精品課件：高三物理復(fù)習(xí)課件--電場

1、高三高三物理知識塊物理知識塊系列復(fù)習(xí)復(fù)習(xí)類：兩種電荷，電荷守恒；靜電屏蔽；示波管、類：兩種電荷，電荷守恒；靜電屏蔽；示波管、 示波器及其應(yīng)用。示波器及其應(yīng)用。 類：真空中的庫侖定律，電荷量；類：真空中的庫侖定律，電荷量； 電場，電場強(qiáng)度，電場線，點(diǎn)電荷的場強(qiáng)，電場，電場強(qiáng)度，電場線，點(diǎn)電荷的場強(qiáng)， 勻強(qiáng)電場，勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度的疊加；電場強(qiáng)度的疊加； 電勢能，電勢差，電勢，等勢面；勻強(qiáng)電場中電勢差跟電電勢能，電勢差，電勢，等勢面；勻強(qiáng)電場中電勢差跟電場強(qiáng)度的關(guān)系；場強(qiáng)度的關(guān)系； 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動；電容器，電容，平行板電帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動；電容器，電容，平行板電容器的電容，常用

2、的電容器。容器的電容，常用的電容器。 一、用比值法定義物理量一、用比值法定義物理量1 1、定義電場強(qiáng)度的方法；、定義電場強(qiáng)度的方法；2 2、定義電勢差的方法；、定義電勢差的方法；3 3、定義、定義電容的方法；電容的方法；4 4、把地球視為質(zhì)點(diǎn)，定義地球周圍的引力場、把地球視為質(zhì)點(diǎn)，定義地球周圍的引力場強(qiáng)度。（見例題一）強(qiáng)度。（見例題一）二、解決二、解決帶電粒子在電場中的運(yùn)動問題帶電粒子在電場中的運(yùn)動問題1、因電場力作功與路徑無關(guān)，所以用動能定理、因電場力作功與路徑無關(guān)，所以用動能定理WEkqUmv2/2解決帶電粒子在電場中運(yùn)動問題是首選的方法。解決帶電粒子在電場中運(yùn)動問題是首選的方法。2、用動

3、能定理不能求解速度的方向，要求解速度的方向可、用動能定理不能求解速度的方向，要求解速度的方向可用牛頓運(yùn)動定律，復(fù)雜的曲線運(yùn)動可以分解為兩個(gè)直線運(yùn)動用牛頓運(yùn)動定律，復(fù)雜的曲線運(yùn)動可以分解為兩個(gè)直線運(yùn)動處理。處理。 （2003年上海市高考）有質(zhì)量的物體周圍存在著年上海市高考）有質(zhì)量的物體周圍存在著引力場。萬在引力和庫侖力有類似的規(guī)律，因此我引力場。萬在引力和庫侖力有類似的規(guī)律，因此我們可以用定義靜電場場強(qiáng)的方法來定義引力場的場們可以用定義靜電場場強(qiáng)的方法來定義引力場的場強(qiáng)。由此可得，與質(zhì)量為強(qiáng)。由此可得，與質(zhì)量為M的質(zhì)點(diǎn)相距的質(zhì)點(diǎn)相距r處的引力處的引力場場強(qiáng)的表達(dá)式為場場強(qiáng)的表達(dá)式為EG= （萬有

4、引力恒量用萬有引力恒量用G表示）。表示）。 設(shè)引力場強(qiáng)度為設(shè)引力場強(qiáng)度為EG G，則，則EG G=FG G/m FG=2rMmG2rMGmFEGG傳感器是一種采集信息的重要器件，如圖為測定壓力的電容式傳傳感器是一種采集信息的重要器件，如圖為測定壓力的電容式傳感器，將電容器、靈敏電流表（零刻度在中央）和電源串聯(lián)成閉感器，將電容器、靈敏電流表（零刻度在中央）和電源串聯(lián)成閉合回路。當(dāng)壓力合回路。當(dāng)壓力F作用于可動膜片電極上，膜片產(chǎn)生形變，引起電作用于可動膜片電極上，膜片產(chǎn)生形變，引起電容的變化，使靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)。在對膜片開始施加恒定壓力容的變化，使靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)。在對膜片開始施加恒定壓力到膜

