人教版版本高三物理第一輪總復(fù)習(xí)課件六：靜電場課件

1、高三物理第一輪總復(fù)習(xí)2022/9/29高三物理第一輪總復(fù)習(xí)2022/9/272022/9/292022/9/272022/9/292022/9/271、兩種電荷：在自然界中存在兩種電荷，即正電荷和負(fù)電荷，毛皮摩擦過的橡膠棒帶負(fù)電，絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電第一課時(shí)庫侖定律電場強(qiáng)度3、起電方式：使物體帶電的三種方式有摩擦起電、接觸起電、感應(yīng)起電，物體帶電的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移2、電荷的相互作用：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，任何帶電物體都能吸引輕小物體一、電荷及電荷守恒定律注意：完全相同的帶電金屬球相接觸，同種電荷總電荷量平均分配，異種電荷先中和后再平分2022/9/291、兩種電荷：在自然界中

2、存在兩種電荷，即正電荷和負(fù)電荷，毛皮5、電荷守恒定律：電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，只能從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，在任何轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量不變，這個(gè)規(guī)律叫做電荷守恒定律4、電荷量概念：電荷的多少叫電荷量在國際單位制中，電荷量的單位是庫侖，符號(hào)是C最小的電荷量叫做元電荷，用e表示， e1.601019C.2022/9/295、電荷守恒定律：電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，只能從物體的一絕緣細(xì)線上端固定，下端懸掛一輕質(zhì)小球 a，a的表面鍍有鋁膜，在 a 的近旁有一絕緣金屬球 b，開始時(shí) a、b都不帶電，如圖所示，現(xiàn)使 b 帶電，則( )Aa、b 之間不發(fā)生相互作

3、用Bb 將吸引 a，吸住后不放開Cb 立即把 a 排斥開Db 先吸引 a，接觸后又把 a 排斥開D例與練2022/9/29絕緣細(xì)線上端固定，下端懸掛一輕質(zhì)小球 a，a的表面鍍有鋁膜，內(nèi)容：真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的相互作用力的大小，跟它們的電荷量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比，作用力的方向沿著它們的連線二、庫侖定律1、點(diǎn)電荷：是一種理想化模型，只要帶電體的大小、形狀等因素對它們之間相互作用力的影響可忽略時(shí)，帶電體可視為點(diǎn)電荷，均勻帶電球體可視為位置在球心的點(diǎn)電荷注意：兩帶電體的距離遠(yuǎn)大于帶電體的尺寸，帶電體就可視為點(diǎn)電荷2、庫侖定律表達(dá)式： (其中k9.0109 Nm2/C2，叫靜電力常

4、量) 2022/9/29內(nèi)容：真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的相互作用力的大小，跟它們的電荷適用條件：.真空； 點(diǎn)電荷注意：對于兩個(gè)帶電金屬球間的相互作用力的計(jì)算，要考慮金屬表面電荷的重新分布，只有均勻帶電球體才可視為電荷集中于球心的點(diǎn)電荷若兩球帶同種電荷時(shí)，實(shí)際距離比兩球心距離大，如圖(a)所示，若兩球帶異種電荷時(shí)，實(shí)際距離比兩球心距離小，如圖(b)所示2、庫侖定律2022/9/29適用條件：.真空； 點(diǎn)電荷注意：對于兩個(gè)帶電關(guān)于點(diǎn)電荷，下列說法中正確的是( )A只有體積很小的帶電體才能看成是點(diǎn)電荷B體積較大的帶電體一定不能看成是點(diǎn)電荷C當(dāng)兩個(gè)帶電體的大小形狀對它們之間的相互作用的影響可忽略時(shí)，可看成

5、點(diǎn)電荷D當(dāng)帶電體帶電量很少時(shí)，可看成點(diǎn)電荷C例與練2022/9/29關(guān)于點(diǎn)電荷，下列說法中正確的是( )C例兩個(gè)分別帶有電荷量-Q和+3Q的相同金屬小球(均可視為點(diǎn)電荷)，固定在相距為r的兩處，它們間庫侖力的大小為F。兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)閞/2，則兩球間庫侖力的大小為( )A.(1/12)F B.(3/4)FC.(4/3)F D.12FC例與練兩個(gè)相同的金屬小球(可視為點(diǎn)電荷)所帶電量之比為 17，在真空中相距為 r，把它們接觸后再放回原處，則它們間的靜電力可能為原來的( )A4/7 B3/7 C9/7 D16/7CD2022/9/29兩個(gè)分別帶有電荷量-Q和+3Q的相同金屬小球(

6、均可視為點(diǎn)電荷“真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷相距10 cm，它們之間的相互作用力大小為910-4 N。當(dāng)它們合在一起時(shí)，成為一個(gè)帶電荷量為310-8 C的點(diǎn)電荷。問原來兩電荷的帶電荷量各為多少？”某同學(xué)求解如下：根據(jù)電荷守恒定律： 根據(jù)庫侖定律：，以q2=b/q1代入式得q12-aq1+b=0，解得 ，根號(hào)中的數(shù)值小于0，經(jīng)檢查，運(yùn)算無誤。試指出求解過程中的問題并給出正確的解答。答案： q1=510-8 C; q2=210-8 C；q1、q2異號(hào)例與練2022/9/29“真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷相距10 cm，它們之間的相互作用力大(1)正、負(fù)電荷必須相互間隔 (兩同夾異)(2)QAQB，QCQB (兩大

