高中物理選修 第六章 電場(chǎng).ppt

電 場(chǎng),電 場(chǎng),電 場(chǎng),電 場(chǎng),1在復(fù)習(xí)中應(yīng)重視對(duì)基本概念、定義的理解，注重知識(shí)的實(shí) 際應(yīng)用，如帶電粒子在電場(chǎng)中的加速、偏轉(zhuǎn)以及電容器的 有關(guān)知識(shí)在生產(chǎn)和實(shí)際生活中的應(yīng)用 2重視本部分知識(shí)與其他物理知識(shí)的綜合應(yīng)用，如帶電粒子 在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，同時(shí)還要掌握處理較復(fù)雜問題的方法， 如類比、等效、建立模型等思維方法.,一、元電荷和電荷守恒定律 1元電荷：最小的電荷量，其值為e c任何帶 電體的電荷量皆為元電荷e的 ,2電荷守恒定律：電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，它們只能 從一個(gè)物體 另一個(gè)物體，或者從物體的一個(gè)部分 另一部分在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量 ,1.61019,整數(shù)倍,轉(zhuǎn)移到,轉(zhuǎn)移到,保持不變,二、點(diǎn)電荷及庫(kù)侖定律 1點(diǎn)電荷：帶一定的電荷量，忽略其 的一種理 想化模型,2庫(kù)侖定律 (1)內(nèi)容：在 中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力，跟 它們的 成正比，跟它們間的 成 反比作用力的方向在 .,形狀和大小,真空,電荷量的乘積,距離的二次方,它們的連線上,(2)表達(dá)式：fk ，式中k nm2/c2，叫靜電力 常量 (3)適用條件： 中的 ,9.0109,真空,點(diǎn)電荷,1點(diǎn)電荷類似于力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)，能否看做點(diǎn)電荷不是依 據(jù)電荷量或帶電體的大小，而是依據(jù)帶電體大小對(duì)研究問題的影響程度 2若帶電體相距很近，不能看做點(diǎn)電荷，公式不再適用， 但作用力仍存在,三、電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)線,1電場(chǎng) (1)定義：存在于電荷周圍，能傳遞電荷間相互作用的一種 特殊 (2)基本性質(zhì)：對(duì)放入其中的 有力的作用,物質(zhì),電荷,2電場(chǎng)強(qiáng)度 (1)定義：放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的試探電荷所受的電場(chǎng)力f與它的 電荷量q的 (2)定義式： (f為電場(chǎng)力、q為試探電荷的電荷量)，單位： 或v/m. (3)意義：描述電場(chǎng) 和 的物理量 (4)方向：規(guī)定 電荷在電場(chǎng)中所受電場(chǎng)力的方向?yàn)殡妶?chǎng)強(qiáng)度 的方向，是矢量,比值,n/c,強(qiáng)弱,方向,正,e,3電場(chǎng)線及其特點(diǎn) (1)電場(chǎng)線 為了直觀形象地描述電場(chǎng)中各點(diǎn)的強(qiáng)弱及方向，在電場(chǎng) 中畫出的一條條有方向的曲線，曲線上每點(diǎn)的 表示該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向,切線方,向,(2)電場(chǎng)線的特點(diǎn) 電場(chǎng)線是為了形象地描述電場(chǎng)而 、實(shí)際不存在的 理想化模型 電場(chǎng)線始于 (或無窮遠(yuǎn))，終于無窮遠(yuǎn)或 ， 是不閉合曲線 任意兩條 都不相交 電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度的相對(duì)大小，在同一幅圖中， 電場(chǎng)強(qiáng)度較大的地方電場(chǎng)線較密，電場(chǎng)強(qiáng)度較小的地方 電場(chǎng)線較疏. 勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電場(chǎng)線是等間距的平行線,假想的,正電荷,電場(chǎng)線,負(fù)電荷,(3)幾種典型電場(chǎng)的電場(chǎng)線 孤立的正電荷、孤立的負(fù)電荷、等量異種電荷、等量同種電荷、帶等量異種電荷的平行金屬板間的電場(chǎng)線分別如圖611甲、乙、丙、丁、戊所示,圖611,1電場(chǎng)中某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向與該點(diǎn)放不放試探 電荷以及所放試探電荷的電荷量大小和電性無關(guān)，完 全由電場(chǎng)本身決定 2電場(chǎng)線上某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向，不表 示電荷在該點(diǎn)的受力方向電場(chǎng)線不是電荷在電場(chǎng)中 的運(yùn)動(dòng)軌跡,1疊加原理：多個(gè)點(diǎn)電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為各 個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和，這種 關(guān)系叫電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加遵守平行四 邊形定則,2場(chǎng)強(qiáng)的三個(gè)表達(dá)式的比較,求解電場(chǎng)強(qiáng)度問題時(shí)，要注意空間場(chǎng)源電荷的數(shù)量及位置和所選取的場(chǎng)強(qiáng)公式的適用條件,1如圖612所示，分別在a、b 兩點(diǎn)放置點(diǎn)電荷q121014 c和q221014 c在ab的垂 直平分線上有一點(diǎn)c，且abac bc6102 m試求c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng),解析：本題所研究的電場(chǎng)是點(diǎn)電荷q1和q2所形成的電場(chǎng)的合電場(chǎng)，因此c點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)是由q1在c處的場(chǎng)強(qiáng)e1c和q2在c處的場(chǎng)強(qiáng)e2c的合場(chǎng)強(qiáng)根據(jù)ek 得： e1ck 9.0109 n/c0.05 n/c 方向如圖所示 