高中物理3-1電場(chǎng)的力的性質(zhì)教案

電場(chǎng)電場(chǎng)的力的性質(zhì)一、庫(kù)侖定律真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷之間相互作用的電力，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，作用力的方向在它們的連線上。即：F=kqi2q2其中k為靜電力常量，k=9.0X109Nm2/c2r.成立條件①真空中（空氣中也近似成立），②點(diǎn)電荷。即帶電體的形狀和大小對(duì)相互作用力的影響可以忽略不計(jì)。（這一點(diǎn)與萬(wàn)有引力很相似，但又有不同：對(duì)質(zhì)量均勻分布的球，無論兩球相距多近，r都等于球心距；而對(duì)帶電導(dǎo)體球，距離近了以后，電荷會(huì)重新分布，不能再用球心距代替r）。.同一條直線上的三個(gè)點(diǎn)電荷的計(jì)算問題【例1】在真空中同一條直線上的A、B兩點(diǎn)固定有電荷量分別為+4Q和-Q的點(diǎn)電荷。TOC\o"1-5"\h\z①將另一個(gè)點(diǎn)電荷放在該直線上的哪個(gè)位置，可以使它在門+4Q-Q電場(chǎng)力作用下保持靜止？②若要求這三個(gè)點(diǎn)電荷都只在一：：：:一電場(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？電荷量是多大？解：①先判定第三個(gè)點(diǎn)電荷所在的區(qū)間：只能在B點(diǎn)的右側(cè)；再由F=kQq,F、k、qr相同時(shí)rhJQrA：rB=2：1,即C在AB延長(zhǎng)線上，且AB=BC。②C處的點(diǎn)電荷肯定在電場(chǎng)力作用下平衡了；只要A、B兩個(gè)點(diǎn)電荷中的一個(gè)處于平衡,另一個(gè)必然也平衡。由F=警，F(xiàn)、k、Qa相同，Q^r2,Qc：Qb=4：1,而且必須是rmBg正電荷。所以C點(diǎn)處引入的點(diǎn)電荷Qc=mBgA.將小球A、B的質(zhì)量都增加到原來的【例2】已知如圖，帶電小球A、B的電荷分別為Qa、Qb,OA=OB,都用長(zhǎng)L的絲線懸掛在O點(diǎn)。靜止時(shí)A、B相距為do為使平衡時(shí)ABA.將小球A、B的質(zhì)量都增加到原來的B.將小球B的質(zhì)量增加到原來的8倍

C.將小球A、B的電荷量都減小到原來的一半D.將小球A、B的電荷量都減小到原來的一半，同時(shí)將小球B的質(zhì)量增加到原來的2倍解：由B的共點(diǎn)力平衡圖知E=d,而F=kQAQB，可知ds3墳AQBL,選bdmBgLd2:mg3.與力學(xué)綜合的問題。【例3】已知如圖，光滑絕緣水平面上有兩只完全相同的金屬球A、B,帶電量分別為-2Q與-Q。現(xiàn)在使它們以相同的初動(dòng)能Eo（對(duì)應(yīng)的動(dòng)量大小為Po）開始相向運(yùn)動(dòng)且剛好能發(fā)生接觸。接觸后兩小球又各自反向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)它們剛好回到各自的出發(fā)點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為B一-2Q。Q—Q77777777^7E1和E2,動(dòng)量大小分別為PB一-2Q。Q—Q77777777^7①Ei=E2>Eo,Pi=p2>po②Ei=E2=Eo,Pi=p2=po③接觸點(diǎn)一定在兩球初位置連線的中點(diǎn)右側(cè)某點(diǎn)④兩球必將同時(shí)返回各自的出發(fā)點(diǎn)。其中正確的是A.②④B.②③C.①④D.③④解：由牛頓定律的觀點(diǎn)看，兩球的加速度大小始終相同，相同時(shí)間內(nèi)的位移大小一定相同，必然在連線中點(diǎn)相遇，又同時(shí)返回出發(fā)點(diǎn)。由動(dòng)量觀點(diǎn)看，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，兩球的速度始終等值反向，也可得出結(jié)論：兩球必將同時(shí)返回各自的出發(fā)點(diǎn)。且兩球末動(dòng)量大小和末動(dòng)能一定相等。從能量觀點(diǎn)看，兩球接觸后的電荷量都變?yōu)?1.5Q,在相同距離上的庫(kù)侖斥力增大，返回過程中電場(chǎng)力做的正功大于接近過程中克服電場(chǎng)力做的功，由機(jī)械能定理，系統(tǒng)機(jī)械能必然增大，即末動(dòng)能增大。選Co本題引出的問題是：兩個(gè)相同的帶電小球（可視為點(diǎn)電荷），相碰后放回原處，相互間的庫(kù)侖力大小怎樣變化？討論如下：①等量同種電荷，F(xiàn)/=F;②等量異種電荷，F(xiàn)/=o<F;③不等量同種電荷F/>F；④不等量異種電荷F/>F、F/=F、F/<F都有可能，當(dāng)滿足qi=（3±2拒）q2時(shí)F/=FO【例4】已知如圖，在光滑絕緣水平面上有三個(gè)質(zhì)量都是m的相同小球，彼此間的距離都是l,A、B電荷量都是+q。給C一個(gè)外力F,使三個(gè)小球保持相對(duì)靜止共同加速運(yùn)動(dòng)。求：C球的帶電性和電荷量；外力F的大小。解：先分析A、B兩球的加速度：它們相互間的庫(kù)侖力為斥力,AB連線的方向。這樣就把 B因此AB連線的方向。這樣就把 B受的庫(kù)侖力和合力的平行四邊形確定了。于是可得c3..3kq2受的庫(kù)侖力和合力的平行四邊形確定了。于是可得Qc=-2q,F=3Fb=3,：3Fab=—、電場(chǎng)的力的性質(zhì)電場(chǎng)的最基本的性質(zhì)是對(duì)放入其中的電荷有力的作用，電荷放入電場(chǎng)后就具有電勢(shì)能。1.電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度E是描述電場(chǎng)的力的性質(zhì)的物理量。(1)定義：放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受的電場(chǎng)力F跟它的電荷量q的比值，叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱場(chǎng)強(qiáng)。EJLq①這是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，適用于任何電場(chǎng)。②其中的q為試探電荷(以前稱為檢驗(yàn)電荷)，是電荷量很小的點(diǎn)電荷(可正可負(fù))③電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，規(guī)定其方向與正電荷在該點(diǎn)受的電場(chǎng)力方向相同。…LkQ(2)點(diǎn)電何周圍的場(chǎng)強(qiáng)公式是：E=—2~,其中Q是產(chǎn)生該電場(chǎng)的電荷，叫場(chǎng)電荷。r(3)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)公式是：e=U，其中d是沿電場(chǎng)線方d向上的距離?！纠?】圖中邊長(zhǎng)為a的正三角形ABC的三點(diǎn)頂點(diǎn)分別固定三個(gè)點(diǎn)電荷+q、+q、-q,求該三角形中心O點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向。由圖可得。點(diǎn)處的合場(chǎng)強(qiáng)為解：每個(gè)點(diǎn)電荷在O點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小都是E=kq2由圖可得。點(diǎn)處的合場(chǎng)強(qiáng)為..3a/36kqEO=—2",方向由。指向C°a【例6】如圖，在x軸上的x=-1和x=1兩點(diǎn)分別固定電荷量為-4Q和+9Q的點(diǎn)電荷。求：x軸上合場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)的坐標(biāo)。 \+9Q-5 -3 -1 1解：由庫(kù)侖定律可得合場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)的坐標(biāo)為 \+9Q-5 -3 -1 1解：由庫(kù)侖定律可得合場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)的坐標(biāo)為x=-5。x=-5、x=-1、x=1這三個(gè)點(diǎn)把x軸分成四段，可以證明：同一直線上的兩個(gè)點(diǎn)電荷所在的點(diǎn)和它們形成的合場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)把4個(gè)線段(或射線)4個(gè)線段(或射線)上的場(chǎng)強(qiáng)方向依次為：向右、向左、向右、向左，所以x=-3上的場(chǎng)強(qiáng)方向依次為：向右、向左、向右、向左，所以x=-3點(diǎn)處的合場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)橄蛴摇?.電場(chǎng)線要牢記以下6種常見的電場(chǎng)的電場(chǎng)線注意電場(chǎng)線的特點(diǎn)和電場(chǎng)線與等勢(shì)面間的關(guān)系:①電場(chǎng)線的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向，電場(chǎng)線的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的大小。②電場(chǎng)線互不相交?！纠?】如圖所示，在等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，將一個(gè)正的試探電荷由A點(diǎn)沿直線移到O點(diǎn)，再沿直線由O點(diǎn)移到c點(diǎn)。在該過程中，檢驗(yàn)電荷所受的I電場(chǎng)力大小和方向如何改變？其電勢(shì)能又如何改變？4cII解：根據(jù)電場(chǎng)線和等勢(shì)面的分布可知：電場(chǎng)力一直減小而方向不變；(+》a—方。三、針對(duì)練習(xí)1.電場(chǎng)強(qiáng)度E的定義式為E=F/q,根據(jù)此式，下列說法中正確的是①此式只適用于點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)②式中q是放入電場(chǎng)中的點(diǎn)電荷的電荷量，F(xiàn)是該點(diǎn)電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)受到的電場(chǎng)力，E是該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度③式中q是產(chǎn)生電場(chǎng)的點(diǎn)電荷的電荷量，F(xiàn)是放在電場(chǎng)中的點(diǎn)電荷受到的電場(chǎng)力，E是電場(chǎng)強(qiáng)度④在庫(kù)侖定律的表達(dá)式F=kqiq2/r2中，可以把kq2/r2看作是點(diǎn)電荷q2產(chǎn)生的電場(chǎng)在點(diǎn)電荷q1處的場(chǎng)強(qiáng)大小，也可以把kqi/r2看作是點(diǎn)電荷qi產(chǎn)生的電場(chǎng)在點(diǎn)電荷q2處的場(chǎng)強(qiáng)大小A.只有①②B.只有①③C.只有②④D.只有③④.一個(gè)檢驗(yàn)電荷q在電場(chǎng)中某點(diǎn)受到的電場(chǎng)力為F,以及這點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為巳圖中能正確反映q、E、F三者關(guān)系的是.處在如圖所示的四種電場(chǎng)中P點(diǎn)的帶電粒子，由靜止釋放后只受電場(chǎng)力作用，其加速度一定變大的是A B C D4.如圖所示，一電子沿等量異種電荷的中垂線由A B C D4.如圖所示，一電子沿等量異種電荷的中垂線由則電子所受另一個(gè)力的大小和方向變化情況是A.先變大后變小，方向水平向左B.先變大后變小，方向水平向右C.先變小后變大，方向水平向左D.先變小后變大，方向水平向右A一。一B勻速飛過，電子重力不計(jì),.如圖所示，帶箭頭的線段表示某一電場(chǎng)中的電場(chǎng)線的分布情況.一帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖中虛線所示.若不考慮其他力，則下列判斷中正確的是A.若粒子是從A運(yùn)動(dòng)到B,則粒子帶正電；若粒子是從B運(yùn)動(dòng)到A,則粒子帶負(fù)電B.不論粒子是從A運(yùn)動(dòng)到B,還是從B運(yùn)動(dòng)到A,粒子必帶負(fù)電C.若粒子是從B運(yùn)動(dòng)到A,則其加速度減小D.若粒子是從B運(yùn)動(dòng)到A,則其速度減小.如圖所示，一根長(zhǎng)為2m的絕緣細(xì)管AB被置于勻強(qiáng)電場(chǎng)E中，其A、B兩端正好處于電場(chǎng)的左右邊界上，傾角a=37。，電場(chǎng)強(qiáng)度E=103V/m,方向豎直向下，管內(nèi)有一個(gè)帶負(fù)電的小球，重G=10-3N,電荷量q=2X10-6C,從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，已知小球與管壁的動(dòng)摩擦因數(shù)為度是(取g=10m/s2;sin37°=0.6,cos37°=0.8)0.5,則小球從B點(diǎn)射出時(shí)的速A.2m/s B.3m/sC.2版m/sD.2J3m/s7.在圖所示的豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，已知小球與管壁的動(dòng)摩擦因數(shù)為度是(取g=10m/s2;sin37°=0.6,cos37°=0.8)0.5,則小球從B點(diǎn)射出時(shí)的速A.2m/s B.3m/sC.2版m/sD.2J3m/s7.在圖所示的豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,用絕緣的細(xì)線拴住的帶電小球在豎直平面內(nèi)繞懸點(diǎn)O做圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是①帶電小球有可能做勻速率圓周運(yùn)動(dòng)②帶電小球有可能做變速率圓周運(yùn)動(dòng)③帶電小球通過最高點(diǎn)時(shí)，細(xì)線拉力一定最?、軒щ娦∏蛲ㄟ^最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)線拉力有可能最小A.②C.①②③B.①②D.①②④.質(zhì)量為m的帶正電小球A懸掛在絕緣細(xì)線上，且處在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，當(dāng)小球A靜止時(shí)，細(xì)線與豎直方向成30。角，已知此電場(chǎng)方向恰使小球受到的電場(chǎng)力最小，則小球所帶的電量應(yīng)為AJ3mg3EB.3mgC.2mg