7、夾小)(3)若QCQA則QB靠近QA (近小遠(yuǎn)大)3、三點(diǎn)電荷平衡問題二、庫侖定律如圖所示，在一條直線上的三點(diǎn)A、B、C，自由放置點(diǎn)電荷QA、QB、QC，每個(gè)電荷在庫侖力作用下均處于平衡狀態(tài)的條件是：解決方法是根據(jù)三點(diǎn)電荷合力（場強(qiáng)）均為零列方程求解。（A平衡）（B平衡）2022/9/29(1)正、負(fù)電荷必須相互間隔 (兩同夾異)3、三點(diǎn)電荷平如圖所示，在光滑絕緣水平面上放置3個(gè)電荷量均為q (q0)的相同小球，小球之間用勁度系數(shù)均為k0的輕質(zhì)彈簧絕緣連接。當(dāng)3個(gè)小球處在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，每根彈簧長度為l。已知靜電力常量為k，若不考慮彈簧的靜電感應(yīng)，則每根彈簧的原長為( )A.l+5kq2/(2k0

8、l2) B.l-kq2/(k0l2)C.l-5kq2/(4k0l2) D.l-5kq2/(2k0l2)C解析：以左邊小球?yàn)檠芯繉ο螅芰硗鈨蓚€(gè)帶電小球的庫侖斥力和彈簧彈力作用而平衡，有F=k0 x=kq2/l2+kq2/(2l)2=5kq2/(4l2),x=5kq2/(4k0l2)，故彈簧原長：l0=l-x=l-5kq2/(4k0l2)。例與練2022/9/29如圖所示，在光滑絕緣水平面上放置3個(gè)電荷量均為q (q0)如圖所示，真空中 A、B 兩個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量分別為Q 和q，放在光滑絕緣水平面上，A、B 之間用絕緣的輕彈簧連接當(dāng)系統(tǒng)平衡時(shí)，彈簧的伸長量為 x0.若彈簧發(fā)生的均是彈性形變，則

9、( )A保持Q不變，將q 變?yōu)?q，平衡時(shí)彈簧的伸長量等 于2x0B保持q不變，將Q變?yōu)?Q，平衡時(shí)彈簧的伸長量小 于2x0C保持Q不變，將q變?yōu)閝，平衡時(shí)彈簧的縮短量等 于x0D保持q不變，將Q變?yōu)镼，平衡時(shí)彈簧的縮短量 小于x0例與練B2022/9/29如圖所示，真空中 A、B 兩個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量分別為Q 和定義：存在于電荷周圍，能傳遞電荷間相互作用的一種特殊物質(zhì)定義式：定義：放入電場中某點(diǎn)的電荷受到的電場力F與它的電荷量q的比值，叫做該點(diǎn)的電場強(qiáng)度2、電場強(qiáng)度三、電場、電場強(qiáng)度1、電場基本性質(zhì)：對放入其中的電荷有力的作用注意：電場中某點(diǎn)場強(qiáng)的大小和方向與該點(diǎn)放不放電荷及所放電荷的大小和電

10、性無關(guān)，由電場本身決定單位：牛/庫，符號(hào)N/C.2022/9/29定義：存在于電荷周圍，能傳遞電荷間相互作用的一種特殊物質(zhì)矢量性：規(guī)定正電荷在電場中某點(diǎn)所受電場力的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的電場強(qiáng)度的方向電場的疊加：空間同時(shí)存在幾個(gè)電場時(shí)，空間某點(diǎn)的場強(qiáng)等于各電場在該點(diǎn)的場強(qiáng)的矢量和，電場強(qiáng)度的疊加遵循平行四邊形定則真空中點(diǎn)電荷場強(qiáng)的計(jì)算式： (其中Q叫做場源電荷)注意：在 中q為試探電荷，E由電場本身決定與q無關(guān)，在 中Q為場源電荷，Q的大小及電性決定電場的性質(zhì)，E與Q有關(guān)2022/9/29矢量性：規(guī)定正電荷在電場中某點(diǎn)所受電場力的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的電場3、三種電場強(qiáng)度計(jì)算公式的比較2022/9/293、三種電

11、場強(qiáng)度計(jì)算公式的比較2022/9/27一帶電量為 q 的檢驗(yàn)電荷在電場中某點(diǎn)受到的電場力大小為 F，該點(diǎn)場強(qiáng)大小為 E，則下面能正確反映這三者關(guān)系的是( )BC例與練2022/9/29一帶電量為 q 的檢驗(yàn)電荷在電場中某點(diǎn)受到的電場力大小為 F(2010年海南卷)如圖，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點(diǎn)，O點(diǎn)為半圓弧的圓心，MOP60.電荷量相等、符號(hào)相反的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別置于M、N兩點(diǎn)，這時(shí)O點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小為E1；若將N點(diǎn)處的點(diǎn)電荷移至P點(diǎn)，則O點(diǎn)的場強(qiáng)大小變?yōu)镋2，E1與E2之比為( )B例與練2022/9/29(2010年海南卷)如圖，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上如圖所示，A