同理求得： e2ck 0.05 n/c，方向如圖所示,根據(jù)平行四邊形定則作出e1c和e2c的合成圖如圖所示ce1cec是等邊三角形，故 ece1c0.05 n/c，方向與ab平行指向右,答案：0.05 n/c，方向平行于ab指向右,1電場(chǎng)線與帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡的關(guān)系 根據(jù)電場(chǎng)線的定義，一般情況下，帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡不會(huì)與電場(chǎng)線重合，只有同時(shí)滿足以下三個(gè)條件時(shí)，兩者才會(huì)重合： (1)電場(chǎng)線為直線； (2)電荷的初速度為零，或速度方向與電場(chǎng)線平行； (3)電荷僅受電場(chǎng)力或所受其他力的合力的方向與電場(chǎng)線 平行,2等量點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線比較,2法拉第首先提出用電場(chǎng)線形象生動(dòng) 地描繪電場(chǎng)，圖613所示為點(diǎn)電 荷a、b所形成電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布圖， 以下幾種說法正確的是 ( ) aa、b為異種電荷，a帶電荷量大于b帶電荷量 ba、b為異種電荷，a帶電荷量小于b帶電荷量 ca、b為同種電荷，a帶電荷量大于b帶電荷量 da、b為同種電荷，a帶電荷量小于b帶電荷量,圖613,解析：由電場(chǎng)線分布情況可知a、b為異種電荷，又b處電場(chǎng)線比a處電場(chǎng)線要密，故b處附近場(chǎng)強(qiáng)大于a處附近場(chǎng)強(qiáng)，b帶電荷量大于a帶電荷量，所以b正確,答案：b,(2009海南高考)如圖614所示， 兩等量異號(hào)的點(diǎn)電荷相距為2a.m與兩點(diǎn)電 荷共線，n位于兩點(diǎn)電荷連線的中垂線上， 兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)到m和n的距離都為l， 且la.略去(a/l)n(n2)項(xiàng)的貢獻(xiàn)，則兩點(diǎn)電荷的合電場(chǎng)在m和n點(diǎn)的強(qiáng)度 ( ),圖614,a大小之比為2，方向相反 b大小之比為1，方向相反 c大小均與a成正比，方向相反 d大小均與l的平方成反比，方向相互垂直,思路點(diǎn)撥 m點(diǎn)和n點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)均為q和q兩點(diǎn)電荷形成的合場(chǎng)強(qiáng)，利用矢量運(yùn)算法則求出合場(chǎng)強(qiáng)后，再利用la求出場(chǎng)強(qiáng)的近似值,課堂筆記 兩點(diǎn)電荷在m點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為em ，由于la，所以em ，所以ema，方向水平向右；兩點(diǎn)電荷在n點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為en2 ，由于la，所以en ，所以ena，方向水平向左，且em2en，故選項(xiàng)a、c正確，b、d錯(cuò)誤,答案 ac,在求解m、n點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)時(shí)，應(yīng)注意各個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生電場(chǎng)的獨(dú)立性和合成法則.,(2010山東實(shí)驗(yàn)中學(xué)模擬)如圖 615所示，m、n為兩個(gè)等量同種 正電荷q，在其連線的中垂線上任意 一點(diǎn)p自由釋放一個(gè)帶負(fù)電的點(diǎn)電荷q， 不計(jì)重力影響，關(guān)于點(diǎn)電荷q的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是 ( ),圖615,a從po的過程中，加速度越來越大，速度也越來越大 b從po的過程中，加速度越來越小，速度越來越大 c點(diǎn)電荷q運(yùn)動(dòng)到o點(diǎn)時(shí)加速度為零，速度達(dá)到最大值 d點(diǎn)電荷q越過o點(diǎn)后，速度越來越小，加速度越來越大， 直到速度為零,思路點(diǎn)撥 解答本題時(shí)應(yīng)注意以下三點(diǎn)： (1)q受到的力為兩個(gè)正電荷q對(duì)它的合力； (2)加速度的變化規(guī)律由合力的變化規(guī)律決定； (3)速度增大還是減小由加速度與速度的方向關(guān)系決定,課堂筆記 如圖所示，根據(jù)電場(chǎng) 疊加原理知：o點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零，從o 點(diǎn)沿中垂線向外，場(chǎng)強(qiáng)先變大后 變小點(diǎn)電荷q從po的過程中， 所受電場(chǎng)力可能是先變大后變小，加速度隨之先變大后變小；也可能是一直變小，加速度一直變小，關(guān)鍵是p點(diǎn)位置不確定,不過，在到達(dá)o點(diǎn)之前，q所受電場(chǎng)力一直表現(xiàn)為引力，速度一定是一直變大的，在o點(diǎn)時(shí)加速度為零，速度達(dá)到最大該電場(chǎng)關(guān)于直線mn對(duì)稱，點(diǎn)電荷q越過o點(diǎn)后的運(yùn)動(dòng)也不一定是單調(diào)變化的有些粗心的同學(xué)容易認(rèn)為從po點(diǎn)時(shí)點(diǎn)電荷q距離兩個(gè)場(chǎng)源電荷越來越近，其所受電場(chǎng)力就會(huì)越來越大而錯(cuò)選a.其實(shí)，點(diǎn)電荷q所受場(chǎng)源電荷的兩個(gè)電場(chǎng)力確實(shí)是變大的，只是兩個(gè)電場(chǎng)力的合力未必變大，這要看電場(chǎng)的矢量合成情況綜上所述，只有c項(xiàng)正確,答案 c,熟練掌握幾種典型電場(chǎng)線的分布規(guī)律是解決此類問題的基礎(chǔ)和關(guān)鍵對(duì)兩個(gè)同種點(diǎn)電荷與兩個(gè)異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線的分布要注意兩點(diǎn)電荷連線和中垂線上電場(chǎng)線的分布規(guī)律的類比.,(15分)如圖616所示，絕緣水 平面上靜止著兩個(gè)質(zhì)量均為m、電荷量均 為q的物體a和b(a、b均可視為質(zhì)點(diǎn))，它們間的距離為r，與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，求：,圖616,(1)a受的摩擦力為多大？ (2)如果將a的電荷量增至4q，兩物體開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它們的加速度第一次為零時(shí)，a、b各運(yùn)動(dòng)了多遠(yuǎn)距離？,思路點(diǎn)撥 物體a靜止時(shí)受到靜摩擦力作用，當(dāng)物體a運(yùn)動(dòng)后，受到的是滑動(dòng)摩擦力另外還要注意兩物體受力和運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性,解題樣板 (1)由a受力平衡，得： a受的摩擦力為faf庫(kù)k (4分) (2)當(dāng)加速度第一次為零時(shí)，庫(kù)侖力和滑動(dòng)摩擦力大小相等 mgk (3分) r2q (3分),間距增大了2q r(2分) 因a、b的質(zhì)量相等，所以加速度在這段時(shí)間內(nèi)的任何時(shí)刻 總是等大反向，因此a、b運(yùn)動(dòng)的距離相等，各運(yùn)動(dòng)了q . (3分),答案 (1)k (2)各運(yùn)動(dòng)了q ,電場(chǎng)力雖然從本質(zhì)上有別于力學(xué)中的重力、彈力、摩擦力，但產(chǎn)生的效果服從于牛頓力學(xué)中的所有規(guī)律，因此，有關(guān)電場(chǎng)力作用下帶電體的運(yùn)動(dòng)問題，應(yīng)根據(jù)力學(xué)解題思路去分析,1下列關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度的兩個(gè)表達(dá)式e 和e 的敘述， 正確的是 ( ) ae 是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，f是放入電場(chǎng)中的電荷所受 的力，q是產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷的電荷量 be 是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，f是放入電場(chǎng)中電荷受的 力，q是放入電場(chǎng)中電荷的電荷量，它適用于任何電場(chǎng),ce 是點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算式，q是產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷的電 荷量，它不適用于勻強(qiáng)電場(chǎng) d從點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)計(jì)算式分析庫(kù)侖定律的表達(dá)式f 其中 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，而 是點(diǎn)電荷q1產(chǎn)生的電場(chǎng)在q2處的場(chǎng)強(qiáng)的大小,解析：e 是場(chǎng)強(qiáng)的定義式，其中q是檢驗(yàn)電荷的電荷量，f是檢驗(yàn)電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的受力，故a項(xiàng)錯(cuò)，b項(xiàng)正確e 是真空中點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算式，q為場(chǎng)源電荷的電荷量，故c項(xiàng)正確庫(kù)侖力f 的實(shí)質(zhì)是一個(gè)電荷處在另一個(gè)電荷形成的場(chǎng)中，結(jié)合定義式e 可知d項(xiàng) 正確,答案：bcd,2.關(guān)于點(diǎn)電荷的說法，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體積很大的帶電體一定不能看成點(diǎn)電荷 c當(dāng)兩個(gè)帶電體的大小遠(yuǎn)小于它們的距離時(shí)，可將 這兩個(gè)帶電體看成是點(diǎn)電荷 d一切帶電體都可以看成是點(diǎn)電荷,解析：點(diǎn)電荷是一種理想化模型，其判斷依據(jù)不是帶電體的大小和形狀，而是根據(jù)其線度對(duì)所研究問題的影響，故c項(xiàng)對(duì),答案：c,3如圖617所示的各電場(chǎng)中，a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相 同的是 ( ),圖617,解析：電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，既有大小又有方向，故a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同的選項(xiàng)應(yīng)為d項(xiàng),答案：d,4(2010珠海質(zhì)檢)以下說法中錯(cuò)誤的是 ( ) a電荷的周圍存在電場(chǎng) b電場(chǎng)是一種物質(zhì)，它與其他物質(zhì)一樣，是不依賴我們 的感覺而存在的 c電荷甲對(duì)電荷乙的電場(chǎng)力是電荷甲的電場(chǎng)對(duì)電荷乙的 作用力 d電場(chǎng)力是不直接接觸物體之間的作用力，這種相互作 用不經(jīng)其他物質(zhì)便可直接進(jìn)行,解析：電荷的周圍產(chǎn)生電場(chǎng)，電場(chǎng)是客觀存在的，是一種物質(zhì)，a、b正確；電場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)處于其中的電荷有力的作用，電荷間的相互作用是通過電場(chǎng)這種物質(zhì)進(jìn)行傳遞的，c正確，d錯(cuò)誤,答案：d,5(2010鎮(zhèn)江月考)如圖618所示， 正電荷q放在一勻強(qiáng)電場(chǎng)中，在以 q為圓心、r為半徑的圓周上有a、 b、c三點(diǎn)，將檢驗(yàn)電荷q放在a點(diǎn)， 它受到的電場(chǎng)力正好為零，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的大小和方向如 何？b、c兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向如何？