ED.mg2E.帶負(fù)電的兩個(gè)點(diǎn)電荷A、B固定在相距10cm的地方，如果將第三個(gè)點(diǎn)電荷C放在AB連線間距A為2cm的地方，C恰好靜止不動(dòng)，則A、B兩個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量之比為.AB之間距A為2cm處的電場(chǎng)強(qiáng)度E=.有一水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)， 場(chǎng)強(qiáng)大小為9X103N/C,在電場(chǎng)內(nèi)作一半徑為10cm的圓，圓周上取A、B兩點(diǎn)，如圖所示，連線AO沿E方向，BOXAO,另在圓心。處放一電荷量為10-8C的正電荷，則A處的場(chǎng)強(qiáng)大小為;B處的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向?yàn)?.在場(chǎng)強(qiáng)為E,方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有兩個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球，電荷量分別為+2q和-q,兩小球用長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)線相連，另用絕緣細(xì)線系住帶正電的小球懸掛于O點(diǎn)處于平衡狀態(tài)，如圖所示，重力加速度為g,則細(xì)繩對(duì)懸點(diǎn)O的作用力大小為..長(zhǎng)為L(zhǎng)的平行金屬板，板間形成勻強(qiáng)電場(chǎng)，一個(gè)帶電為+q,質(zhì)量為m的帶電粒子，以初速度Vo緊貼上板垂直于電場(chǎng)線方向射入該電場(chǎng)，剛好從下板邊緣射出，末速度恰與下板成30°角，如圖所示，則：

(1)粒子末速度的大小為;(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為(1)粒子末速度的大小為;(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為;(3)兩板間的距離d.如圖所示，在正點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中，A點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為81N/C,C點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為16N/C,B點(diǎn)是在A、C連線上距離A點(diǎn)為五分之一AC長(zhǎng)度處，且A、B、C在一條直線上，則B點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為多大？.在一高為h的絕緣光滑水平桌面上，有一個(gè)帶電量為+q、質(zhì)量為m的帶電小球靜止，小球到桌子右邊緣的距離為s,突然在空間中施加一個(gè)水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)巳且qE=2mg,如圖所示，求：(1)小球經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間落地?(2)小球落地時(shí)的速度..如圖所示，一半徑為R的絕緣圓形軌道豎直放置，圓軌道最低點(diǎn)與一條水平軌道E.從水平軌道上相連，軌道都是光滑的.軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為的A點(diǎn)由靜止釋放一質(zhì)量為mE.從水平軌道上3釋放點(diǎn)A距圓軌道最低點(diǎn)B的距離s.已知小球受到的電場(chǎng)力大小等于小球重力的^倍.4

參考答案1.C2.D3.DB根據(jù)電場(chǎng)線分布和平衡條件判斷.BCC利用等效場(chǎng)處理.DD依題意做出帶正電小球A的受力圖，電場(chǎng)力最小時(shí)，電場(chǎng)力方向應(yīng)與絕緣細(xì)線垂直，qE=mgsin30°,從而得出結(jié)論.1：16;00;9，2x103N/C;方向與E成45°角斜向右下方2mg+Eq先以兩球整體作為研究對(duì)象，根據(jù)平衡條件求出懸線O對(duì)整體的拉力,3mv023gL,3mv023gL,3(3)—L23(1)vo3約為52N/C14.(1)小球在桌面上做勻加速運(yùn)動(dòng),t14.(1)小球在桌面上做勻加速運(yùn)動(dòng),t1=2s2smqE:一，小球在豎直方向做自由.gt=t1+t2=t=t1+t2=2h,g洛體運(yùn)動(dòng)，t2=J，小球從靜止出發(fā)到洛地所經(jīng)過的時(shí)間:g(2)小球落地時(shí)vy=gt2=42gh,vx=at=變~?t=2gt=2Jgs*2d2gh.m落地速度v=，vx2+vy=%，4gs+10gh+8gi/2sh.15.23R將電場(chǎng)和重力場(chǎng)等效為一個(gè)新的重力場(chǎng)，小球剛好沿圓軌道做圓周運(yùn)動(dòng)可6視為小球到達(dá)等效重力場(chǎng)“最高點(diǎn)”時(shí)剛好由等效重力提供向心力.求出等效重力加速度g'及其方向角，再對(duì)全過程運(yùn)用動(dòng)能定理即可求解.附：課前預(yù)習(xí)，知識(shí)梳理提綱.電荷及電荷守恒定律.兩種電荷：自然界只存在正、負(fù)兩種電荷，基元電荷電量e=C.物體的帶電方式有三種：（1）摩擦起電（2）接觸起電（3）感應(yīng)起電.電荷守恒定律：電荷既不能,也不能,它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。.點(diǎn)電荷：點(diǎn)電荷是一種理想化帶電體模型，當(dāng)帶電體間的距離帶電體的線度，以致帶電體的形狀和大小對(duì)作用力的影響可以時(shí)，此帶電體可以看作點(diǎn)電荷。.庫(kù)侖定律.內(nèi)容：真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷間的作用力跟它們成正比，跟它們的成反比，作用力的方向在。.公式：,式中k=9M109N，m2/c2,稱為靜電力常量，數(shù)值上等于。.適用條件：（1）（2）.注意：1）使用庫(kù)侖定律計(jì)算時(shí)，電量用絕對(duì)值代入，作用力的方向根據(jù)“同種電荷相斥，異種電荷相吸”的規(guī)律定性判定。2）研究微觀帶電粒子（電子、質(zhì)子、“粒子、各種離子）相互作用時(shí)，萬(wàn)有引力或重力可以忽略不計(jì)。3）庫(kù)侖分取電量的方法：兩個(gè)大小、形狀完全相同的帶電金屬球相碰后，帶電量一定相等。.電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度.電場(chǎng)：電場(chǎng)是電荷周圍存在的電荷發(fā)生相互作用的媒介物質(zhì)；電場(chǎng)的最基本性質(zhì)是。.電場(chǎng)強(qiáng)度①物理意義：描述電場(chǎng)的物理量。②定義：。③定義式：,此式適用于電場(chǎng)。式中q是,

F是。場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向與檢驗(yàn)電荷,由決a￡o④場(chǎng)強(qiáng)E是矢量，方向規(guī)定為。⑤疊加：E=Ei+E2+…（矢量和），空間同時(shí)存在多個(gè)電場(chǎng)時(shí)，合場(chǎng)強(qiáng)可用平行四邊形定則計(jì)算.⑥特例：1）點(diǎn)電荷電場(chǎng)：E=（Q為場(chǎng)源電荷，r為電場(chǎng)中某點(diǎn)到場(chǎng)源電荷間的距離）2）勻強(qiáng)電場(chǎng)：場(chǎng)強(qiáng)大小及方向處處相同E=U/d（d是沿電場(chǎng)方向的距離，不一定等于兩點(diǎn)間的距離）。四.電場(chǎng)線.定義：在電場(chǎng)中畫出一系列曲線，使曲線,這些曲線叫電場(chǎng)線。.作用：形象化地描述電場(chǎng)；電場(chǎng)線上表示場(chǎng)強(qiáng)方向；電場(chǎng)線的表本場(chǎng)強(qiáng)大小。.特點(diǎn)：1）不閉合（始于正電荷或無窮遠(yuǎn)處，終于負(fù)電荷或無窮遠(yuǎn)處）2）不相交（空間任何一點(diǎn)只能有一個(gè)確定的場(chǎng)強(qiáng)方向）3）沿電場(chǎng)線的方向，電勢(shì)降低。.注意：在一般情況下，電場(chǎng)線不是電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡。僅當(dāng)電場(chǎng)線是直線，不計(jì)電荷重力，電荷無初速或初速方向沿電場(chǎng)線方向時(shí)，電荷才會(huì)沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)。.幾種典型電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布情況：位點(diǎn)電荷司弱電場(chǎng)等量同種電荷五.電場(chǎng)力:F=q-E該式適用于電場(chǎng),位點(diǎn)電荷司弱電場(chǎng)等量同種電荷五.電場(chǎng)力:F=q-E該式適用于電場(chǎng),在勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)力是恒力。教學(xué)隨感：近幾年高考中對(duì)本章知識(shí)的考查命題頻率較高且有相當(dāng)難度要求的知識(shí)點(diǎn)集中在電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化，帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)這兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)上。尤其在與力學(xué)知識(shí)的結(jié)合中巧妙地把電場(chǎng)概念，牛頓定律，功能原理等相聯(lián)系命題，對(duì)學(xué)生能力有較好的測(cè)試作用。另外平行板電容器也是一個(gè)命題頻率較高的知識(shí)點(diǎn)，且常以小綜合題型出現(xiàn)。其它如庫(kù)侖定律，場(chǎng)強(qiáng)迭加等雖命題頻率不高，但往往出現(xiàn)需深刻理解的迭加問題電場(chǎng)的能的性質(zhì)教學(xué)目標(biāo)：.電勢(shì)能，電勢(shì)差，電勢(shì)，等勢(shì)面。.勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差跟電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系。.靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體，靜電感應(yīng)現(xiàn)象，導(dǎo)體內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度等于零，導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體。教學(xué)重點(diǎn)：電勢(shì)、電勢(shì)差、電場(chǎng)力的功教學(xué)難點(diǎn)：對(duì)基本概念的理解及應(yīng)用教學(xué)方法：講練結(jié)合，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)教學(xué)過程：一、電勢(shì)能.定義：因電場(chǎng)對(duì)電荷有作用力而產(chǎn)生的由電荷相對(duì)位置決定的能量叫電勢(shì)能。.電勢(shì)能具有相對(duì)性，通常取無窮遠(yuǎn)處或大地為電勢(shì)能的零點(diǎn)。.電勢(shì)能大?。弘姾稍陔妶?chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能在數(shù)值上等于把電荷從這點(diǎn)移到電勢(shì)能為零處電場(chǎng)力所做的功.電場(chǎng)力做功是電勢(shì)能變化的量度：電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功，電荷的電勢(shì)能減少；電荷克服電場(chǎng)力做功，電荷的電勢(shì)能增加；電場(chǎng)力做功的多少和電勢(shì)能的變化數(shù)值相等，這是判斷電荷電勢(shì)能如何變化的最有效方法。二、電勢(shì)1.電勢(shì)：電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)，等于單位正電荷由該點(diǎn)移動(dòng)到參考點(diǎn)（零電勢(shì)點(diǎn)）時(shí)電場(chǎng)力所做的功。電勢(shì)用字母。表示。①表達(dá)式：9A="0單位：伏特（V）,且有1V=1J/C。q②意義：電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)在數(shù)值等于單位電荷在那一點(diǎn)所具有的電勢(shì)能。③相對(duì)性：電勢(shì)是相對(duì)的，只有選擇零電勢(shì)的位置才能確定電勢(shì)的值，通常取無限遠(yuǎn)或地球的電勢(shì)為零。④標(biāo)量：只有大小，沒有方向，但有正、負(fù)之分，這里正負(fù)只表示比零電勢(shì)高還是低。⑤高低判斷：順著電場(chǎng)線方向電勢(shì)越來越低。