12、、B、C為一直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，其中B=300，現(xiàn)在A、B兩點(diǎn)放置兩點(diǎn)電荷qA、qB，測得C點(diǎn)場強(qiáng)方向與AB平行，則qA帶 電，兩點(diǎn)電荷的電量大小之比qA：qB= 。負(fù)1：8例與練2022/9/29如圖所示，A、B、C為一直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，其中B=30ab是長為l的均勻帶電細(xì)桿，P1、P2是位于ab所在直線上的兩點(diǎn)，位置如圖所示。ab上電荷產(chǎn)生的靜電場在P1處的場強(qiáng)大小為E1，在P2處的場強(qiáng)大小為E2。則以下說法正確的是( )A.兩處的電場方向相同，E1E2B.兩處的電場方向相反，E1E2C.兩處的電場方向相同，E1E2D.兩處的電場方向相反，E1E2D例與練2022/9/29ab是長為

13、l的均勻帶電細(xì)桿，P1、P2是位于ab所在直線上的如圖所示，均勻帶電圓環(huán)所帶電荷量為Q，半徑為R，圓心為O，P為垂直于圓環(huán)平面中心軸上的一點(diǎn)，OP=L，試求P點(diǎn)的場強(qiáng)大小。解析：將圓環(huán)分成n小段后，每一小段所帶電荷量為q=Q/n，由點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式可求得每一小段在P處的場強(qiáng)為由對稱性可知，各小段帶電圓環(huán)在P處垂直于中心軸方向的分量Ey相互抵消，沿中心軸方向分量Ex之和即為帶電圓環(huán)在P處的場強(qiáng)EP。 例與練2022/9/29如圖所示，均勻帶電圓環(huán)所帶電荷量解析：將圓環(huán)分成n小段后，每電場線是人們?yōu)榱诵蜗蟮拿枥L電場而想象出的一些線，客觀并不存在四、電場線1、定義：畫在電場中有方向的曲線，曲線上每點(diǎn)的

14、切線方向表示該點(diǎn)的電場強(qiáng)度的方向2、電場線的特征從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止，或從正電荷出發(fā)到無窮遠(yuǎn)處終止，或者從無窮遠(yuǎn)處出發(fā)到負(fù)電荷終止沒有畫出電場線的地方不一定沒有電場疏密表示該處電場的強(qiáng)弱，即表示該處場強(qiáng)的大小切線方向表示該點(diǎn)場強(qiáng)的方向，也是正電荷的受力方向2022/9/29電場線是人們?yōu)榱诵蜗蟮拿枥L電場而想象出的一些線，客觀并不存勻強(qiáng)電場的電場線平行且距離相等順著電場線方向，電勢越來越低電場線永不相交也不閉合電場線不是電荷運(yùn)動(dòng)的軌跡電場線的方向是電勢降落陡度最大的方向，電場線跟等勢面垂直2、電場線的特征2022/9/29勻強(qiáng)電場的電場線平行且距離相等電場線永不相交也不閉合點(diǎn)電荷的電場線分布

15、：正電荷的電場線從正電荷出發(fā)延伸到無限遠(yuǎn)，負(fù)電荷的電場線從無窮遠(yuǎn)處發(fā)出，終止于負(fù)電荷 3、幾種常見電場的電場線分布兩個(gè)等量點(diǎn)電荷的電場線分布：電場線從正電荷(或者從無限遠(yuǎn))出發(fā)到負(fù)電荷終止(或者延伸到無限遠(yuǎn))點(diǎn)電荷與帶電平板的電場線分布平行板電容器間的電場線分布2022/9/29點(diǎn)電荷的電場線分布：正電荷的電場線從正電荷出發(fā)延伸到無限遠(yuǎn)，4、等量異種電荷和等量同種電荷電場強(qiáng)度分布規(guī)律(1)(2)2022/9/294、等量異種電荷和等量同種電荷電場強(qiáng)度分布規(guī)律(1)(2)2法拉第首先提出用電場線形象生動(dòng)地描繪電場。圖為點(diǎn)電荷a、b所形成電場線分布圖，以下幾種說法正確的是( )A.a、b為異種電荷