5、片穩(wěn)定之后，靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)情況為（電流從電流表正到膜片穩(wěn)定之后，靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)情況為（電流從電流表正接線柱流入時(shí)指針向右偏）（接線柱流入時(shí)指針向右偏）（ ）A向右偏轉(zhuǎn)到某一刻度后回到零刻度向右偏轉(zhuǎn)到某一刻度后回到零刻度B向左偏轉(zhuǎn)到某一刻度后回到零刻度向左偏轉(zhuǎn)到某一刻度后回到零刻度C向右偏轉(zhuǎn)到某一刻度后不動向右偏轉(zhuǎn)到某一刻度后不動D向左偏轉(zhuǎn)到某一刻度后不動向左偏轉(zhuǎn)到某一刻度后不動 壓力出現(xiàn)后電容器兩極間距離變小，壓力出現(xiàn)后電容器兩極間距離變小，電容變大，電容變大，因電壓不變，故電量增大，因電壓不變，故電量增大，電源給電容器充電，電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，充電結(jié)電源給電容器充電，電流計(jì)指針向右偏

6、轉(zhuǎn)，充電結(jié)束電流計(jì)指針歸零。束電流計(jì)指針歸零。正確選項(xiàng)是正確選項(xiàng)是A。 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陂g有一正電荷（電量很?。┕潭ㄔ赑點(diǎn)，如圖所示，以點(diǎn)，如圖所示，以E表表示兩極板間的場強(qiáng)，示兩極板間的場強(qiáng)，U表示電容器的電壓，表示電容器的電壓，W表示正電荷在表示正電荷在P點(diǎn)的電勢能。若保持負(fù)極板不動，將正極板移到圖中虛線點(diǎn)的電勢能。若保持負(fù)極板不動，將正極板移到圖中虛線所示的位置，則（所示的位置，則（ ）AU變小，變小，E不變不變 BE變大，變大，W變大變大CU變小，變小，W不變不變 DU

7、不變，不變，W不變不變 電容器的帶電量不變，正對面積不變，電容器的帶電量不變，正對面積不變，C=S/4kd, C=Q/U=Q/Ed,E= 4 kQ/S故極間的電場強(qiáng)度不變。故極間的電場強(qiáng)度不變。U=Ed,d變小，變小，U變小，變小，正電荷的電勢能正電荷的電勢能W=Exq,這三個(gè)物理量均不變，這三個(gè)物理量均不變，W不變。不變。正確選項(xiàng)是正確選項(xiàng)是AC。 長為長為L兩端封閉的玻璃真空管，內(nèi)壁光滑。裝有兩端封閉的玻璃真空管，內(nèi)壁光滑。裝有A、B兩個(gè)帶電小球，質(zhì)量、電量分別為兩個(gè)帶電小球，質(zhì)量、電量分別為m、3q和和3m 、q，管豎直時(shí)，管豎直時(shí)，A球在底部，球在底部，B球恰在管中央；若將球恰在管中央

8、；若將管倒置兩球平衡時(shí)，管倒置兩球平衡時(shí)，B球?qū)艿椎膲毫榍驅(qū)艿椎膲毫?，A、B兩球之間的距離為兩球之間的距離為 。 本題示意圖如右本題示意圖如右在右示甲圖中研究B mgLqK34322在右示乙圖中研究A， mgrqK22323 /Lr 再在乙圖中研究A和B組成的整體N=4mg。如圖所示，電子在電勢差為如圖所示，電子在電勢差為U1的加速電場中由靜止開始運(yùn)動，的加速電場中由靜止開始運(yùn)動，然后沿中心線射入電勢差為然后沿中心線射入電勢差為U2的平行金屬板間的電場中，的平行金屬板間的電場中，在滿足了電子能射出平行板區(qū)域的條件下，一定能使電子的在滿足了電子能射出平行板區(qū)域的條件下，一定能使電子的偏