三、等勢(shì)面：電場(chǎng)中電勢(shì)相等的點(diǎn)構(gòu)成的面。①意義：等勢(shì)面來表示電勢(shì)的高低。②典型電場(chǎng)的等勢(shì)面：i勻強(qiáng)電場(chǎng)；ii點(diǎn)電荷電場(chǎng)；iii等量的異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)；iv等量的同種點(diǎn)電荷電場(chǎng)。③等勢(shì)面的特點(diǎn)：一同一等勢(shì)面上的任意兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷電場(chǎng)力不做功；ii等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直；iii電場(chǎng)線總是從電勢(shì)較高的等勢(shì)面指向電勢(shì)較低的等勢(shì)面。四、電勢(shì)差.電勢(shì)差：電荷q在電場(chǎng)中由一點(diǎn)A移動(dòng)到另一點(diǎn)B時(shí)，電場(chǎng)力所做的功Wab與電荷量的q的比值。MWabUab=q注意：電勢(shì)差這個(gè)物理量與場(chǎng)中的試探電荷無關(guān)，它是一個(gè)只屬于電場(chǎng)的量。電勢(shì)差是從能量角度表征電場(chǎng)的一個(gè)重要物理量。電勢(shì)差也等于電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)之差①UabUba①UabUba=-UBA②電勢(shì)差由電場(chǎng)的性質(zhì)決定，與零電勢(shì)點(diǎn)選擇無關(guān)。.電場(chǎng)力做功：在電場(chǎng)中AB兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷時(shí)，電場(chǎng)力做功等于電量與兩點(diǎn)間電勢(shì)差的乘積。Wab=q?Uab一、/注息：①該式適用于一切電場(chǎng)；②電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān)③利用上述結(jié)論計(jì)算時(shí)，均用絕對(duì)值代入，而功的正負(fù)，借助于力與移動(dòng)方向間關(guān)系確定。五、電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系.電場(chǎng)方向是指向電勢(shì)降低最快的方向。在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電勢(shì)降低是均勻的。.勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿場(chǎng)強(qiáng)方向上的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于場(chǎng)強(qiáng)和這兩點(diǎn)間距離的乘積。U=E?d在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)在數(shù)值上等于沿場(chǎng)強(qiáng)方向每單位距離上降低的電勢(shì)。E=U-d注息：①兩式只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)；②d是沿場(chǎng)方向上的距離。.電場(chǎng)線和等勢(shì)面要牢記以下6種常見的電場(chǎng)的電場(chǎng)線和等勢(shì)面：勻強(qiáng)電場(chǎng)點(diǎn)電荷與帶電平注意電場(chǎng)線、等勢(shì)面的特點(diǎn)和電場(chǎng)線與等勢(shì)面間的關(guān)系：①電場(chǎng)線的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向，電場(chǎng)線的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的大小。②電場(chǎng)線互不相交，等勢(shì)面也互不相交。③電場(chǎng)線和等勢(shì)面在相交處互相垂直。④電場(chǎng)線的方向是電勢(shì)降低的方向，而且是降低最快的方向。⑤電場(chǎng)線密的地方等差等勢(shì)面密；等差等勢(shì)面密的地方電場(chǎng)線也密?！纠?】如圖所示，三個(gè)同心圓是同一個(gè)點(diǎn)電荷周圍的三個(gè)等勢(shì)面，已知這三個(gè)圓的半徑成等差數(shù)列。A、B、C分別是這三個(gè)等勢(shì)面上的點(diǎn)，且這三點(diǎn)在同一條電場(chǎng)線上。A、X-C兩點(diǎn)的電勢(shì)依次為。a=10V和。c=2V,則B點(diǎn)的電勢(shì)是不\A.一定等于6VB.一定低于6V1:（葉4^C.一■定段j于6VD.無法確定'一二一/解：由U=Ed,在d相同時(shí)，E越大，電壓U也越大。因此Uab>Ubc,選B六、電荷引入電場(chǎng).將電荷引入電場(chǎng)將電荷引入電場(chǎng)后，它一定受電場(chǎng)力Eq,且一定具有電勢(shì)能（f）q。.在電場(chǎng)中移動(dòng)電荷電場(chǎng)力做的功在電場(chǎng)中移動(dòng)電荷電場(chǎng)力做的功W=qU,只與始末位置的電勢(shì)差有關(guān)。在只有電場(chǎng)力做功的情況下，電場(chǎng)力做功的過程是電勢(shì)能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化的過程。W=-AE=AEk。⑴無論對(duì)正電荷還是負(fù)電荷，只要電場(chǎng)力做功，電勢(shì)能就減小；克服電場(chǎng)力做功，電勢(shì)能就增大。⑵正電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能大；負(fù)電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能小。⑶利用公式W=qU進(jìn)行計(jì)算時(shí)，各量都取絕對(duì)值，功的正負(fù)由電荷的正負(fù)和移動(dòng)的方向判定。（4）每道題都應(yīng)該畫出示意圖，抓住電場(chǎng)線這個(gè)關(guān)鍵。（電場(chǎng)線能表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和TOC\o"1-5"\h\z方向，能表示電勢(shì)降低的方向。有了這個(gè)直觀的示意圖，可以很方便地判定點(diǎn)電荷在電場(chǎng)中受力、做功、電勢(shì)能變化等情況。）,C【例2】如圖所示，在等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，將一個(gè)正的試：探電荷由a點(diǎn)沿直線移到。點(diǎn)，再沿直線由O點(diǎn)移到c點(diǎn)。在該過程@1…二’中，檢驗(yàn)電荷所受的電勢(shì)能如何改變？解：根據(jù)電場(chǎng)線和等勢(shì)面的分布可知：試探電荷由a點(diǎn)沿直線移到。點(diǎn)，電場(chǎng)力先作正功，再沿直線由O點(diǎn)移到c點(diǎn)的過程中，電荷沿等勢(shì)面運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力不作功，電勢(shì)能不變化，故，全過程電勢(shì)能先減小后不變?！纠?】如圖所示，將一個(gè)電荷量為q=+3X10-1°c的一點(diǎn)電荷從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)的過程中，克服電場(chǎng)力做4H+V?功6X10—J。已知A點(diǎn)的電勢(shì)為（］）a=-4V,求B點(diǎn)的電勢(shì)。解：先由W=qU,得AB間的電壓為20V,再由已知分析：向右移動(dòng)正電荷做負(fù)功，說明電場(chǎng)力向左，因此電場(chǎng)線方向向左，得出B點(diǎn)電勢(shì)高。因此（（）b=16V?！纠?】“粒子從無窮遠(yuǎn)處以等于光速十分之一的速度正對(duì)著靜止的金核射去（沒有撞到金核上）。已知離點(diǎn)電荷Q距離為r處的電勢(shì)的計(jì)算式為4=膽，那么a粒子的最大電r勢(shì)能是多大？由此估算金原子核的半徑是多大？解：a粒子向金核靠近過程克服電場(chǎng)力做功，動(dòng)能向電勢(shì)能轉(zhuǎn)化。設(shè)初動(dòng)能為巳到不能再接近（兩者速度相等時(shí)），可認(rèn)為二者間的距離就是金核的半徑。根據(jù)動(dòng)量守恒定律和

能量守恒定律，動(dòng)能的損失AEk=一mM一V2,由于金核質(zhì)量遠(yuǎn)大于“粒子質(zhì)量，所以2mM動(dòng)能幾乎全部轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能。無窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)能為零，故最大電勢(shì)能E=1mv2=30Ml0,2J,2再由E=（））q=kQq,得r=1.2X10-14m,可見金核的半徑不會(huì)大于1.2X10-14m。r【例5】已知AABC處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中。將一個(gè)帶電量q=-2X10-6C的點(diǎn)電荷從A移到B的過程中，電場(chǎng)力做功W1=-1.2X10-5J;再將該點(diǎn)電荷從B移到C,電場(chǎng)力做功W2=6X10—6J。已知A點(diǎn)的電勢(shì)（j）A=5V,則B、C兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為V和V。試在右圖中畫出通過A點(diǎn)的電場(chǎng)線。解：先由W=qU求出AB、BC間的電壓分別為6V和3V,再根據(jù)負(fù)電荷A-B電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，電勢(shì)降低；B-C電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，電勢(shì)升高，知（f）B=-1V（f）c=2V。沿勻強(qiáng)電場(chǎng)中任意一條直線電勢(shì)都是均勻變化的，因此AB中點(diǎn)D的電勢(shì)與C點(diǎn)電勢(shì)相同，CD為等勢(shì)面，過A做CD的垂線必為電場(chǎng)線，方向從高電勢(shì)指向低電勢(shì)，所以斜向左下方。【例6】如圖所示，虛線a、b、c是電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差相同，實(shí)線為一個(gè)帶正電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場(chǎng)力作用下，通過該區(qū)域的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、Q是軌跡上的兩點(diǎn)。下列說法中正確的是A.三個(gè)等勢(shì)面中，等勢(shì)面a的電勢(shì)最高B.帶電質(zhì)點(diǎn)一定是從P點(diǎn)向Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)C.帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)的加速度比通過Q點(diǎn)時(shí)小D.帶電質(zhì)點(diǎn)通過P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能比通過Q點(diǎn)時(shí)小解：先畫出電場(chǎng)線，再根據(jù)速度、合力和軌跡的關(guān)系，可以判定：質(zhì)點(diǎn)在各點(diǎn)受的電場(chǎng)力方向是斜向左下方。由于是正電荷，所以電場(chǎng)線方向也沿電場(chǎng)線向左下方。答案僅有D七、tWj考題選編：Pa"B由靜止開始運(yùn)