,圖618,解析：由于q在a點(diǎn)受的電場(chǎng)力為零，可知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)與點(diǎn)電荷q在a點(diǎn)所形成電場(chǎng)的合電場(chǎng)強(qiáng)度為零，則勻強(qiáng)電場(chǎng)e ，方向向右；在b點(diǎn)兩個(gè)電場(chǎng)方向相同，合成eb2 ，方向向右；在c點(diǎn)兩個(gè)電場(chǎng)方向互為90夾角，合成ec ，方向與勻強(qiáng)電場(chǎng)e的方向成45角斜向上,答案：見解析,一、電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能 1電場(chǎng)力做功 (1)特點(diǎn)：電場(chǎng)力做功與電荷移動(dòng)的 無關(guān)，只取決于電荷 的初、末位置的 和被移動(dòng)電荷的 (2)公式：wab .,路徑,電荷量,quab,電勢(shì)差,2電勢(shì)能 (1)概念：電荷在電場(chǎng)中所具有的與電荷 有關(guān)的勢(shì)能 (2)相對(duì)性：電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)具有的電勢(shì)能，等于電場(chǎng)力 把它從該點(diǎn)移動(dòng)到 位置時(shí)所做的功，即電勢(shì)能是相對(duì)的通常把電荷在離場(chǎng)源電荷無窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)能規(guī)定為零，或把電荷在大地表面上的電勢(shì)能規(guī)定為零 (3)物理意義：表征電荷在電場(chǎng)中 本領(lǐng)大小的物理量,位置,零勢(shì)能,做功,3電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系 (1)電場(chǎng)力做的功等于電勢(shì)能的 量用公式表示是wab epaepb.,減少,二、電勢(shì)和等勢(shì)面 1電勢(shì) (1)定義：電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)具有的 與它的 的 比值叫做這一點(diǎn)的電勢(shì) (2)定義式： . (3)矢標(biāo)性：電勢(shì)是 量，其大小有正負(fù)之分，其正(負(fù))表示 該點(diǎn)電勢(shì)比 高(或低) (4)相對(duì)性：電勢(shì)具有 ，同一點(diǎn)的電勢(shì)因 的 選取的不同而不同,電勢(shì)能,電荷量,標(biāo),電勢(shì)零點(diǎn),相對(duì)性,電勢(shì)零點(diǎn),2等勢(shì)面 (1)定義：電場(chǎng)中 的各點(diǎn)構(gòu)成的面 (2)特點(diǎn) 等勢(shì)面一定與電場(chǎng)線 ，即跟場(chǎng)強(qiáng)的方向 在 上移動(dòng)電荷時(shí)電場(chǎng)力不做功 電場(chǎng)線總是從 的等勢(shì)面指向 的等勢(shì)面 等差等勢(shì)面越密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度 ，反之 ,電勢(shì)相同,垂直,垂直,等勢(shì)面,電勢(shì)高,電勢(shì)低,越大,越小,三、電勢(shì)差 1定義：電場(chǎng)中兩點(diǎn)間 ,電勢(shì)的差值,2表達(dá)式：uab .,ab,3意義：a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差在數(shù)值上等于從a到b移動(dòng)單 位正電荷電場(chǎng)力所做的功 4影響因素：電勢(shì)差uab與電場(chǎng)力做功wab無關(guān)，與電荷 所帶電荷量q無關(guān)它是由 決定的，與初、末位置有關(guān)，與電勢(shì)零點(diǎn)的選取無關(guān),電場(chǎng)本身的性質(zhì),四、勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 1電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系式： ，其中d為勻強(qiáng)電場(chǎng) 中兩點(diǎn)間 的距離 2電場(chǎng)強(qiáng)度的方向和大小 電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是指 最快的方向在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿 方向每單位距離上降低的電勢(shì),ued,沿電場(chǎng)線方向,電勢(shì)降低,電場(chǎng),電勢(shì)、電勢(shì)能具有相對(duì)性，要確定電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)或電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)具有的電勢(shì)能，必須選取電勢(shì)零點(diǎn)，但電勢(shì)能的變化和電勢(shì)差具有絕對(duì)性，與電勢(shì)零點(diǎn)的選取無關(guān),1判斷電勢(shì)高低的幾種方法 (1)沿電場(chǎng)線方向，電勢(shì)越來越低，電場(chǎng)線由電勢(shì)高的等勢(shì) 面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面 (2)判斷出uab的正負(fù)，再由uabab比較a、b的大 小若uab0，則ab；若uab0，則ab. (3)取無窮遠(yuǎn)處為電勢(shì)零點(diǎn)，正電荷周圍電勢(shì)為正值，且離 正電荷越近電勢(shì)越高；負(fù)電荷周圍電勢(shì)為負(fù)值，且離負(fù)電荷越近電勢(shì)越低,2電勢(shì)能大小的判斷方法 (1)場(chǎng)源電荷判斷法 離場(chǎng)源正電荷越近，試探正電荷的電勢(shì)能越大，試探負(fù)電荷的電勢(shì)能越小 離場(chǎng)源負(fù)電荷越近，試探正電荷的電勢(shì)能越小，試探負(fù)電荷的電勢(shì)能越大,(2)電場(chǎng)線判斷法 順著電場(chǎng)線的方向，電勢(shì)逐漸降低，檢驗(yàn)正電荷(或負(fù)電荷)的電勢(shì)能逐漸減小(或增加) 逆著電場(chǎng)線的方向，電勢(shì)逐漸升高，檢驗(yàn)正電荷(或負(fù)電荷)的電勢(shì)能逐漸增加(或減小),(3)根據(jù)電場(chǎng)力做功判定 電場(chǎng)力對(duì)正電荷做正功時(shí)，正電荷由高電勢(shì)(電勢(shì)能大)的點(diǎn)移向低電勢(shì)(電勢(shì)能小)的點(diǎn) 電場(chǎng)力對(duì)負(fù)電荷做正功時(shí)，負(fù)電荷由低電勢(shì)(電勢(shì)能大)的點(diǎn)移向高電勢(shì)(電勢(shì)能小)的點(diǎn),1電勢(shì)、電勢(shì)能的正負(fù)能表示大小關(guān)系，電勢(shì)差的正負(fù) 