16、，a帶的電荷量大于b帶的電荷量B.a、b為異種電荷，a帶的電荷量小于b帶的電荷量C.a、b為同種電荷，a帶的電荷量大于b帶的電荷量D.a、b為同種電荷，a帶的電荷量小于b帶的電荷量B例與練2022/9/29法拉第首先提出用電場線形象生動(dòng)地描繪電場。圖為點(diǎn)電荷a、b所兩帶電量分別為 q 和q 的點(diǎn)電荷放在 x 軸上，相距為 L，能正確反映兩電荷連線上場強(qiáng)大小 E 與 x 關(guān)系的是 ( )A例與練由右圖分析2022/9/29兩帶電量分別為 q 和q 的點(diǎn)電荷放在 x 軸上，相距為 第二課時(shí)電勢電勢差電勢能電場力做功與電勢能變化的關(guān)系：電場力做的功等于電勢能的減少量，即WABEpAEpB.一、電場力

17、做功的特點(diǎn)與電勢能1、電場力做功的特點(diǎn)在電場中移動(dòng)電荷時(shí)，電場力做功與路徑無關(guān)，只與始末位置有關(guān)，可見電場力做功與重力做功相似在勻強(qiáng)電場中，電場力做的功WqEd，其中d為沿電場線方向的位移2、電勢能定義：電荷在電場中某點(diǎn)的電勢能等于把電荷從這點(diǎn)移到選定的參考點(diǎn)的過程中電場力所做的功電勢能的相對性：電勢能是相對的，通常把電荷在離場源電荷無窮遠(yuǎn)處的電勢能規(guī)定為零2022/9/29第二課時(shí)電勢電勢差電勢能電場力做功與電勢能變化的關(guān)系與電場方向的關(guān)系：沿電場(電場線)方向電勢降低二、電勢與等勢面1、電勢定義：電荷在電場中某點(diǎn)具有的電勢能Ep與本身電荷量q的比值公式： ，國際單位是伏特(V)或焦耳/庫侖

18、(J/C)正負(fù)：電勢是標(biāo)量，但有正負(fù)，電勢的正或負(fù)表示該點(diǎn)電勢比零電勢點(diǎn)高或低注意：電勢的大小與電場本身以及零電勢點(diǎn)的選取有關(guān)，與試探電荷的電荷量及電勢能無關(guān) 2022/9/29與電場方向的關(guān)系：沿電場(電場線)方向電勢降低二、電勢與對非勻強(qiáng)電場，在電場線密集的地方，等差等勢面也密集；在電場線稀疏的地方，等差等勢面也稀疏2、等勢面定義：電場中電勢相等的點(diǎn)構(gòu)成的面，與地圖中的等高線相似特點(diǎn)等勢面一定與電場線垂直，即跟場強(qiáng)的方向垂直電場線總是由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面在同一等勢面上移動(dòng)電荷時(shí)電場力不做功在空間中兩等勢面不相交。2022/9/29對非勻強(qiáng)電場，在電場線密集的地方，等差等勢面也

19、密集；在電場電場線與等勢面的關(guān)系2022/9/29電場線與等勢面的關(guān)系2022/9/27如圖表示某電場的電場線和等勢面，如果要求任意相鄰的等勢面間的電勢差都相等，則等勢面畫得正確的是圖（ ）ABCDA例與練2022/9/29如圖表示某電場的電場線和等勢面，如果要求任意相鄰的等勢面間的(2011 年佛山一模)在圖中，實(shí)線和虛線分別表示等量異種點(diǎn)電荷的電場線和等勢線，則下列有關(guān) P、Q兩點(diǎn)的相關(guān)說法中正確的是( )A兩點(diǎn)的場強(qiáng)等大、反向BP 點(diǎn)電場更強(qiáng)C兩點(diǎn)電勢一樣高DQ 點(diǎn)的電勢較低例與練C2022/9/29(2011 年佛山一模)在圖中，實(shí)線和虛線分別表示等量異種點(diǎn)如圖甲是某電場中的一條電場線

20、，a、b是這條線上的兩點(diǎn)，一負(fù)電荷只受電場力作用，沿電場線從a運(yùn)動(dòng)到b在這過程中，電荷的速度一時(shí)間圖線如圖乙所示，比較a、b兩點(diǎn)電勢的高低和場強(qiáng)的大?。?）AB C Dab甲乙0tvB例與練2022/9/29如圖甲是某電場中的一條電場線，a、b是這條線上的兩點(diǎn)，一負(fù)電如圖甲所示，AB 是某電場中的一條電場線若有一電子以某一初速度并且僅在電場力的作用下，沿 AB由 A 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 B 點(diǎn)，其速度時(shí)間圖象如圖乙所示下列關(guān)于 A、B 兩點(diǎn)的電勢和電場強(qiáng)度 E 大小的判斷正確的是( )AEAEB BEAB DAOB。一帶負(fù)電的試探電荷僅受電場力作用，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線所示，設(shè)M、N兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小分別為E

21、M、EN，電勢分別為M、N.下列判斷中正確的是( )AB點(diǎn)電荷一定帶正電BEMND此試探電荷在M處的電勢能 小于N處的電勢能AB例與練2022/9/29如圖所示，真空中有兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷A、B，M、N、O是AB如圖中虛線所示為靜電場中的等勢面1、2、3、4，相鄰的等勢面之間的電勢差相等，其中等勢面3的電勢為0。一帶正電的點(diǎn)電荷在電場力的作用下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過a、b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為26 eV和5 eV。當(dāng)這一點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)到某一位置，其電勢能為8 eV時(shí)，它的動(dòng)能為( )A8 eV B15 eVC20 eV D34 eV例與練C2022/9/29如圖中虛線所示為靜電場中的等勢面1、2、3、4，相鄰的等勢