后，B的加速度變?yōu)?如圖所示，Q是帶正電的點(diǎn)電荷，Pi和P2為其電場(chǎng)中的兩點(diǎn)。若Ei、E2為Pi、P2兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，。1、。2為Pi、Pa"B由靜止開始運(yùn)

后，B的加速度變?yōu)锳.Ei>E2,1>（f）2B.Ei>E2,1<（f）2C.Ei<E2,41>42D.E1<E2,41<42.A、B兩帶電小球，A固定不動(dòng)，B的質(zhì)量為m。在庫(kù)侖力作）動(dòng)。已知初始時(shí)，A、B間的距離為d,B的加速度為a。經(jīng)過一段時(shí)a/4,此時(shí)A、B間的距離應(yīng)為。已知此時(shí)B的速度為v,則在此過程中電勢(shì)能的減少量為。998年高考題）.圖中A、B、C、D是勻強(qiáng)電場(chǎng)中一正方形的四個(gè)頂點(diǎn)，已知A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為4a=15V、4b=3V、<f）c=—3V,由此可得D點(diǎn)電勢(shì)怔=V（99年高考題）.如圖a,b,c是一條電場(chǎng)線上的三個(gè)點(diǎn)，電場(chǎng)線的方向由a至ijc,a、b間的距離等于b、c間的距離。用（K、4b、（^和￡2、Eb、Ec分別表示a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)和電場(chǎng)強(qiáng)度，可以斷定（）。（96年［Wj考題）A.（J）a>（J）b>（J）cB-Ea>Eb>EcabcE?44>C.（j）a—（f）b=（f）b—（f）cD.Ea=Eb=Ec5.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)（）。（94年高考題）一定沿電力線由高電勢(shì)處向低電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)；一定沿電力線由低電勢(shì)處向高電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)；C.不一定沿電力線運(yùn)動(dòng)，但一定由高電勢(shì)處向低電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)；D.不一定沿電力線運(yùn)動(dòng)，也不一定由高電勢(shì)處向低電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)。.一個(gè)帶正電的質(zhì)點(diǎn)，電量q=2.010-9庫(kù)，在靜電場(chǎng)中由a點(diǎn)移到b點(diǎn)，在這過程中，除電場(chǎng)力外，其他力作的功為6.0M0-5焦，質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能增加了8.0M0-5焦，則a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Ua-Ub為（）。（94年高考題）A.3M04伏；B.1M04伏；C.4>104伏；D.7X104伏。.在靜電場(chǎng)中（）（95年高考題）A.電場(chǎng)強(qiáng)度處處為零的區(qū)域內(nèi)，電勢(shì)也一定處處為零；.電場(chǎng)強(qiáng)度處處相同的區(qū)域內(nèi)，電勢(shì)也一定處處相同；C.電場(chǎng)強(qiáng)度的方向總是跟等勢(shì)面垂直的；D.沿著電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，電勢(shì)總是不斷降低的.12參考答案：1.A2.2d,-mv3.94.A5.D6.B7.CD八、針對(duì)訓(xùn)練

1.電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，一個(gè)點(diǎn)電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能為1.2X10-8J,在B點(diǎn)的電勢(shì)能為0.80X10-8J.已知A、B兩點(diǎn)在同一條電場(chǎng)線上，如圖所示，該點(diǎn)電荷的電荷量為1.0X10-9C,那么A.該電荷為負(fù)電荷A.該電荷為負(fù)電荷B.該電荷為正電荷C.A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差Uab=4.0VD.把電荷從A移到B,電場(chǎng)力做功為W=4.0J2某電場(chǎng)中等勢(shì)面分布如圖所示，圖中虛線表示等勢(shì)面，過a、b兩點(diǎn)的等勢(shì)面電勢(shì)分別為40V和10V,2某電場(chǎng)中等勢(shì)面分布如圖所示，圖中虛線表示等勢(shì)面，過a、b兩點(diǎn)的等勢(shì)面電勢(shì)分別為40V和10V,則a、b連線的中點(diǎn)c處的電勢(shì)應(yīng)A.肯定等于25VB.大于25VC.小于25VD.可能等于25V3.（3.（2002年上海高考試題）如圖所示，在粗糙水平面上固定一點(diǎn)電荷Q,在M點(diǎn)無初速釋放一帶有恒定電荷量的小物塊，小物塊在靜止，則從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中Q的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)A.小物塊所受電場(chǎng)力逐漸減小A.小物塊所受電場(chǎng)力逐漸減小B.小物塊具有的電勢(shì)能逐漸減小C.M點(diǎn)的電勢(shì)一定高C.M點(diǎn)的電勢(shì)一定高N點(diǎn)的電勢(shì)D.小物塊電勢(shì)能變化量的大小一定等于克服摩擦力做的功B為連線4.如圖所示，M、N兩點(diǎn)分別放置兩個(gè)等量種異電荷，AB為連線上靠近N的一點(diǎn)，C為連線中垂線上處于A點(diǎn)上方的一點(diǎn)，在A、B、C三點(diǎn)中A.場(chǎng)強(qiáng)最小的點(diǎn)是A點(diǎn),電勢(shì)最高的點(diǎn)是B.場(chǎng)強(qiáng)最小的點(diǎn)是A點(diǎn),電勢(shì)最高的點(diǎn)是-QC.場(chǎng)強(qiáng)最小的點(diǎn)是C點(diǎn),電勢(shì)最高的點(diǎn)是D.場(chǎng)強(qiáng)最小的點(diǎn)是C點(diǎn),電勢(shì)最高的點(diǎn)是5.ABA.場(chǎng)強(qiáng)最小的點(diǎn)是A點(diǎn),電勢(shì)最高的點(diǎn)是B.場(chǎng)強(qiáng)最小的點(diǎn)是A點(diǎn),電勢(shì)最高的點(diǎn)是-QC.場(chǎng)強(qiáng)最小的點(diǎn)是C點(diǎn),電勢(shì)最高的點(diǎn)是D.場(chǎng)強(qiáng)最小的點(diǎn)是C點(diǎn),電勢(shì)最高的點(diǎn)是5.AB連線是某電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，一正電荷從 A點(diǎn)處自由釋放，電荷僅在電場(chǎng)力作用下沿電場(chǎng)線從A點(diǎn)到B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中的速度圖象如圖所示，比較A、B兩點(diǎn)電勢(shì)。的高低和場(chǎng)強(qiáng)E的大小，下列說法中正確的是(f)A>Ea>Eb$A>4Ea<EbD.ja<4Ea>EbEa<Eb.如圖所示，平行的實(shí)線代表電場(chǎng)線，方向未知，電荷量為1x10-2C的正電荷在電場(chǎng)中只受電場(chǎng)力作用，該電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，動(dòng)能損失了0.1J,若A點(diǎn)電勢(shì)為-10V,則①B點(diǎn)電勢(shì)為零②電場(chǎng)線方向向左③電荷運(yùn)動(dòng)的軌跡可能是圖中曲線①④電荷運(yùn)動(dòng)的軌跡可能是圖中曲線②A.①B.①②C.①②③D.①②④.如圖所示，光滑絕緣的水平面上M、N兩點(diǎn)各放一電荷量分別為+q和+2q,完全相同的金屬球A和B,給A和B以大小相等的初動(dòng)能Eo（此時(shí)動(dòng)量大小均為po）使其相向運(yùn)動(dòng)剛好能發(fā)生碰撞，碰后返回M、N兩點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為Ei和E2,動(dòng)量大小分別為pi和P2,則A.Ei=E2=Eopi=p2=po.Ei=E2>Gpi=p2>poC.碰撞發(fā)生在M、N中點(diǎn)的左側(cè)D.兩球不同時(shí)返回M、N兩點(diǎn).已知空氣的擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度為2X106V/m,測(cè)得某次閃電火花長(zhǎng)為600m,則發(fā)生這次閃電時(shí)放電路徑兩端的電勢(shì)差U=.若這次閃電通過的電荷量為20C,則釋放的能量為.（設(shè)閃電的火花路徑為直線）5如圖所不，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中分布著A、B、C二點(diǎn)，且BC=20cm.當(dāng)把一個(gè)電荷量q=10C的正電荷從A點(diǎn)沿AB線移到B點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做功為零.從B點(diǎn)移到C點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做功為-1.73X10—3J,則電場(chǎng)的方向?yàn)?場(chǎng)強(qiáng)的大小為..如圖1—25—10所示中，A、B、C、D是勻強(qiáng)電場(chǎng)中一正方形白^四個(gè)頂點(diǎn)，已知A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為（（）a=15V,4b=3V,（））c=-3V,由此可得D點(diǎn)的電勢(shì)。d=V.質(zhì)量為m、電荷量為q的質(zhì)點(diǎn)，在靜電力作用下以恒定速率v沿圓弧從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，其速度方向改變的角度為0（rad）,AB弧長(zhǎng)為s,則A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差4A-4B=,AB弧中點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小E=.（12分）有兩個(gè)帶電小球mi與m2,分別帶電+Qi和+Q2,在絕緣光滑水平面上，沿同一直線相向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它們相距r時(shí)，速率分別為V1與V2,電勢(shì)能為E,在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中（不相碰）電勢(shì)能的最大值為多少？（12分）傾角為30°的直角三角形底邊長(zhǎng)為2L,底邊處在水平位置，斜邊為光滑絕緣導(dǎo)軌，現(xiàn)在底邊中點(diǎn)O處固定一正電荷Q,讓一個(gè)質(zhì)量為m的帶正電質(zhì)點(diǎn)q從斜面頂端A沿斜邊滑下（不脫離斜面），如圖所示，已測(cè)得它滑到B在斜面上的垂足D處時(shí)速度為v,加速度為a,方向沿斜面向下，問該質(zhì)點(diǎn)滑到斜邊底端C點(diǎn)時(shí)的速度和加速度各為多大？（12分）如圖所示，小平板車B靜止在光滑水平面上，一可以忽略大小的小物塊A靜止在小車B的左端，已知物塊A的質(zhì)量為m,電荷量為+Q;小車B的質(zhì)量為M,電荷量為-Q,上表面絕緣，長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)；A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為科，A、B間的庫(kù)侖力不計(jì)，A、B始終都處在場(chǎng)強(qiáng)大小為E、方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中.在t=0時(shí)刻物塊A受到一大小為I,方向水平向右的沖量作用開始向小車B的右端滑行.求：（1）物塊A的最終速度大?。唬?）物塊A距小車B左端的最大距離.參考答案1.A2.C3.ABD4.C5.A6.C正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，動(dòng)能減少，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，電勢(shì)升高W0.1,一一.Uba=—=2-V=10V=(f)B-(f)A.得(f)B=0.電何所受電場(chǎng)力方向向左，軌跡為曲線①^q1107.B完全相同的兩金屬球初動(dòng)能、動(dòng)量大小相同，則初速度大小相同，于M、N中點(diǎn)相碰時(shí)速度均減為零，之后由于庫(kù)侖斥力變大，同時(shí)返回M、N兩點(diǎn)時(shí)速度大小同時(shí)變大但彼此相等，方向相反.8.1.2X109V;2.4X1010J9.垂直于A、B線斜向下；1000V/m10.9211.0;mv-A、B位于同一條等勢(shì)圓弧線上，圓弧線上每一點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相同，由牛頓qs運(yùn)動(dòng)定律及圓的有關(guān)知識(shí)即可求解..Em=E+m,m2(V1+V2)由動(dòng)量守恒定律可得兩球最接近，即電勢(shì)能最大時(shí)二者的2(m1m2)共同速度，再由能量守恒定律可求得電勢(shì)能的最大值^.VC=yv2+73gL,aC=g-a在D點(diǎn)：mgsin30°-FDSin30°=ma,在C點(diǎn)：mgsin30°+FdCOs30°=maC,D和C在同一等勢(shì)面上，F(xiàn)d=Fc,得aC=2gsin30°-a=g-a.質(zhì)點(diǎn)從D至UC的過程中運(yùn)用動(dòng)能定理可得：mgLsin60°=1m(vc2-v2),從而得出結(jié)論.22.(1)—I一(2)1M,由動(dòng)量守恒定律和能的轉(zhuǎn)化和守Mm2m(Mm)(」mgEQ)恒定律求解.教學(xué)后記電場(chǎng)能在近年高考中是經(jīng)常和動(dòng)能定理，功能關(guān)系結(jié)合命題，電場(chǎng)力做功和電勢(shì)能的改變可以類比重力做功來分析，教會(huì)學(xué)生應(yīng)用類比法這一重要思維方法。帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