9、轉(zhuǎn)角偏轉(zhuǎn)角變大的情況是（變大的情況是（ ）AU1變大，變大，U2變大變大 BU1變小，變小，U2變大變大CU1變大，變大，U2變小變小 DU1變小，變小，U2變小變小 在電子能穿出電場的條件下在電子能穿出電場的條件下t=L/V0，在加速電場中 20121mVeU在偏轉(zhuǎn)電場中 0VatVVtanxy1222dU/LUtan,dm/eUa，正確選項(xiàng)是B。如圖所示，兩平行金屬板如圖所示，兩平行金屬板MN間距為間距為d，板上有兩板上有兩個(gè)正對的小孔個(gè)正對的小孔A、B，在兩板間加如圖電壓，最大在兩板間加如圖電壓，最大值為值為U0，在，在t=0時(shí)，時(shí)，N板為高電勢。這時(shí)有質(zhì)量為板為高電勢。這時(shí)有質(zhì)量為M，

10、帶電量為帶電量為q的正離子，經(jīng)的正離子，經(jīng)U=U0/3的電壓加速后的電壓加速后從從A孔射入兩板間，經(jīng)過兩個(gè)周期后恰從孔射入兩板間，經(jīng)過兩個(gè)周期后恰從B孔射出孔射出（不計(jì)重力），求交變電壓的周期（不計(jì)重力），求交變電壓的周期T。 正離子在正離子在A處的初速度處的初速度 V V0 0= = mqU320用V-t圖象表示離子的運(yùn)動情況十分直觀（見下圖）。 在半個(gè)周期內(nèi)離子的位移S1=（V0+V1）/2T/2 =（V0+V1）T/4，兩個(gè)周期的位移S=（V0+V1）T=d。V1=V0-U0qT/2dm。03242020dTmqUTmdqUqUmdTor,qUmd006662第二個(gè)解的物理意義是V1與V

11、0的方向相反 如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為帶電量為q的粒子，僅受的粒子，僅受電場力作用，以恒定的速率電場力作用，以恒定的速率v沿一圓弧做圓周運(yùn)動，沿一圓弧做圓周運(yùn)動，從圓周上從圓周上A點(diǎn)到點(diǎn)到B點(diǎn)速度方向改變了點(diǎn)速度方向改變了角，角，A、B兩點(diǎn)兩點(diǎn)間弧長為間弧長為S，求：求：A、B兩點(diǎn)處的場強(qiáng)的大小及兩點(diǎn)處的場強(qiáng)的大小及A、B兩兩點(diǎn)間的電勢差點(diǎn)間的電勢差 既然帶電粒子以恒定不變的速率沿圓弧運(yùn)動，又僅受電場力作用，既然帶電粒子以恒定不變的速率沿圓弧運(yùn)動，又僅受電場力作用，那么帶電粒子一定處于點(diǎn)電荷的電場中，且?guī)щ娏Ｗ釉谝渣c(diǎn)電荷為圓心的那么帶電粒子一定處于點(diǎn)電荷的電場中，且