22、面(2009江蘇)空間某一靜電場的電勢在x軸上分布如圖所示，x軸上B、C兩點(diǎn)電場強(qiáng)度在x方向上的分量分別是EBx、ECx，下列說法中正確的有( )AEBx的大小大于ECx的大小BEBx的方向沿x軸正方向C電荷在O點(diǎn)受到的電場力在x方向上的分量最大D負(fù)電荷沿x軸從B移到C的過程中，電場力先做正功，后做負(fù)功AD例與練2022/9/29(2009江蘇)空間某一靜電場的電勢在x軸上分布如圖所示解析：在B點(diǎn)和C點(diǎn)附近分別取很小的一段d，由圖象，B點(diǎn)段對應(yīng)的電勢差大于C點(diǎn)段對應(yīng)的電勢差，看做勻強(qiáng)電場有 ，可見EBxECx，A項(xiàng)正確；同理可知O點(diǎn)場強(qiáng)最小，電荷在該點(diǎn)受到的電場力最小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；沿電場方向電勢

23、降低，在O點(diǎn)左側(cè)，EBx的方向沿x軸負(fù)方向，在O點(diǎn)右側(cè)，ECx的方向沿x軸正方向，所以B項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。2022/9/29解析：在B點(diǎn)和C點(diǎn)附近分別取很小的一段d，由圖象，B點(diǎn)段對應(yīng)(2010江蘇卷)空間有一沿x軸對稱分布的電場，其電場強(qiáng)度E隨x變化的圖象如圖所示下列說法正確的是( )AO點(diǎn)的電勢最低Bx2點(diǎn)的電勢最高Cx1和x1兩點(diǎn)的電勢相等Dx1和x3兩點(diǎn)的電勢相等C例與練2022/9/29(2010江蘇卷)空間有一沿x軸對稱分布的電場，其電場強(qiáng)度 解析：可畫出電場線，如下： 沿電場線電勢降落(最快)，所以O(shè)點(diǎn)電勢可能最高，也可能最低，A、B錯(cuò)誤；根據(jù)UEd，電場強(qiáng)度是變量，U可用圖象面

24、積表示，所以C正確；x1、x3兩點(diǎn)電場強(qiáng)度大小相等，電勢不相等，D錯(cuò)誤2022/9/29 解析：可畫出電場線，如下：2022/9/27一長為L的細(xì)線，上端固定，下端拴一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球，處于如圖所示的水平向右的勻強(qiáng)電場中，開始時(shí)，將線與小球拉成水平，然后釋放，小球由靜止開始向下擺動(dòng)，當(dāng)細(xì)線轉(zhuǎn)過60角時(shí)，小球到達(dá)B點(diǎn)速度恰好為零試求：(1)AB兩點(diǎn)的電勢差UAB；(2)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大??；(3)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，細(xì)線對小球的拉力大小例與練解析（1）下落過程由動(dòng)能定理：2022/9/29一長為L的細(xì)線，上端固定，下端拴一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的?。?）根據(jù)勻強(qiáng)電場中電勢差與場強(qiáng)的關(guān)系，有

25、：（3）在B點(diǎn)對小球受力分析如圖，由圓周運(yùn)動(dòng)可得：小球速度最大時(shí)，繩子與水平方向的夾角為多大？以后小球如何運(yùn)動(dòng)？2022/9/29（2）根據(jù)勻強(qiáng)電場中電勢差與場強(qiáng)的關(guān)系，有：（3）在B點(diǎn)對小如圖所示，有一水平向左的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)為E1.25104N/C，一根長 L1.5 m、與水平方向的夾角為37的光滑絕緣細(xì)直桿 MN 固定在電場中，桿的下端 M 固定一個(gè)帶電小球A，電荷量Q 4.5106 C；另一帶電小球B 穿在桿上可自由滑動(dòng)，電荷量 q1.010-6C，質(zhì)量 m1.010-2kg，現(xiàn)將小球從桿的上端 N 靜止釋放，小球 B 開始運(yùn)動(dòng)(靜電力常量k9.0109 Nm2/C2，g 取10 m/

26、s2，sin 370.6，cos 370.8)求：(1)小球 B 開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為多大？(2)小球 B 的速度最大時(shí)，與 M 端的距離 r 為多大？例與練2022/9/29如圖所示，有一水平向左的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)為E1.251042022/9/292022/9/27第四、五課時(shí)電容帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)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，電容器中儲(chǔ)存 電場能一、電容器、電容1、電容器組成：由兩個(gè)彼此絕緣又相隔很近的導(dǎo)體組成帶電荷量：一個(gè)極板所帶電荷量的絕對值電容器的充、放電RCS12Er2022/9/29第四、五課時(shí)電容帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)充電：使電容器帶充電