教學(xué)目標(biāo):.熟練應(yīng)所學(xué)電場(chǎng)知識(shí)分析解決帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題。.理解電容器的電容，掌握平行板電容器的電容的決定因素.掌握示波管，示波器及其應(yīng)用。教學(xué)重點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)教學(xué)難點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)教學(xué)方法：講練結(jié)合，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)教學(xué)過程：一、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng).帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的加速一般情況下帶電粒子所受的電場(chǎng)力遠(yuǎn)大于重力，所以可以認(rèn)為只有電場(chǎng)力做功。由動(dòng)能定理W=qU=AEK,此式與電場(chǎng)是否勻強(qiáng)無關(guān)，與帶電粒子的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)、軌跡形狀也無關(guān)?！纠?】如圖所示，兩平行金屬板豎直放置，左極板接地，中間有小孔。右極板電勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示。電子原來靜止在左極板小孔處。（不計(jì)重力作用）下列說法中正確的是A.從t=0時(shí)刻釋放電子，電子將始終向右運(yùn)動(dòng)，直到打到右極板上B.從t=0時(shí)刻釋放電子，電子可能在兩板間振動(dòng)。從1=丁/4時(shí)刻釋放電子，電子可能在兩板間振動(dòng)，也可能打到右極板上D.從t=3T/8時(shí)刻釋放電子，電子必將打到左極板上解：從t=0時(shí)刻釋放電子，如果兩板間距離足夠大，電子將向右先勻加速T/2,接著勻減速T/2,速度減小到零后，又開始向右勻加速T/2,接著勻減速T/2……直到打在右極板上。電子不可能向左運(yùn)動(dòng)；如果兩板間距離不夠大，電子也始終向右運(yùn)動(dòng)，直到打到右極板上。從t=T/4時(shí)刻釋放電子，如果兩板間距離足夠大，電子將向右先勻加速T/4,接著勻減速T/4,速度減小到零后，改為向左先勻加速T/4,接著勻減速T/4。即在兩板間振動(dòng)；如果兩板間距離不夠大，則電子在第一次向右運(yùn)動(dòng)過程中就有可能打在右極板上。從t=3T/8時(shí)刻釋放電子，如果兩板間距離不夠大，電子將在第一次向右運(yùn)動(dòng)過程中就打在右極板上；如果第一次向右運(yùn)動(dòng)沒有打在右極板上，那就一定會(huì)在第一次向左運(yùn)動(dòng)過程中打在左極板上。選AC.帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)V0vt質(zhì)量為m電荷量為q的帶電粒子以平行于極板的初速度V0vt2（1）側(cè)移：y=1UqL=2dmv射入長(zhǎng)L板間距離為2（1）側(cè)移：y=1UqL=2dmv2UL千萬(wàn)不要死記公式,要清楚物理過程。根據(jù)不同4Ud的已知條件，結(jié)論改用不同的表達(dá)形式（已知初速度、初動(dòng)能、初動(dòng)量或加速電壓等）…VyUqLULI……（2）偏角：tanO=——=2=注意到y(tǒng)=—tanQ,說明分出時(shí)刻的末速vdmv22Ud2-度的反向延長(zhǎng)線與初速度延長(zhǎng)線交點(diǎn)恰好在水平位移的中點(diǎn)。這一點(diǎn)和平拋運(yùn)動(dòng)的結(jié)論相同。⑶穿越電場(chǎng)過程的動(dòng)能增量：AEK=Eqy（注意，一般來說不等于qU）【例2】如圖所示，熱電子由陰極飛出時(shí)的初速忽略不計(jì)，電子發(fā)射裝置的加速電壓為U。。電容器板長(zhǎng)和板間距離均為L(zhǎng)=10cm,下極板接地。電容器右端到熒光屏的距離也是L=10cm。在電容器兩極板間接一交變電壓，上極板的電勢(shì)隨時(shí)間變化的圖象如左圖。（每個(gè)電子穿過平行板的時(shí)間極短，可以認(rèn)為電壓是不變的）求：①在t=0.06s時(shí)亥L電子打在熒光屏上的何處？②熒光屏上有電子打到的區(qū)間有多長(zhǎng)？③屏上的亮點(diǎn)如何移動(dòng)？解：①由圖知t=0.06s時(shí)刻偏轉(zhuǎn)電壓為1.8U。，可求得y=0.45L=4.5cm,打在屏上的點(diǎn)距。點(diǎn)13.5cm。②電子的最大側(cè)移為0.5L（偏轉(zhuǎn)電壓超過2.0U。，電子就打到極板上了）所以熒光屏上電子能打到的區(qū)間長(zhǎng)為3L=30cm。③屏上的亮點(diǎn)由下而上勻速上升，間歇一段時(shí)間后又重復(fù)出現(xiàn)。.帶電物體在電場(chǎng)力和重力共同作用下的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)帶電體的重力和電場(chǎng)力大小可以相比時(shí)，不能再將重力忽略不計(jì)。這時(shí)研究對(duì)象經(jīng)常被稱為“帶電微粒”、“帶電塵?！?、“帶電小球”等等。這時(shí)的問題實(shí)際上變成一個(gè)力學(xué)問題，只是在考慮能量守恒的時(shí)候需要考慮到電勢(shì)能的變化。【例3】已知如圖，水平放置的平行金屬板間有勻強(qiáng)電場(chǎng)。一根長(zhǎng)l的絕緣細(xì)繩一端固定在。點(diǎn)，另一端系有質(zhì)量為m并帶有一定電荷的小球。小球原來靜止在C點(diǎn)。當(dāng)給小球一個(gè)水平?jīng)_量后，它可以在豎直面內(nèi)繞O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若將兩板間的電壓增大為原來的3倍，求：要使小球從C點(diǎn)開始在豎直面內(nèi)繞。點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，至少要給小球多大的水平?jīng)_量？在這種情況下，在小球運(yùn)動(dòng)過程中細(xì)繩所受的最大拉力是多大？TOC\o"1-5"\h\z解：由已知，原來小球受到的電場(chǎng)力和重力大小相等，增大電壓后電場(chǎng)力是重力的3倍。在C點(diǎn)，最小速度對(duì)應(yīng)最小的向心力，這時(shí)細(xì)繩的拉力為零，合力為2mg,可求得速度為v=$/2中,因此給小球的最小沖量為I=m2gT。在最高點(diǎn)D小球受到的拉力最大。從2C到D對(duì)小球用動(dòng)能定理：2mg，2l=1mvD-mmv2，在D點(diǎn)f_2mg=1Tl",解得F=l2mg。22l【例4】已知如圖，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向水平向右，場(chǎng)強(qiáng)E=1.5X106V/m,—**絲線長(zhǎng)l=40cm,上端系于。點(diǎn)，下端系質(zhì)量為m=1.0X104kg,帶電量、為q=+4.9X10-10C的小球，將小球從最低點(diǎn)A由靜止釋放，求：（1）小*飛一球擺到最高點(diǎn)時(shí)絲線與豎直方向的夾角多大？（2）擺動(dòng)過程中小球的最大速度是多大？解：（1）這是個(gè)“歪擺”。由已知電場(chǎng)力Fe=0.75G擺動(dòng)到平衡位置時(shí)絲線與豎直方向成37。角，因此最大擺角為74。。（2）小球通過平衡位置時(shí)速度最大。由動(dòng)能定理：1.25mg0.2l=mvB2/2,VB=1.4m/s。二、電容器.電容器兩個(gè)彼此絕緣又相隔很近的導(dǎo)體都可以看成一個(gè)電容器。.電容器的電容Q電容C=一是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量，是由電容器本身的性質(zhì)（導(dǎo)體大小、U形狀、相對(duì)位置及電介質(zhì)）決定的。.平行板電容器的電容一；S￡平行板電容器的電容的決定式是：C=——二—二kdd4.兩種不同變化電容器和電源連接如圖，改變板間距離、改變正對(duì)面積或改變板間電解質(zhì)材料，都會(huì)改變其電容，從而可能引起電容器兩板間電場(chǎng)的變化。這里一定要分清兩種常見的變化：TOC\o"1-5"\h\z（1）電鍵K保持閉合，則電容器兩端的電壓恒定（等于電源電動(dòng)勢(shì)），這種情況下帶電量Q=CUsC4C=8s始吐，E=Uoc1__4二kdddd'_（2）充電后斷開K,保持電容器帶電量Q恒定，這種情況下一不

sd1C上,U上,E上d；ss【例5】如圖所示，在平行板電容器正中有一個(gè)帶電微粒。K閉合時(shí)，該微粒恰好能保持靜止。在①保持K閉合；②充電后A.上移上極板MB.上移下極板NC.左移上極板MD.把下極板NA.上移上極板MB.上移下極板NC.左移上極板MD.把下極板N接地解：由上面的分析可知①選B,②選C。電容的計(jì)算公式是【例6】計(jì)算機(jī)鍵盤上的每一個(gè)按鍵下面都有一個(gè)電容傳感器。電容的計(jì)算公式是C=名S,其中常量e=9.0X1012Fm1,S表小兩金屬片的正對(duì)面積，d表不d50mm2,鍵未被按下50mm2,鍵未被按下改變，從而給電子線路發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)。已知兩金屬片的正對(duì)面積為時(shí)，兩金屬片間的距離為0.60mm。只要電容變化達(dá)0.25pF,電子線路就能發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)。那么為使按鍵得到反應(yīng)，至少需要按下多大距離？解：先求得未按下時(shí)的電容Ci=0.75pF,再由=5■得=8■和C2=1.00pF,得TOC\o"1-5"\h\zC2diC2diAd=0.15mm?！纠?】一平行板電容器充電后與電源斷開，負(fù)極板接地，在兩極板間有一正電荷（電量很?。┕潭ㄔ赑點(diǎn)，如圖所示，以E表示兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)，U表示電容器的電壓，W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，W變大_,*CU變小，W不變P-1X1DU不變，W不變一解析：當(dāng)平行板電容器充電后與電源斷開時(shí)，對(duì)有關(guān)物理量變化的討論，要注意板間場(chǎng)強(qiáng)的一個(gè)特點(diǎn)：E=U="Q=ek，Q,即對(duì)于介質(zhì)介電常數(shù)為￡的平行板電容器而言，dCd；S兩極間場(chǎng)強(qiáng)只與極板上單位面積的帶電量成正比。帶電量Q不變，兩極間場(chǎng)強(qiáng)E保持不變，由于板間d距離減小，據(jù)U=Ed可知，電容器的電壓U變小。由于場(chǎng)強(qiáng)E保持不變，因此，P點(diǎn)與接地的負(fù)極板即與地的電勢(shì)差保持不變，即點(diǎn)P的電勢(shì)保持不變，因此電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能W保持不變。所以本題應(yīng)選