表示兩點(diǎn)電勢(shì)的相對(duì)高低 2同一電荷在高電勢(shì)處電勢(shì)能不一定大，其電勢(shì)能的大 小還與電荷的電性有關(guān),1(2010茂名質(zhì)檢)在負(fù)點(diǎn)電荷q形成的輻射場(chǎng)中，以 q為中心由近及遠(yuǎn)畫出若干個(gè)球面，將帶正電的檢驗(yàn) 電荷q分別置于各個(gè)球面上，則下列結(jié)論正確的是( ) a同一球面上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等 b離q越遠(yuǎn)的球面上的各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)越大 cq在離q越遠(yuǎn)的球面上所具有的電勢(shì)能越大 d離q越遠(yuǎn)的球面上的各點(diǎn)的電勢(shì)越低,解析：場(chǎng)強(qiáng)是矢量，同一球面上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向不同，a錯(cuò)誤；離點(diǎn)電荷越近場(chǎng)強(qiáng)越大，b錯(cuò)誤；正電荷離負(fù)點(diǎn)電荷越遠(yuǎn)具有的電勢(shì)能越大，c正確；電場(chǎng)線方向沿半徑指向q，電場(chǎng)線指向電勢(shì)降低的方向，故d錯(cuò)誤,答案：c,1由公式wflcos計(jì)算，此公式只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)可變 形為wqed(dlcos)，式中d為電荷初、末位置在電場(chǎng)方向上的位移 2由公式wqu計(jì)算時(shí)有兩種方法： (1)三個(gè)量都取絕對(duì)值，先計(jì)算出功的數(shù)值，然后再根據(jù)電場(chǎng) 力的方向與電荷移動(dòng)位移方向間的夾角確定是電場(chǎng)力做功，還是克服電場(chǎng)力做功,(2)代入符號(hào)，將公式寫成wabquab，特別是在比較a、b 兩點(diǎn)電勢(shì)高低時(shí)更為方便：先計(jì)算uabwab/q，若uab0，即ab0，則ab；若uab0，即ab0，則ab. 3由動(dòng)能定理計(jì)算：w電場(chǎng)力w其他力ek. 4由電勢(shì)能變化計(jì)算：wep.,公式wabuabq對(duì)勻強(qiáng)電場(chǎng)、非勻強(qiáng)電場(chǎng)均適用，但wabeqd只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)，且d為a、b間沿電場(chǎng)方向的距離,2(2010廣州測(cè)試)如圖621 所示為某靜電場(chǎng)等勢(shì)面的分 布，電荷量為1.6109 c的正 電荷從a經(jīng)b、c到達(dá)d點(diǎn)從a 到d，電場(chǎng)力對(duì)電荷做的功為 ( ) a4.8108 j b4.8108 j c8.0108 j d8.0108 j,圖621,解析：電場(chǎng)力做功與電荷運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān)，只與電荷 的起始位置有關(guān)從a到d，電場(chǎng)力對(duì)電荷做的功為 wuadq(ad)q(4010)1.6109 j 4.8108 j，a、c、d錯(cuò)誤，b正確,答案：b,(2009安徽高考)在光滑的絕緣水平面上，有一個(gè)正方形abcd，頂點(diǎn)a、c處分別固定一個(gè)正點(diǎn)電荷，電荷量相等，如圖622所示若將一個(gè)帶負(fù)電的粒子置于b點(diǎn)，自由釋放，粒子將沿著對(duì)角線bd往復(fù)運(yùn)動(dòng)粒子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過程中 ( ),a先做勻加速運(yùn)動(dòng)，后做勻減速運(yùn)動(dòng) b先從高電勢(shì)到低電勢(shì)，后從低電勢(shì)到高電勢(shì) c電勢(shì)能與機(jī)械能之和先增大，后減小 d電勢(shì)能先減小，后增大,圖622,思路點(diǎn)撥,課堂筆記 由兩個(gè)等量同種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布可知，b點(diǎn)到d點(diǎn)的電場(chǎng)是非勻強(qiáng)電場(chǎng)粒子在從b點(diǎn)到d點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程中，雖然是先加速后減速，但不是勻變速，故a錯(cuò)誤；由等量同種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布可知，從b點(diǎn)到d點(diǎn)電勢(shì)先升高后降低，故b錯(cuò)誤；此過程中，粒子只受電場(chǎng)力作用，故其機(jī)械能和電勢(shì)能之和是不變的，故c錯(cuò)誤；粒子在從b點(diǎn)到d點(diǎn)的過程中，電場(chǎng)力先做正功再做負(fù)功，電勢(shì)能先減小后增大，故d正確,答案 d,(1)對(duì)于能描繪電場(chǎng)線分布的問題，可用沿電場(chǎng)線方向 電勢(shì)降低來比較電勢(shì)的高低，用電場(chǎng)線的疏密來比較電場(chǎng)強(qiáng)弱 (2)研究電勢(shì)能的變化關(guān)鍵是分析電場(chǎng)力做功，電場(chǎng)力 做正功，電勢(shì)能減少，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加.,某空間存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，質(zhì)量為m的帶正電的微粒水平射入電場(chǎng)中，微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖623所示，在相等的時(shí)間間隔內(nèi) ( ) a重力做的功相等 b電場(chǎng)力做的功相等 c電場(chǎng)力做的功大于重力做的功 d電場(chǎng)力做的功小于重力做的功,圖623,思路點(diǎn)撥,課堂筆記 帶電微粒的軌跡向上彎曲，說明帶電微粒所受的合力方向向上，微粒在豎直方向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，相等時(shí)間間隔內(nèi)在豎直方向上的位移不相等，a、b均錯(cuò)；因微粒所受的合力方向向上，所以電場(chǎng)力大于重力，故電場(chǎng)力做的功大于重力做的功，c對(duì)d錯(cuò),答案 