27、過程： A、有電流，電流強(qiáng)度由大變小B、電容器帶電量增加C、電容器兩極板間電勢差增大D、電容器中電場強(qiáng)度增大注意：當(dāng)電容器充電結(jié)束后，電容器所在電路中無電流，電容器兩極板間電勢差與充電電壓相等。E、電源的能量轉(zhuǎn)化為電場能。RCS12Er充電過程通過R的電流方向如何？2022/9/29充電過程： A、有電流，電流強(qiáng)度由大變小B、電容器帶電量增放電過程：A、有電流，電流方向是從正極板流 出，電流強(qiáng)度由大變小。B、電容器上電荷量減少C、電容器兩極板間電勢差減小D、電容器中電場強(qiáng)度減小E、電場能轉(zhuǎn)化為其它形式的能注意：當(dāng)電容器放電結(jié)束后，電容器電路中無電流。放電過程實(shí)際上是正負(fù)電荷的中和。RCS12E

28、r放電：使充電后的電容器失去電荷的過程。放電過程中電場能轉(zhuǎn)化為其他形式的能充電過程通過R的電流方向如何？2022/9/29放電過程：A、有電流，電流方向是從正極板流B、電容器上電荷量物理意義：表示電容器容納電荷本領(lǐng)大小的物理量2、電容定義：電容器所帶的電荷量與電容器兩極板間的電勢差的比值定義式：單位：法拉(F)，1F106F1012pF平行板電容器：注意：電容是描述電容器性質(zhì)的物理量，其大小由電容器本身的性質(zhì)決定，與Q和U均無關(guān)使電容器兩極板間的電勢差增加1V所需要的電量。1F=1C/V意義：電容器帶的電量為1C，兩極間的電勢差（電壓）為1V，電容器的電容就是1F。決定式2022/9/29物理

29、意義：表示電容器容納電荷本領(lǐng)大小的物理量2、電容定電容器A的電容比電容器B的電容大，表明( )A、A所帶的電量比B 多。B、A比B能容納更多的電量。C、A的兩極板間能加的電壓比B更大。D、兩電容器的電壓都是1V時(shí)，A的電量比B大。D例與練2022/9/29電容器A的電容比電容器B的電容大，表明( 如圖所示，C為中間插有電介質(zhì)的電容器，a和b為其兩極板，a板接地；P和Q為兩豎直放置的平行金屬板，在兩板間用絕緣線懸掛一帶電小球；P板與b板用導(dǎo)線相連，Q板接地.開始時(shí)懸線靜止在豎直方向，在b板帶電后，懸線偏轉(zhuǎn)了角度。在以下方法中，能使懸線的偏角變大的是( )A.縮小ab間的距離B.加大ab間的距離C

30、.取出ab兩極板間的電介質(zhì)D.換一塊形狀大小相同介電常數(shù)更大的電介質(zhì)BC例與練2022/9/29如圖所示，C為中間插有電介質(zhì)的電容器，a和b為其兩極板，a板如圖所示是一個(gè)平行板電容器，其電容為C，帶電荷量為Q，上極板帶正電，兩極板間距離為d?，F(xiàn)將一個(gè)檢驗(yàn)電荷+q由兩極板間的A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)間的距離為s，連線AB與極板間的夾角為30,則電場力對檢驗(yàn)電荷+q所做的功等于( )例與練C2022/9/29如圖所示是一個(gè)平行板電容器，其電容為C，帶電荷量為Q，上極板(2008 年全國卷)一平行板電容器的兩個(gè)極板水平放置，兩極板間有一帶電量不變的小油滴，油滴在極板間運(yùn)動(dòng)時(shí)所受空氣阻力的大小與其速

31、率成正比若兩極板間電壓為零，經(jīng)一段時(shí)間后，油滴以速率 v 勻速下降；若兩極板間的電壓為 U，經(jīng)一段時(shí)間后，油滴以速率 v 勻速上升若兩極板間電壓為U，油滴做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度的大小、方向?qū)⑹? )A2v、向下 B2v、向上C3v、向下 D3v、向上 C例與練2022/9/29(2008 年全國卷)一平行板電容器的兩個(gè)極板水平放置，兩二、帶電粒子在電場中的加速和偏轉(zhuǎn)1、帶電粒子在電場中的加速 帶電粒子在電場中的加速直線運(yùn)動(dòng)，若不計(jì)粒子的重力，則電場力對帶電粒子做的功等于帶電粒子動(dòng)能的增量在勻強(qiáng)電場中：在非勻強(qiáng)電場中：若v00則：若v00則：此公式適用于一切電場2022/9/29二、帶電粒子在電場中的