AC。電容式傳感器在測(cè)量中有著重要的應(yīng)用，因此在學(xué)復(fù)習(xí)中不可忽視。關(guān)鍵在于抓住所測(cè)物理量與電容器中電容的聯(lián)系，問題就迎刃而解了。.電容器與恒定電流相聯(lián)系在直流電路中，電容器的充電過程非常短暫，除充電瞬間以外，電容器都可以視為斷路。應(yīng)該理解的是：電容器與哪部分電路并聯(lián)，電容器兩端的電壓就必然與那部分電路兩端電壓相等?！纠?】如圖所示電路中，C2=2C1,R2=2R1,忽略電源電阻，下列說法中正確的是（）①開關(guān)K處于斷開狀態(tài)，電容C2的電量大于Ci的電量；②開關(guān)處于斷開狀態(tài)，電容Ci的電量大于C2的電量；③開關(guān)處于接通狀態(tài)，電容C2的電量大于Ci的電量；④開關(guān)處于接通狀態(tài)，電容Ci的電量大于C2的電量。A.①B.④C.①③D.②④解析：開關(guān)斷開時(shí)，電容Ci、C2兩端電壓相等，均為E,因?yàn)镃2=2Ci,由C=Q知UQ2=2CF=2Qi,即Q2>Qi,所以①正確；當(dāng)開關(guān)K接通時(shí)，Ri與R2串聯(lián)，通過Ri和R2的電流相等，Ci與R2并聯(lián)，C2與Ri并聯(lián)，故Ci的電壓為IR2,C2的電壓為IRi又Qi=CiIR2,Q2=CzIRi又C2=2Ci,R2=2R,所以Qi=Q2即兩電容的電量相等;所以正確選項(xiàng)應(yīng)為A。6、電容器力學(xué)綜合電容器通過電學(xué)與力學(xué)知識(shí)聯(lián)系起來時(shí)，解答這一類題目的關(guān)鍵還是在力學(xué)上，只要在對(duì)物體進(jìn)行受力分析時(shí)，注意對(duì)帶電體所受的電場(chǎng)力分析，再應(yīng)用力學(xué)相關(guān)知識(shí)即可求解。必須注意的是：當(dāng)帶電體運(yùn)動(dòng)過程中與其它導(dǎo)體有接觸時(shí)，有可能所帶電量要發(fā)生變化?！纠?】如圖所示，四個(gè)定值電阻的阻值相同都為R,開關(guān)K閉合時(shí)，有一質(zhì)量為m帶電量為q的小球靜止于平行板電容器板間的中點(diǎn)O?，F(xiàn)在把開關(guān)K斷開，此小球向一個(gè)極板運(yùn)動(dòng)，并與此極板相碰，碰撞時(shí)無機(jī)械能損失，碰撞后小球恰能運(yùn)動(dòng)到另一極板處，設(shè)兩極板間的距離為d,電源內(nèi)阻不計(jì)，試計(jì)算：⑴電源電動(dòng)勢(shì)

TOC\o"1-5"\h\z⑵小球和電容器一個(gè)極板碰撞后所帶的電量q'。解析：⑴開關(guān)閉合時(shí)，電容器兩極板間電場(chǎng)方向豎直向上，由小球在。點(diǎn)處?kù)o止可知，小球帶正電。設(shè)兩極板間電壓為U,則mg=qU,即u=mgd；由于R4無電流，電容器dq兩極板間電壓U等于電阻Ri的端電壓，則UR=2w,所以E=3mgd。RR3’2q2⑵開關(guān)斷開后，兩極板間電壓為UU'=g-R=3=3mgd,設(shè)此時(shí)兩極板間RR24q場(chǎng)強(qiáng)為E‘，e'=^—=0口9；因U'<U小球所受的向上的電場(chǎng)力小于重力，小球向下加d4q速運(yùn)動(dòng)與下極板碰撞，碰后小球上升至上極板時(shí)速度恰好為零。設(shè)小球與下極板碰撞后的電dd量變?yōu)閝,對(duì)小球從運(yùn)動(dòng)過程應(yīng)用動(dòng)能定理有-qE「十q'E'd-mg=0,所以22.7q=-q。三、針對(duì)訓(xùn)練1.1999年7月12日日本原子能公司所屬敦賀灣核電站由于水管破裂導(dǎo)致高輻射冷卻劑外流，在檢測(cè)此次重大事故中應(yīng)用了非電量變化（冷卻劑外泄使管中液面變化）轉(zhuǎn)移為電信號(hào)的自動(dòng)化測(cè)量技術(shù).圖是一種通過檢測(cè)電容器電容的變化來檢測(cè)液面高低的儀器原理圖，容器中裝有導(dǎo)電液體，是電容器的一個(gè)電極，中間的芯柱是電容器的另一個(gè)電極，芯柱外面套有絕緣管（塑料或橡皮）作為電介質(zhì)，電容器的兩個(gè)電極分別用導(dǎo)線接在指示器上，指示器上顯示的是電容的大小，但從電容的大小就可知容器中液面位置的高低，為此，以下說法中正確的是A.如果指示器顯示出電容增大了，則兩電極正對(duì)面積增大，必液面升高B.如果指示器顯示電容減小了，則兩電極正對(duì)面積增大，必液面升高C.如果指示器顯示出電容增大了，則兩電極正對(duì)面積減小，液面必降低D.如果指示器顯示出電容減小了，則兩電極正對(duì)面積增大，液面必降低2.如圖所示，平行板電容器經(jīng)開關(guān)S與電池連接，a處有一電荷量非常小的點(diǎn)電荷，S是閉合的，。a表示a點(diǎn)的電勢(shì)，F(xiàn)表示點(diǎn)電荷受到的電場(chǎng)力.現(xiàn)將電容器的B板向下稍微移動(dòng)，使兩板間的距離增大，則

A.（f）a變大，F(xiàn)變大B.4a變大，F(xiàn)變小C.g不變，F(xiàn)不變D.4a不變，F(xiàn)變小.（2001年全國(guó)高考試題）如圖所示，虛線a、b和c是某靜電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，它們的電勢(shì)分別為4a、4b和4c,4a>4b>4c,一帶正電的粒子射入電場(chǎng)中，其運(yùn)動(dòng)軌跡如實(shí)線KLMN所示，由圖可知A.粒子從K到L的過程中，電場(chǎng)力做負(fù)功B.粒子從L到M的過程中，電場(chǎng)力做負(fù)功C.粒子從K到L的過程中，靜電勢(shì)能增加D.粒子從L到M的過程中，動(dòng)能減小.離子發(fā)動(dòng)機(jī)飛船，其原理是用電壓U加速一價(jià)惰性氣體離子，將它高速噴出后，飛船得到加速，在氨、窟、僦、氟、氤中選用了氤，理由是用同樣電壓加速，它噴出時(shí)B.動(dòng)量大D.質(zhì)量大B.動(dòng)量大D.質(zhì)量大C.動(dòng)能大.如圖所示，從F處釋放一個(gè)無初速的電子向B極方向運(yùn)動(dòng)，指出下列對(duì)電子運(yùn)動(dòng)的描述中哪句是錯(cuò)誤的（設(shè)電源電動(dòng)勢(shì)為U）ABCD￡1III

