量異種電荷，電量為電量為q，固定在一根長(zhǎng)度為，固定在一根長(zhǎng)度為l的輕質(zhì)絕緣細(xì)桿的兩的輕質(zhì)絕緣細(xì)桿的兩端端,置于電場(chǎng)強(qiáng)度為置于電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,桿的方向與場(chǎng)桿的方向與場(chǎng)強(qiáng)方向平行強(qiáng)方向平行,如圖所示。若此桿繞其中點(diǎn)如圖所示。若此桿繞其中點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)180，則在此轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中

28、，兩個(gè)小球動(dòng)能的增加，則在此轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，兩個(gè)小球動(dòng)能的增加量為量為 A0 BqElC2qElDqEl答案:C【課后練習(xí)】1如圖所示，在一個(gè)正方形的4個(gè)頂點(diǎn)各有一個(gè)電量大小相等的點(diǎn)電荷，那么下列說(shuō)法中正確的是強(qiáng)為零，電勢(shì)也為零場(chǎng)強(qiáng)不為零場(chǎng)強(qiáng)也不為零電勢(shì)不為零AqqqqO1234如果、都是正電荷，則正方形中心點(diǎn) 的場(chǎng)BqqqqO1234如、為正電荷，、為負(fù)電荷，則 點(diǎn)電勢(shì)為零，CqqqqO1324如、為正電荷，、為負(fù)電荷，則 點(diǎn)電勢(shì)不為零，DqqqqO1234如、為負(fù)電荷，、為正電荷，則 點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零，答案：答案：B2平行板電容器的兩極板A、B接于電池兩極，一帶正電小球懸掛在電容器內(nèi)部。閉合電鍵K，

29、電容器充電，這時(shí)懸線偏離豎直方向的夾角為，如圖所示。A保持電鍵K閉合，帶正電的A板向B板靠近，則增大B保持電鍵K閉合，帶正電的A板向B板靠近，則不變C電鍵K斷開(kāi)，帶正電的A板向B板靠近，則增大D電鍵K斷開(kāi)，帶正電的A板向B板靠近，則不變答案：答案：AD3在O點(diǎn)有一個(gè)電量為Q的正點(diǎn)電荷，空間有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖所示?，F(xiàn)將一個(gè)檢驗(yàn)電荷-q置于O點(diǎn)左方距O為半徑r的a點(diǎn)時(shí)，該檢驗(yàn)電荷所受電場(chǎng)力為零。試求：(2)檢驗(yàn)電荷-q由a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)，電勢(shì)能的改變量是多大？(1)-qbFb檢驗(yàn)電荷置于 點(diǎn)時(shí)所受電場(chǎng)力的方向和大小。的電場(chǎng)線方向飛入勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)，測(cè)得該電子深入電場(chǎng)的最大距離為d=50m。試求：(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E的大?。?2)電子經(jīng)多少時(shí)間t回到出發(fā)點(diǎn)。4v = 210 ms06如圖所示，一個(gè)電子以 的速度沿著一勻強(qiáng)電場(chǎng)kg)109.Q=mC10-1.6=e-(-31-19，電子質(zhì)量取電子電量 5一個(gè)半徑為R的絕緣球殼上均勻地帶有電量為+Q的電荷，另一電量為+q的點(diǎn)電荷放