32、加速和偏轉(zhuǎn)1、帶電粒子在電場中的加速 下列粒子從靜止?fàn)顟B(tài)經(jīng)過電壓為U的電場加速后，速度最大的是( )A、質(zhì)子 B、氘核C、粒子 D、鈉離子例與練A2022/9/29下列粒子從靜止?fàn)顟B(tài)經(jīng)過電壓為U的電場加速后，速度最大的是( 如圖所示，水平放置的A、B兩平行板相距d=35cm，兩板間的電勢差U=3.5104V?，F(xiàn)有質(zhì)量m=7.010-6kg、電荷量q= -6.010-10C的帶電油滴在B板下方距離h=15cm的O處，以初速度v0豎直向上拋出并從B板小孔進(jìn)入板間電場，欲使油滴到達(dá)A板時(shí)速度恰為零，油滴上拋的初速度v0應(yīng)為多大？ABdhv0O例與練解：若 ，由動(dòng)能定理，有：若 ，由動(dòng)能定理，有：20

33、22/9/29如圖所示，水平放置的A、B兩平行板相距d=35cm，兩板間的飛行時(shí)間質(zhì)譜儀可通過測量離子飛行時(shí)間得到離子的比荷q/m.如圖甲，帶正電的離子經(jīng)電壓為U的電場加速后進(jìn)入長度為L的真空管AB，可測得離子飛越AB所用時(shí)間t1.改進(jìn)以上方法，如圖乙，讓離子飛越AB后進(jìn)入場強(qiáng)為E(方向如圖)的勻強(qiáng)電場區(qū)域BC，在電場的作用下離子返回B端，此時(shí)，測得離子從A出發(fā)后飛行的總時(shí)間t2.(不計(jì)離子重力)例與練2022/9/29飛行時(shí)間質(zhì)譜儀可通過測量離子飛行時(shí)間得到離子的比荷q/m.如(1)忽略離子源中離子的初速度，用t1計(jì)算比荷；用t2計(jì)算比荷(2)離子源中相同比荷離子的初速度不同，設(shè)兩個(gè)比荷都為

34、q/m的離子在A端的速度分別為v和v(vv)，在改進(jìn)后的方法中，它們飛行的總時(shí)間通常不同，存在時(shí)間差t.可通過調(diào)節(jié)電場E使t0.求此時(shí)E的大小解析：設(shè)離子的質(zhì)量為m，電量為q，經(jīng)電場加速后的速度為v，則：離子飛越真空管AB做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則：解得：2022/9/29(1)忽略離子源中離子的初速度，用t1計(jì)算比荷；用t2計(jì)離子在勻強(qiáng)電場區(qū)域BC做往返運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度a，則：或：設(shè)離子在A端的速度分別為v和v時(shí)間為t和t,則：要使t=0，則須所以：解得：解得：又：2022/9/29離子在勻強(qiáng)電場區(qū)域BC做往返運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度a，則：或：設(shè)真空中足夠大的兩個(gè)相互平行的金屬板a和b之間的距離為d，兩板之間

35、的電壓Uab按如圖所示規(guī)律變化，其變化周期為T。在t0時(shí)刻，一帶電粒子(q)僅在該電場的作用下，由a板從靜止開始向b板運(yùn)動(dòng)，并于tnT(n為自然數(shù))時(shí)刻，恰好到達(dá)b板求：若粒子在tT/6時(shí)刻才開始從a板運(yùn)動(dòng)，那么經(jīng)過同樣時(shí)間，它將運(yùn)動(dòng)到離a板多遠(yuǎn)的地方？例與練答案：d/32022/9/29真空中足夠大的兩個(gè)相互平行的金屬板a和b之間的距離為d，兩板制備納米薄膜裝置的工作電極可簡化為真空中間距為d的兩平行極板，如圖甲所示。加在極板A、B間的電壓UAB作周期性變化，其正向電壓為U0，反向電壓為-kU0(k1)，電壓變化的周期為2，如圖乙所示。在t=0時(shí)，極板B附近的一個(gè)電子，質(zhì)量為m、電荷量為e，

36、受電場作用由靜止開始運(yùn)動(dòng)。若整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，電子未碰到極板A，且不考慮重力作用。若k=5/4，電子在02時(shí)間內(nèi)不能到達(dá)極板A，求d應(yīng)滿足的條件？甲乙例與練2022/9/29制備納米薄膜裝置的工作電極可簡化為真空中間距為d的兩平行極板由題知dx1+x2，解得：解析：電子在0時(shí)間內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng)加速度的大?。何灰疲涸?時(shí)間內(nèi)先做勻減速運(yùn)動(dòng)，后反向做勻加速運(yùn)動(dòng)加速度的大?。簞驕p速的初速度的大?。簞驕p速運(yùn)動(dòng)階段的位移：2022/9/29由題知dx1+x2，解得：解析：電子在0時(shí)間內(nèi)做勻加速(2011年長春調(diào)研)如圖所示，兩塊平行金屬板M、N豎直放置，兩板間的電勢差U1.5103 V，現(xiàn)將一質(zhì)量m1102