A.電子到達(dá)B板時(shí)的動(dòng)能是UeVB.電子從B板到達(dá)C板動(dòng)能變化量為零C.電子到達(dá)D板時(shí)動(dòng)能是3eVD.電子在A板和D板之間做往復(fù)運(yùn)動(dòng).a、b、c三個(gè)“粒子由同一點(diǎn)垂直場(chǎng)強(qiáng)方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，其軌跡如圖所示，其中b恰好&出也多，由此「「以仃之①在b飛離電場(chǎng)的同時(shí)，a剛好打在負(fù)極板上D.①③④②b和c同時(shí)飛離電場(chǎng)D.①③④③進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，c的速度最大，a的速度最小④動(dòng)能的增量相比，c的最小，a和b的一樣大A.①B.①②C.③④.在圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，充電后的平行板電容器的A極板與靈敏的靜電計(jì)相接，極板B接地.若極板B稍向上移動(dòng)一點(diǎn)，由觀察到靜電計(jì)指針的變化，作出電容器電容變小的依據(jù)是A.兩極間的電壓不變，極板上電荷量變小.兩極間的電壓不變，極板上電荷量變大C.極板上的電荷量幾乎不變，兩極間的電壓變小D.極板上的電荷量幾乎不變，兩極間的電壓變大.如圖所示，電子在電勢(shì)差為Ui的加速電場(chǎng)中由靜止開始運(yùn)動(dòng)，然后射入電勢(shì)差為U2的兩塊平行極板間的電場(chǎng)中，射入方向跟極板平行，整個(gè)裝置處在真空中，重力可忽略，在滿足電子能射出平行板區(qū)的條件下，下述四種情況中，一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角。變大的是A.Ui變大、6變大B.Ui變小、U2變大C.Ui變大、山變小D.Ui變小、5變小.密立根油滴實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)了電子的存在，揭示了電荷的非連續(xù)性.如圖所示是密立根實(shí)驗(yàn)的原理示意圖，設(shè)小油滴質(zhì)量為m,調(diào)節(jié)兩板間電勢(shì)差為U,當(dāng)小油滴懸浮不動(dòng)時(shí)，測(cè)出兩板間距離為d.可求出小油滴的電荷量q=.顯微鏡顯微鏡.水平放置的平行板電容器的電容為C,板間距離為d,極板足夠長(zhǎng)，當(dāng)其帶電荷量為Q時(shí)，沿兩板中央水平射入的帶電荷量為q的微粒恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng).若使電容器電荷量增大一倍，則該帶電微粒落到某一極板上所需的時(shí)間.11來自質(zhì)子源的質(zhì)子（初速度為零），經(jīng)一加速電壓為800kV的直線加速器加速，形成電流強(qiáng)度為1mA的細(xì)柱形質(zhì)子流，已知質(zhì)子電荷量e=1.60x10-19C,這束質(zhì)子流每秒打在靶上的質(zhì)子數(shù)為，假定分布在質(zhì)子源到靶之間的加速電場(chǎng)是均勻的，在質(zhì)子束中與質(zhì)子源相距l(xiāng)和41的兩處，各取一段極短的相等長(zhǎng)度的質(zhì)子流，其中的質(zhì)子數(shù)分別為m和電,則1加2=.如圖所示，一絕緣細(xì)圓環(huán)半徑為r,其環(huán)面固定在水平面上，場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)與圓環(huán)平面平行，環(huán)上穿有一電荷量為+q、質(zhì)量為m的小球，可沿圓環(huán)做無摩擦的圓周運(yùn)動(dòng)，若小球經(jīng)A點(diǎn)時(shí)速度Va的方向恰與電場(chǎng)垂直，且圓環(huán)與小球間沿水平方向無力的作用，則速度Va=.當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到與A點(diǎn)對(duì)稱的B點(diǎn)時(shí)，小球?qū)A環(huán)在水平方向的作用力Nb=..證明：在帶電的平行金屬板電容器中，只要帶電粒子垂直電場(chǎng)方向射入（不一定在正中間），且能從電場(chǎng)中射出如圖所示，則粒子射入速度V0的方向與射出速度vt的方向的交點(diǎn)O必定在板長(zhǎng)L的中點(diǎn)..如圖所示，一對(duì)豎直放置的平行金屬板A、B構(gòu)成電容器，電容為C.電容器的A板接地，且中間有一個(gè)小孔S.一個(gè)被加熱的燈絲K與S位于同一水平線，從燈絲上可以不斷地發(fā)射出電子，電子經(jīng)過電壓Uo加速后通過小孔S沿水平方向射入A、B兩極板間.設(shè)電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,電子從燈絲發(fā)射時(shí)的初速度不計(jì).如果到達(dá)B板的電子都被B板吸收，且單位時(shí)間內(nèi)射入電容器的電子數(shù)為n,隨著電子的射入，兩極板間的電勢(shì)差逐漸增加，最終使電子無法到達(dá)B板.求：（1）當(dāng)B板吸收了N個(gè)電子時(shí)，A、B兩板間的電勢(shì)差.（2）A、B兩板間可達(dá)到的最大電勢(shì)差.（3）從電子射入小孔S開始到A、B兩板間的電勢(shì)差達(dá)到最大值所經(jīng)歷的時(shí)間.15.（12分）在光滑水平面上有一質(zhì)量m=1.0X10-3kg、電荷量q=1.0X10-10C的帶正電小球，靜止在。點(diǎn)，以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)，在該水平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系Oxy,現(xiàn)突然加一沿x軸正方向、場(chǎng)強(qiáng)大小E=2.0X106v/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)，使小球開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過1.0s,所加電場(chǎng)突然變?yōu)檠貀軸正方向、場(chǎng)強(qiáng)大小仍為E=2.0X106V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)，再經(jīng)過1.0s,所加電場(chǎng)又突然變?yōu)榱硪粋€(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，使小球在此電場(chǎng)作用下經(jīng)1.0s速度變?yōu)榱?，求此電?chǎng)的方向及速度變?yōu)榱銜r(shí)小球的位置.參考答案1.A該儀器類似于平行板電容器，且芯柱進(jìn)入液體深度h越大，相當(dāng)于兩平行板的正對(duì)面積越大，電容越大..B3.AC4.B.C電子從A到B做加速運(yùn)動(dòng)，從B到C做勻速運(yùn)動(dòng)，從C到D做減速運(yùn)動(dòng)，在D板時(shí)速度減為零之后返回，在A、D板間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)..D.D靜電計(jì)是用來測(cè)帶電體和大地之間電勢(shì)差白1指針偏角大小反映了電容器A、B兩極板間電勢(shì)差大小，由Q幾乎不變，Q=CU即可得出結(jié)論..BI—mgdd9.丁,g11.6.25X1015個(gè)，2/1,n=I/e=6.25X1015個(gè)，設(shè)質(zhì)子在與質(zhì)子源相距l(xiāng)和4l的兩處的速

度分別為Vi、V2,則Vi/V2=J2al=1/2,極短的相等長(zhǎng)度質(zhì)子流中質(zhì)子數(shù)之比為2a41TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"nV]QiItitiV22.“2Q2It212Vi1.、；Eqr/m,6Eq.從偏移量y與偏轉(zhuǎn)角。的關(guān)系即可得到證明.NeU0C.(i)不(2)Uo(3)——.第3s內(nèi)所加電場(chǎng)方向指向第三象限，與x軸與225角；小球速度變?yōu)榱愕奈恢茫?.40m,0.20m）.小球在第is內(nèi)沿x軸正方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；第2s內(nèi)沿x軸正方向做勻速運(yùn)動(dòng)，沿y軸正方向做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)；第3s內(nèi)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，至速度減小到零.附：知識(shí)要點(diǎn)梳理（要求學(xué)生課前填寫）.帶電粒子經(jīng)電場(chǎng)加速:qU=mvt2/2-mv.帶電粒子經(jīng)電場(chǎng)加速:qU=mvt2/2-mv02/2v=。.帶電粒子經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn):成和分解?？捎脛?dòng)能定理、牛頓運(yùn)動(dòng)定律或用功能關(guān)系。處理方法，vt=,若初速V0=0,貝U靈活應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合U、d、I、m、處理方法:帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中作類平拋運(yùn)動(dòng)，①穿越時(shí)間： ②末速度：③側(cè)向位移：,討論：對(duì)于不同的帶電粒子（i）若以相同的速度射入，則y與—成正比（2）若以相同的動(dòng)能射入，則y與—成正比（3）若以相同的動(dòng)量射入，則y與—成正比（4）若經(jīng)相同的電壓U0加速后射入,則尸UL2/4DU0,與m、q關(guān)，隨加速電壓的增大而,隨偏轉(zhuǎn)電壓的增大而。④偏轉(zhuǎn)角正切：（從電場(chǎng)出來時(shí)粒子速度方向的反向延長(zhǎng)線必然過).處理帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的一般步驟：(1)分析帶電粒子的受力情況，尤其要注意是否應(yīng)該考慮重力，電場(chǎng)力是否恒力等。(2)分析帶電粒子的初始狀態(tài)及條件，確定帶電粒子作直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)。(3)建立正確的物理模型，進(jìn)而確定解題方法是運(yùn)力學(xué)、是動(dòng)量定恒，還是能量守恒。(4)利用物理規(guī)律或其他手段(如圖線等)找出物理間的關(guān)系，建立方程組。.帶電粒子受力分析注意點(diǎn)：(1)對(duì)于電子、氣、笊、瓶、核、a粒子及離子等，一般不考慮重力；(2)對(duì)于帶電的顆粒，液滴、油滴、小球、塵埃等，除在題目中明確說明或暗示外，一般均應(yīng)考慮重力；(3)除勻強(qiáng)電場(chǎng)中電量不變的帶電粒子受恒定的電場(chǎng)力外，一般電場(chǎng)中的電場(chǎng)力多為變力；(4)帶電導(dǎo)體相互接觸，可能引起電量的重新分配，從而引起電場(chǎng)力變化。教學(xué)隨感學(xué)生理解難上課效果不是很好，學(xué)生不能熟練應(yīng)所學(xué)電場(chǎng)知識(shí)分析解決帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題。對(duì)電容器的電容，平行板電容器的電容的決定因素掌握較好。但是示波管，示波器及其應(yīng)用理解有難度。磁場(chǎng)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)：