c,帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果只有電場(chǎng)力做功，則電勢(shì)能和動(dòng)能之和不變，如果只有重力和電場(chǎng)力做功，則電勢(shì)能、重力勢(shì)能和動(dòng)能三者之和守恒.,(15分)(2010大連測(cè)試)一長(zhǎng)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624所示 的水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)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：,圖624,(1)ab兩點(diǎn)的電勢(shì)差uab； (2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小； (3)小球到達(dá)b點(diǎn)時(shí)，細(xì)線對(duì)小球的拉力大小,思路點(diǎn)撥 對(duì)帶電小球由a到b的過程應(yīng)用動(dòng)能定理可求出ab間的電勢(shì)差uab，再根據(jù)ued可求出電場(chǎng)強(qiáng)度；由小球到達(dá)b點(diǎn)時(shí)的速度為零，沿半徑方向的合力為零可求出細(xì)線對(duì)小球的拉力,解題樣板 (1)小球下落過程中重力和電場(chǎng)力做功，由動(dòng)能定理得： mglsin60uabq0(3分) uab (2分) (2)根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差和場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系知： ubauabel(1cos60)(3分) e (2分),(3)在b點(diǎn)對(duì)小球受力分析如圖 625所示 由圓周運(yùn)動(dòng)知： fteqcosmgsinm (3分) 其中eq mg 因?yàn)関b0，故 fteqcos60mgsin600 fteqcos60mgsin60 mg.(2分),答案 (1) (2) (3) mg,圖625,小球到達(dá)b點(diǎn)的速度為零，但不是平衡狀態(tài)由b點(diǎn)小球合力為零求出電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，再求電勢(shì)差的大小，是解答此題時(shí)常見的錯(cuò)誤,1(2010南京模擬)在如圖626所示的四種電場(chǎng)中，分 別標(biāo)記有a、b兩點(diǎn)其中a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，電場(chǎng)強(qiáng)度相同的是 ( ),圖626,a甲圖中與點(diǎn)電荷等距的a、b兩點(diǎn) b乙圖中兩等量異種電荷連線的中垂線上與連線等距的a、 b兩點(diǎn) c丙圖中兩等量同種電荷連線的中垂線上與連線等距的a、 b兩點(diǎn) d丁圖中勻強(qiáng)電場(chǎng)中的a、b兩點(diǎn),解析：甲圖和丙圖中a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相同，電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，但方向不同，a、c選項(xiàng)錯(cuò)誤；丁圖中a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同，電勢(shì)大小不等，d選項(xiàng)錯(cuò)誤；乙圖中a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)和電場(chǎng)強(qiáng)度都相同，b選項(xiàng)正確,答案：b,2如圖627所示，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到c，a、b間的距離等于b、c間的距離，a、b、c和ea、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 ( ) aabc beaebec cabbc deaebec,圖627,解析：沿電場(chǎng)線方向，電勢(shì)逐漸降低，即abc，故a選項(xiàng)正確只有一條電場(chǎng)線，不能比較電場(chǎng)線的疏密程度，故不能確定a、b、c三點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)ea、eb、ec的相對(duì)大小，即b、d選項(xiàng)錯(cuò)誤相應(yīng)地，ab與bc的相對(duì)大小也就不能確定，c項(xiàng)錯(cuò)誤,答案：a,3(2009北京高考)某靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖628所 示，圖中p、q兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小分別為ep和eq， 電勢(shì)分別為up和uq，則 ( ),圖628,aepeq，upuq bepeq，upuq cepeq，upuq depeq，upuq,解析：根據(jù)沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)是降落的，可以判斷出upuq；根據(jù)電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)的弱強(qiáng)，可以判斷出epeq，故選a.,答案：a,4(2010皖南八校聯(lián)考)電荷量分別為 q、q和q的三個(gè)帶電小球固定在 邊長(zhǎng)為a的絕緣三角形框架的三個(gè)頂 點(diǎn)處，并置于場(chǎng)強(qiáng)為e的勻強(qiáng)電場(chǎng)中， 如圖629所示若此三角形繞穿 過其中心o垂直于三角形所在平面的 軸順時(shí)針轉(zhuǎn)過120，則在此過程中電場(chǎng)力做功的大小為 ( ) a0 bqea c2qea dqea,圖629,解析：三角形轉(zhuǎn)過120時(shí)，三個(gè)帶電小球均須克服電場(chǎng)力做功，其中兩個(gè)帶正電小球在電場(chǎng)中沿電場(chǎng)線移動(dòng) ，帶負(fù)電小球沿電場(chǎng)線移動(dòng)a，則轉(zhuǎn)動(dòng)過程中克服電場(chǎng)力總共做功為：wqea2qe 2qea.