37、 kg、電荷量q4105 C的帶電小球從兩板上方的A點(diǎn)以v04 m/s的初速度水平拋出，且小球恰好從靠近M板上端處進(jìn)入兩板間，沿直線運(yùn)動(dòng)碰到N板上的B點(diǎn)已知A點(diǎn)距兩板上端的高度h0.2 m，不計(jì)空氣阻力，取g10 m/s2。求：(1)M、N兩板間的距離d；(2)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能例與練解析：小球進(jìn)入電場前做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向有：進(jìn)入電場后做直線運(yùn)動(dòng)，速度方向與合力方向相同，有：解得：2022/9/29(2011年長春調(diào)研)如圖所示，兩塊平行金屬板M、N豎直放置從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程由動(dòng)能定理，有：由幾何關(guān)系可知：解得：2022/9/29從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程由動(dòng)能定理，有：由幾何關(guān)系可知：解得：2、

38、帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)模型建立：如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子以速度v0垂直于電場線射入勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場，偏轉(zhuǎn)電壓為U，極板長度為l，兩極板間距為d.受力特點(diǎn)：帶電粒子只受一個(gè)電場力(恒力)，且初速度方向與電場力方向垂直受力和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析 ：運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析：帶電粒子以速度v0垂直于電場線方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場時(shí)，受到恒定的與初速度方向垂直的電場力作用而做類似平拋的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)2022/9/292、帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)模型建立：如圖所示，質(zhì)量為m、電粒子偏轉(zhuǎn)問題的分析處理方法類似于平拋運(yùn)動(dòng)的分析處理方法，即應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成和分解的知識(shí)處理方法：粒子穿越電場的時(shí)間t粒子在垂直電場方向以v0做勻速直

39、線運(yùn)動(dòng)，粒子穿越電場的時(shí)間：粒子離開電場時(shí)的速率vt粒子沿電場方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度 ，粒子離開電場時(shí)平行電場方向的分速度： 所以：2022/9/29粒子偏轉(zhuǎn)問題的分析處理方法類似于平拋運(yùn)動(dòng)的分析處理方法，即應(yīng)粒子離開電場時(shí)的側(cè)移距離y： （偏轉(zhuǎn)距離）粒子離開電場時(shí)的速度偏角：提醒：平拋運(yùn)動(dòng)的推論在此運(yùn)動(dòng)中都適用，如：粒子從兩板中間射入時(shí)就象是從兩板間的中點(diǎn)沿直線射出的 。帶同種電荷的不同帶電粒子在同一電場(U1)中加速后，射入同一偏轉(zhuǎn)電場(U2)時(shí)，若能射出電場，則射出方向一致，和該粒子本身的質(zhì)量和電荷量都無關(guān) 2022/9/29粒子離開電場時(shí)的側(cè)移距離y：粒子離開電場時(shí)的

40、速度偏角：讓質(zhì)子和氘核的混合物沿著與電場垂直的方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場，要使它們最后偏轉(zhuǎn)角相同，這些粒子必須具有相同的( )A.初速度 B.動(dòng)能C.動(dòng)量 D.質(zhì)量例與練B2022/9/29讓質(zhì)子和氘核的混合物沿著與電場垂直的方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場，要使它如圖所示，豎直放置的一對平行金屬板間的電勢差為U1，水平放置的一對平行金屬板間的電勢差為U2。一電子由靜止開始經(jīng)U1加速后，進(jìn)入水平放置的金屬板間，剛好從下板邊緣射出。不計(jì)電子重力。下列說法正確的是( )A.增大U1,電子一定打在金屬板上B.減少U1,電子一定打在金屬板上C.減少U2,電子一定能從水平金屬板間射出D.增大U2,電子一定能從水平金屬板間射出例與

41、練BC2022/9/29如圖所示，豎直放置的一對平行金屬板間的電勢差為U1，水平放置一平行板電容器中存在勻強(qiáng)電場，電場沿豎直方向。兩個(gè)比荷(即粒子的電荷量與質(zhì)量之比)不同的帶正電的粒子a和b，從電容器邊緣的P點(diǎn)(如圖)以相同的水平速度射入兩平行板之間。測得a和b與電容極板的撞擊點(diǎn)到入射點(diǎn)之間的水平距離之比為12。若不計(jì)重力，則a和b的比荷之比是( )A12 B18C21 D41P例與練D2022/9/29一平行板電容器中存在勻強(qiáng)電場，電場沿豎直方向。兩個(gè)比荷(即粒如圖所示，一帶電粒子以速度v垂直于場強(qiáng)方向沿上板邊緣射入勻強(qiáng)電場，剛好貼下邊緣飛出，已知產(chǎn)生場強(qiáng)的金屬板長為l，如果帶電粒子的速度為2v時(shí)，當(dāng)它的豎直位移等于板間距d時(shí)，它的水平射程x為 .例與練2.5l2022/9/29如圖所示，一帶電粒子以速度v垂直于場強(qiáng)方向沿上板邊緣射入勻強(qiáng)2022/9/292022/9/27如圖所示，兩塊長3 cm的平行金屬板AB相距1 cm，并與300 V直流電源的兩極相連接，UAmg，粒子向上偏，有： qU1/d-mg=ma1當(dāng)剛好能出去時(shí)，y=(1/2)a1t2=(1/2)a1(L/v0)2=d/2 解得：U1=1