安培分子電流喊說本章在介紹了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)的基礎(chǔ)上，主要討論了磁場(chǎng)的描述方法（定義了磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁通量等概念，引入了磁感線這個(gè)工具）和磁場(chǎng)產(chǎn)生的作用（對(duì)電流的安培力作用，對(duì)通電線圈的磁力矩作用和對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的洛侖茲力作用）及相關(guān)問題。其中磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁通量是電磁學(xué)的基本概念，應(yīng)認(rèn)真理解；載流導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的平衡、加速運(yùn)動(dòng)，帶電粒子在洛侖茲力作用下的圓周運(yùn)動(dòng)等內(nèi)容應(yīng)熟練掌握；常見磁體周圍磁感線的空間分布觀念的建立，常是解決有關(guān)問題的關(guān)鍵，應(yīng)注意這方面的訓(xùn)練。單元切塊：按照考綱的要求，本章內(nèi)容可以分成三部分，即：基本概念安培力；洛倫茲力帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)；帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。其中重點(diǎn)是對(duì)安培力、洛倫茲力的理解、熟練解決通電直導(dǎo)線在復(fù)合場(chǎng)中的平衡和運(yùn)動(dòng)問題、帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題。難點(diǎn)是帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題。知識(shí)點(diǎn)、能力點(diǎn)提示.通過有關(guān)磁場(chǎng)知識(shí)的歸納，使學(xué)生對(duì)磁場(chǎng)有較全面的認(rèn)識(shí)，并在此基礎(chǔ)上理解磁現(xiàn)象電本質(zhì)；.介紹磁性材料及其運(yùn)用，擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面，培養(yǎng)聯(lián)系實(shí)際的能力;.磁感應(yīng)強(qiáng)度B的引入，體會(huì)科學(xué)探究方法；通過安培力的知識(shí)，理解電流表的工作原理；通過安培力的公式F=IlBsin。的分析推理，開闊學(xué)生思路，培養(yǎng)學(xué)生思維能力；通過安培力在電流表中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的意識(shí)和能力；.通過洛侖茲力的引入，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力；.通過帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)及回旋加速器的介紹，調(diào)動(dòng)學(xué)生思考的積極性及思維習(xí)慣的培養(yǎng)，并開闊思路?；靖拍畎才嗔虒W(xué)目標(biāo)：.掌握電流的磁場(chǎng)、安培定則；了解磁性材料，分子電流假說.掌握磁感應(yīng)強(qiáng)度，磁感線，知道地磁場(chǎng)的特點(diǎn).掌握磁場(chǎng)對(duì)通電直導(dǎo)線的作用，安培力，左手定則.了解磁電式電表的工作原理.能夠分析計(jì)算通電直導(dǎo)線在復(fù)合場(chǎng)中的平衡和運(yùn)動(dòng)問題。教學(xué)重點(diǎn)：磁場(chǎng)對(duì)通電直導(dǎo)線的作用，安培力教學(xué)難點(diǎn)：通電直導(dǎo)線在復(fù)合場(chǎng)中的平衡和運(yùn)動(dòng)問題教學(xué)方法：講練結(jié)合，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)教學(xué)過程：一■、基本概念.磁場(chǎng)的產(chǎn)生⑴磁極周圍有磁場(chǎng)。⑵電流周圍有磁場(chǎng)（奧斯特）。安培提出分子電流假說（又叫磁性起源假說），認(rèn)為磁極的磁場(chǎng)和電流的磁場(chǎng)都是由電荷的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。（但這并不等于說所有磁場(chǎng)都是由運(yùn)動(dòng)電荷產(chǎn)生的，因?yàn)辂溈怂鬼f發(fā)現(xiàn)變化的電場(chǎng)也能產(chǎn)生磁場(chǎng)。）⑶變化的電場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生磁場(chǎng)。.磁場(chǎng)的基本性質(zhì)磁場(chǎng)對(duì)放入其中的磁極和電流有磁場(chǎng)力的作用（對(duì)磁極一定有力的作用；對(duì)電流只是可能有力的作用，當(dāng)電流和磁感線平行時(shí)不受磁場(chǎng)力作用）比較。O這一點(diǎn)應(yīng)該跟電場(chǎng)的基本性質(zhì)相.磁場(chǎng)力的方向的判定磁極和電流之間的相互作用力（包括磁極與磁極、電流與電流、磁極與電流），都是運(yùn)動(dòng)電荷之間通過磁場(chǎng)發(fā)生的相互作用。因此在分析磁極和電流間的各種相互作用力的方向時(shí)，不要再沿用初中學(xué)過的“同名磁極互相排斥，異名磁極互相吸引”的結(jié)論（該結(jié)論只有在一個(gè)磁體在另一個(gè)磁體外部時(shí)才正確），而應(yīng)該用更加普遍適用的：“同向電流互相吸引，反向電流互相排斥”，或用左手定則判定。.磁感線⑴用來形象地描述磁場(chǎng)中各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向和強(qiáng)弱的曲線。磁感線上每一點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，也就是在該點(diǎn)小磁針靜止時(shí)弱。⑵磁感線是封閉曲線（和靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線/、同）o左條格磁鐵蹄形磁鐵-+踴感球分布安培定則環(huán)形電流的磁場(chǎng)N極的指向。磁感線的疏管表示磁場(chǎng)的強(qiáng)O1）］}磁感線分布||安培定則直線電流的磁場(chǎng)通電螺線管的磁場(chǎng)⑶要熟記常見的幾種磁場(chǎng)的磁感地球磁場(chǎng)⑷安培定則（右手螺旋定則）中心軸線上的磁感線方向；對(duì)長(zhǎng)直螺;線：XXXXXX****XX通電直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)通電環(huán)行導(dǎo)線周圍磁場(chǎng):對(duì)直導(dǎo)線，四指指磁感線方向；對(duì)環(huán)行電流，大拇指指線管大拇指指螺線管內(nèi)部的磁感線方向O5.磁感應(yīng)強(qiáng)度B=F（條件是勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，或AL很小，并且L，B）。IL磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量。單位是特斯拉，符號(hào)為T,1T=1N/（Am）=1kg/（As2）.磁通量其面積為S,則定如果在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B其面積為S,則定義B與S的乘積為穿過這個(gè)面的磁通量，用①表示。①是標(biāo)量，但是有方向（進(jìn)該面或出該面）。單位為韋伯，符號(hào)為Wb。1Wb=iTm2=lVs=1kgm2/（As2）。可以認(rèn)為穿過某個(gè)面的磁感線條數(shù)就是磁通量。在勻在勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感線垂直于平面的情況下，3=蟲/&所以磁感應(yīng)強(qiáng)度又叫磁通密度。在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)B與S的夾角為a時(shí)，有蟲=3陰所”。二、安培力（磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力）.安培力方向的判定(1)用左手定則。(1)用左手定則。(2)用(2)用“同性相斥，異性相吸” （只適用于磁鐵之間或磁體位于螺線管外部時(shí)）(3)用“(3)用“同向電流相吸，反向電流相斥”（反映了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)）?？梢园褩l形磁鐵等效為長(zhǎng)直螺線管（不要把長(zhǎng)直螺線管等效為條形磁鐵）【例1】磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力大小為 【例1】磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力大小為 ）.F的方向可用F=BIL（注意：L定則來判定.為有效長(zhǎng)度，電流與磁場(chǎng)方向試判斷下列通電導(dǎo)線的受力方向.■X試分別判斷下列導(dǎo)線的電流方向或磁場(chǎng)方向或受力方向.【例2】如圖所示，可以自由移動(dòng)的豎直導(dǎo)線中通有向下的電

流，不計(jì)通電導(dǎo)線的重力，僅在磁場(chǎng)力作用下，導(dǎo)線將如何移動(dòng)?解：先畫出導(dǎo)線所在處的磁感線，上下兩部分導(dǎo)線所受安培力的方向相反，使導(dǎo)線從左向右看順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；同時(shí)又受到豎直向上的磁場(chǎng)的作用而向右移動(dòng)（不要說成先轉(zhuǎn)90。后平移）。分析的關(guān)鍵是畫出相關(guān)的磁感線?！纠?】條形磁鐵放在粗糙水平面上，正中的正上方有一導(dǎo)線，通有圖示方向的電流后，磁鐵對(duì)水平面的壓力將會(huì)（增大、減小還是不變？）。水平面對(duì)磁鐵的摩擦力大小為。解：本題有多種分析方法。⑴畫出通電導(dǎo)線中電流的磁場(chǎng)中通過兩極的那條磁感線（如圖中粗虛線所示），可看出兩極受的磁場(chǎng)力的合力豎直向上。磁鐵對(duì)水平面的壓力減小，但不受摩擦力。⑵畫出條形磁鐵的磁感線中通過通電導(dǎo)線的那一條（如圖中細(xì)虛線所示），可看出導(dǎo)線受到的安培力豎直向下，因此條形磁鐵受的反作用力豎直向上。⑶把條形磁鐵等效為通電螺線管，上方的電流是向里的，與通電導(dǎo)線中的電流是同向電流，所以互相吸引?！纠?】如圖在條形磁鐵N極附近懸掛一個(gè)線圈，當(dāng)線圈中通有逆時(shí)針方向的電流時(shí)，線圈將向哪個(gè)方向偏轉(zhuǎn)？解：用“同向電流互相吸引，反向電流互相排斥”最簡(jiǎn)單：條形磁鐵的等效螺線管的電流在正面是向下的，與線圈中的電流方向相反，互相排斥，而左邊的線圈匝數(shù)多所以線圈向右偏轉(zhuǎn)。（本題如果用“同名磁極相斥，異名磁極相吸”將出現(xiàn)判斷錯(cuò)誤，因?yàn)槟侵贿m用于線圈位于磁鐵外部的情況。）【例5】電視機(jī)顯象管的偏轉(zhuǎn)線圈示意圖如右，即時(shí)電流方向如圖所示。該時(shí)刻由里向外射出的電子流將向哪個(gè)方向偏轉(zhuǎn)？解：畫出偏轉(zhuǎn)線圈內(nèi)側(cè)的電流，是左半線圈靠電子流的一側(cè)為向里，右半線圈靠電子流的一側(cè)為向外。電子流的等效電流方向是向里的，根據(jù)“同向電流互相吸引，反向電流互相排斥”，可判定電子流向左偏轉(zhuǎn)。（本題用其它方法判斷也行，但不如這個(gè)方法簡(jiǎn)潔）。.安培力大小的計(jì)算F=BLIsina（a為B、L間的夾角）高中只要求會(huì)計(jì)算a=0（不受安培力）和a=90兩種情況。【例6】如圖所示，光滑導(dǎo)軌與水平面成a角，導(dǎo)軌寬L。勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為Bo金屬桿長(zhǎng)也為L(zhǎng),質(zhì)量為m,水平放在導(dǎo)軌上。當(dāng)回路總電流為Ii時(shí)，金屬桿正好能靜止。求：⑴B至少多大？這時(shí)B的方向如何？⑵若保持B的大小不變而將B的方向改為豎直向上，應(yīng)把回路總電流I2調(diào)到多大才能使金屬桿保持靜止？

解：畫出金屬桿的截面圖。由三角形定則得，只有當(dāng)安培力方向沿導(dǎo)軌平面向上時(shí)安培力才最小，B也最小。根據(jù)左手定則，這時(shí)B應(yīng)垂直于導(dǎo)軌平面向上，大小滿足：BIiL=mgsina,B=mgsina/IiL。當(dāng)B的方向改為豎直向上時(shí)，這時(shí)安培力的方向變?yōu)樗较蛴?，沿?dǎo)軌方向合力為零，得BI2LCOSa=mgsina,l2=Il/C0Sa。（在解這類題時(shí)必須畫出截面圖,只有在截面圖上才能正確表示各力的準(zhǔn)確方向，從而弄清各矢量方向間的關(guān)系）。【例7】如圖所示，質(zhì)量為m的銅棒搭在U形導(dǎo)線框右端，棒長(zhǎng)和框?qū)捑鶠長(zhǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向下。電鍵閉合后，在磁場(chǎng)力作用下銅棒被平拋出去，下落h后的水平位移為so求閉合電鍵后通過銅棒的電荷量Q。解：閉合電鍵后的極短時(shí)間內(nèi)，銅棒受安培力向右的沖量FAt=mv0而被平拋出去，其中F=BIL,而瞬時(shí)電流和時(shí)間的乘積等于電荷量Q=IAt,由平拋規(guī)律可算銅棒離開導(dǎo)線框時(shí)的初速度Vn_S_s_g_,最終可得Q=ms，9。V0——s't2hBL，2h【例8】如圖所示，半徑為R、單位長(zhǎng)度電阻為九的均勻?qū)w環(huán)固定在水平面上，圓環(huán)中心為O,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于水平面方向向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度為Bo平行于直徑MON的導(dǎo)體桿，沿垂直于桿的方向向右運(yùn)動(dòng)。桿的電阻可以忽略不計(jì)，桿于圓環(huán)接觸良好。某時(shí)刻，桿的位置如圖，ZaOb=20,速度為v,求此時(shí)刻作用在桿上的安培力的大小。解：ab段切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=vB2Rsin0,以a、b為端點(diǎn)的兩個(gè)弧上的電阻分別為2九R（兀-9）和2KR。，回路的總電阻為r=_2Z電"二土），總電流為I=E/r,31__2—-2-安培力F=IB2Rsin0,由以上各式解得：F=271VBRsin一。-6）【例9】如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌間的距離為0.4m,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為37°,磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面斜向上，兩根電阻均為10、重均為0.1N的金屬桿ab、cd水平地放在導(dǎo)軌上，桿與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3,導(dǎo)軌的電阻可以忽略.為使ab桿能靜止在導(dǎo)軌上，必須使cd桿以多大的速率沿斜面向上運(yùn)動(dòng)？

解：設(shè)必須使cd桿以v沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，則有cd桿切割磁場(chǎng)線，將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Blv在兩桿和軌道的閉合回路中產(chǎn)生電流I=—2Rab桿受到沿斜面向上的安培力ab桿靜止時(shí)，受力分析如圖BLILd=BLILd=：：.gh根據(jù)平衡條件，應(yīng)有Gsin。一!1Gcos0<F安wGsin0+Gcos0聯(lián)立以上各式，將數(shù)值代人，可解得1.8m/sWvW4.2m/s【例10］如圖所示是一個(gè)可以用來測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度的裝置：一長(zhǎng)方體絕緣容器內(nèi)