故c項(xiàng)正確,答案：c,5如圖6210所示，水平放置的帶電平行板m、n相距 10 cm，a點(diǎn)距m板0.3 cm，ab間距為10 cm，且與水平方向成30角，將一帶電荷量為2.0106 c的正電荷q由a點(diǎn)沿ab直線移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為1.6106 j試求： (1)板間電場(chǎng)強(qiáng)度； (2)m、n兩板間電勢(shì)差； (3)電荷q在b點(diǎn)的電勢(shì)能,圖6210,解析：(1)由wabuabqelabsin30q 可得：e 16 v/m. (2)umned160.1 v1.6 v. (3)umbedmb16(0.050.003) v0.848 v 又umbmb，m0 故b0.848 v epbbq1.696106 j.,答案：(1)16 v/m (2)1.6 v (3)1.696106 j,一、電容器及電容 1電容器 (1)組成：兩個(gè)彼此 又 的導(dǎo)體組成電容器，電 容器可以容納 (2)帶電荷量：一個(gè)極板所帶電荷量的 ，兩極板所帶 電荷量 ,絕緣,相距很近,電荷,絕對(duì)值,相等,(3)充、放電 充電：把電容器接在電源上后，電容器兩個(gè)極板分別 帶上等量異號(hào)電荷的過程充電后兩極板間存在 ， 電容器儲(chǔ)存了 放電：用導(dǎo)線將充電后的電容器的兩極板接通，兩極 板上電荷 的過程放電后的兩極板間不再有 ， 同時(shí)電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,電場(chǎng),電能,中和,電場(chǎng),2電容 (1)定義：電容器所帶的 跟它的兩極板間的 的比 值. (2)公式：c . (3)物理意義：電容是表示電容器 電荷本領(lǐng)的物理量 (4)單位： ，符號(hào) .與其他單位間的換算關(guān)系為：1 f f pf.,電荷量,電勢(shì)差,容納,法拉,106,1012,f,3平行板電容器 (1)影響因素：平行板電容器的電容與兩極板的 成 正比，與電介質(zhì)的相對(duì) 成正比，與 成反比 (2)決定式：c ，k為靜電力常量,正對(duì)面積,介電常數(shù),兩極板間,距離,平行板電容器的電容大小由本身的特性決定，與所帶電荷量多少、帶不帶電荷以及兩端的電壓無關(guān)，不要根據(jù)c 誤認(rèn)為cq、c .,二、帶電粒子在電場(chǎng)中的加速和偏轉(zhuǎn) 1帶電粒子在電場(chǎng)中的加速 (1)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析：帶電粒子沿與電場(chǎng)線平行的方向進(jìn)入 勻強(qiáng)電場(chǎng)，受到的電場(chǎng)力與運(yùn)動(dòng)方向在同一條直線上，做 (2)用功能觀點(diǎn)分析：電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子做的功等于 ，即 mv2 mv02.,加(減)速直線運(yùn)動(dòng),帶電粒,子動(dòng)能的增量,qu,2帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn) (1)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析：帶電粒子以速度v0垂直于電場(chǎng)線方向飛入 勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，受到恒定的與初速度方向 的電場(chǎng)力作用而做 運(yùn)動(dòng) (2)處理方法：類似于平拋運(yùn)動(dòng)的處理，應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成與 分解的方法 沿初速度方向做 運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間：tl/v0. 沿電場(chǎng)力方向做 運(yùn)動(dòng)，,垂直,勻變速曲線,勻速直線,勻加速直線,加速度為：a 離開電場(chǎng)時(shí)的偏移量：y at2 . 離開電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角tan .,1先確定是q還是u不變：電容器保持與電源連接，u不變； 電容器充電后斷開電源，q不變 2據(jù)平行板電容器c 來確定電容的變化 3由c 的關(guān)系判斷q、u的變化 4動(dòng)態(tài)分析如下表,在分析平行板電容器的動(dòng)態(tài)問題時(shí)，一定要分清是電壓不變還是電荷量不變,1如圖632所示是一個(gè)由電池、電阻r與平行板 電容器組成的串聯(lián)電路，在增大電容器兩極板間距離的過程中 ( ) a電阻r中沒有電流 b電容器的電容變小 c電阻r中有從a流向b的電流 d電阻r中有從b流向a的電流,圖632,解析：由圖知uab不變，當(dāng)增大板間距離時(shí)，由c 知d增大，c減小，所以q減小，故r中電流由ab，所以b、c兩項(xiàng)正確,答案：bc,1研究對(duì)象 (1)基本粒子：如電子、質(zhì)子、粒子、離子等，除有說明或 有明確的暗示以外，一般都不考慮重力(但并不忽略質(zhì)量) (2)帶電顆粒：如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有說明或有 明確的暗示以外，一般都不能忽略重力,2帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)問題分析 (1)粒子的偏轉(zhuǎn)角問題 已知電荷情況及初速度如圖 633所示，設(shè)帶電粒子質(zhì)量為 m，帶電荷量為q，以速度v0垂直 于電場(chǎng)線方向射入勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)， 偏轉(zhuǎn)電壓為u1.若粒子飛出電場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)角為，則tan ，式中vyat ，vxv0，代入得tan 結(jié)論：動(dòng)能一定時(shí)tan與q成正比，電荷量相同時(shí)tan與 動(dòng)能成反比,圖633,已知加速電壓u0 若不同的帶電粒子是從靜止經(jīng)過同一加速電壓u0加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的，則由動(dòng)能定理有： qu0 mv02 由式得：tan 結(jié)論：粒子的偏轉(zhuǎn)角與粒子的q、m無關(guān)，僅取決于加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)即不同的帶電粒子從靜止經(jīng)過同一電場(chǎng)加速后進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，它們?cè)陔妶?chǎng)中的偏轉(zhuǎn)角度總是相同的,(2)粒子的偏轉(zhuǎn)量問題 y 作粒子速度的反向延長(zhǎng)線，設(shè)交于o點(diǎn)，o點(diǎn)與電場(chǎng)邊緣 的距離為x，則x 結(jié)論：粒子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中射出時(shí)，就像是從極板間的l/2處沿直線射出,若不同的帶電粒子是從靜止經(jīng)同一加速電壓u0加速后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的，則由和得： y 結(jié)論：粒子的偏轉(zhuǎn)角和偏轉(zhuǎn)距離與粒子的q、m無關(guān)，僅取決于加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)即不同的帶電粒子從靜止經(jīng)過同一電場(chǎng)加速后進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，它們?cè)陔妶?chǎng)中的偏轉(zhuǎn)角度和偏轉(zhuǎn)距離總是相同的,偏轉(zhuǎn)角是指入射速度與出射速度間的夾角，不是位移與入射速度的夾角,2如圖634所示，在a板附近有 一電子由靜止開始向b板運(yùn)動(dòng)， 則關(guān)于電子到達(dá)b板時(shí)的速率， 下列解釋正確的是 ( ) a兩板間距越大，運(yùn)動(dòng)時(shí)間就越長(zhǎng)，則獲得的速率越大 b兩板間距越小，加速度就越大，則獲得的速率越大 c與兩板間的距離無關(guān)，僅與加速電壓u有關(guān) d以上解釋都不正確,圖634,解析：帶電粒子的末速度取決于電場(chǎng)力對(duì)粒子做功的情況由wqu mv2知，電場(chǎng)力做的功由兩板間電勢(shì)差決定，而與板間距無關(guān)故c正確,答案：c,(2009福建高考)如圖63 5所示，平行板電容器與電動(dòng)勢(shì)為 e的直流電源(內(nèi)阻不計(jì))連接，下 極板接地一帶電油滴位于電容 器中的p點(diǎn)且恰好處于平衡狀態(tài)現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動(dòng)一小段距離 ( ),圖635,a帶電油滴將沿豎直方向向上運(yùn)動(dòng) bp點(diǎn)的電勢(shì)將降低 c帶電油滴的電勢(shì)能將減小 d若電容器的電容減小，則極板帶電荷量將增大,思路點(diǎn)撥 解答本題時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面： (1)電容器始終與電源連接； (2)下極板接地、電勢(shì)為零； (3)板間距變化引起板間電場(chǎng)強(qiáng)度變化,課堂筆記 上極板向上移動(dòng)一小段距離后，板間電壓不變，仍為e，故電場(chǎng)強(qiáng)度將減小，油滴所受電場(chǎng)力減小，故油滴將向下運(yùn)動(dòng)，a錯(cuò)；p點(diǎn)的電勢(shì)大于0，且p點(diǎn)與下極板間的電勢(shì)差減小，所以p點(diǎn)的電勢(shì)減小，b對(duì)；兩極板間電場(chǎng)方向豎直向下，所以p點(diǎn)的油滴應(yīng)帶負(fù)電，當(dāng)p點(diǎn)電勢(shì)減小時(shí)，油滴的電勢(shì)能應(yīng)增加，c錯(cuò)；電容器的電容c ，由于d增大，電容c應(yīng)減小，極板帶電荷量qce將減小，d錯(cuò),答案 b,先分清題目的類型(電壓不變還是電荷量不變)，再由e 、qcu和c 討論有關(guān)問題，是這類問題的常用解題思路.,如圖636所示，水平放置的 a、b兩平行板相距h，上板a帶正電 現(xiàn)有質(zhì)量為m、電荷量為q的小球在 b板下方距離為h處，以初速度v0豎直 向上從b板小孔進(jìn)入板間電場(chǎng)，欲使 小球剛好打到a板，a、b間電勢(shì)差uab應(yīng)為多大？,圖636,思路點(diǎn)撥 小球先在重力作用下做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，后在重力和電場(chǎng)力共同作用下做勻減速直線運(yùn)動(dòng),課堂筆記 法一：小球運(yùn)動(dòng)分兩個(gè)過程，在b板下方時(shí)僅受重力作用，做豎直上拋運(yùn)動(dòng)；進(jìn)入電場(chǎng)后受向下的電場(chǎng)力和重力作用，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到b板時(shí)速度為vb. 對(duì)第一個(gè)運(yùn)動(dòng)過程：vb2v022gh 對(duì)第二個(gè)運(yùn)動(dòng)過程：加速度為a 按題意，h為減速運(yùn)動(dòng)的最大位移，故有h ，整理得,vb22gh 聯(lián)立兩式解得he 由平行板電容器內(nèi)部勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)差的關(guān)系，易知uabhe，故有uab,法二：對(duì)小球的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程由動(dòng)能定理得 mg(hh)quab mv02 解得：uab,答案,對(duì)于帶電粒子在電場(chǎng)中的勻變速直線運(yùn)動(dòng)問題可選用以下三種方法處理： (1)能量方法：能量守恒定律； (2)功能關(guān)系：動(dòng)能定理； (3)動(dòng)力學(xué)方法：牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式相結(jié)合.,(15分)如圖637所示， 真空室中速度v01.6107 m/s的電 子束，連續(xù)地沿兩水平金屬板中 心線oo射入，已知極板長(zhǎng)l 4 cm，板間距離d1 cm，板右端 距離熒光屏pq為l18 cm.電子電荷量q1.61019 c，質(zhì)量m0.911030 kg.若在電極ab上加u220 sin100t v的交變電壓，在熒光屏的豎直坐標(biāo)軸y上能觀測(cè)到多長(zhǎng)的線段？(設(shè)極板間的電場(chǎng)是均勻的，兩板外無電場(chǎng)，熒光屏足夠大),圖637,思路點(diǎn)撥 由于電子經(jīng)過板間的時(shí)間極短，遠(yuǎn)小于交變電壓的周期，因此，在電子經(jīng)過板間的過程中，可認(rèn)為板間電壓不變，因此電子在板間的運(yùn)動(dòng)可認(rèn)為是類平拋運(yùn)動(dòng)，但不同電壓值對(duì)應(yīng)電子不同的偏移量，沿金屬板邊緣