12、帶電粒子在以點(diǎn)電荷為圓心的圓上運(yùn)動圓上運(yùn)動根據(jù)牛頓運(yùn)動定律和圓周運(yùn)動規(guī)律，由電場力提供向心力根據(jù)牛頓運(yùn)動定律和圓周運(yùn)動規(guī)律，由電場力提供向心力 rVmqE2S=r qSmVE2由動能定理知A、B兩點(diǎn)間的電勢差為零（帶電粒子只有在點(diǎn)電荷電場中才可能做勻速圓周運(yùn)動） 思考：思考：還有沒有別的措施可滿足這樣的條件？ 關(guān)于靜電場的以下說法在正確的是（關(guān)于靜電場的以下說法在正確的是（ ）A沿電場線方向各點(diǎn)的電勢不可能相同沿電場線方向各點(diǎn)的電勢不可能相同 B沿電場線方向各點(diǎn)的電場強(qiáng)度一定是減小的沿電場線方向各點(diǎn)的電場強(qiáng)度一定是減小的C等勢面上各點(diǎn)的電場強(qiáng)度不可能相同等勢面上各點(diǎn)的電場強(qiáng)度不可能相同 D等勢

13、面上各點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向一定垂直該等勢面等勢面上各點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向一定垂直該等勢面 A D兩個(gè)相同的金屬小球，各自帶電后相距兩個(gè)相同的金屬小球，各自帶電后相距r時(shí)相互作時(shí)相互作用力的大小為用力的大小為F，將兩球接觸后分開，放回原處，將兩球接觸后分開，放回原處，相互作用力的大小仍為相互作用力的大小仍為F，則兩球原來所帶電荷則兩球原來所帶電荷（ ）A可能是等量的同種電荷可能是等量的同種電荷 B可能是不等量的同種電荷可能是不等量的同種電荷C可能是不等量的異種電荷可能是不等量的異種電荷 D. .不可能是異種電荷不可能是異種電荷 Aq1q2=qs2, 2qs=q1-q2222qqqsC如圖所示電路中，如圖

14、所示電路中，A、B為兩塊豎直放置的平行金屬板，為兩塊豎直放置的平行金屬板，G是一只靜是一只靜電計(jì)，開關(guān)電計(jì)，開關(guān)S合上后，靜電計(jì)指針張開一個(gè)角度，下述哪些做法可使合上后，靜電計(jì)指針張開一個(gè)角度，下述哪些做法可使靜電計(jì)指針張角增大（靜電計(jì)指針張角增大（ ）A使使A、B兩板靠近一些兩板靠近一些 B使使A、B兩板正對面積錯(cuò)開一些兩板正對面積錯(cuò)開一些C斷開斷開S后使后使B板向右平移拉開一些板向右平移拉開一些D斷開斷開S后使后使A、B兩板正對面積錯(cuò)開一些兩板正對面積錯(cuò)開一些 C=Q/US閉合U不變S斷開Q不變。C D圖中所示是一平行板電容器，其電容為圖中所示是一平行板電容器，其電容為C，帶電量為帶電量為

15、Q，上上極板帶正電?，F(xiàn)將一個(gè)試探電荷極板帶正電?，F(xiàn)將一個(gè)試探電荷q由極板間的由極板間的A點(diǎn)移到點(diǎn)移到B點(diǎn)，點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)間距離為兩點(diǎn)間距離為S，連線，連線AB與板間的夾角為與板間的夾角為30，則電，則電場力對試探電荷場力對試探電荷q所做的功等于（所做的功等于（ ）AqCs/Qd BqQs/Cd CqQS/2Cd DqCS/2Qd C如圖，如圖，a、b豎直向上的電場線上的兩點(diǎn)，一帶電質(zhì)豎直向上的電場線上的兩點(diǎn)，一帶電質(zhì)點(diǎn)在點(diǎn)在a點(diǎn)由靜止釋放，沿電場線向上運(yùn)動，到點(diǎn)由靜止釋放，沿電場線向上運(yùn)動，到b點(diǎn)時(shí)點(diǎn)時(shí)恰好速度為零，下列說法正確的是（恰好速度為零，下列說法正確的是（ ）A帶電質(zhì)點(diǎn)在帶電質(zhì)點(diǎn)在a

16、、b兩點(diǎn)所受電場力都是豎直向上的兩點(diǎn)所受電場力都是豎直向上的 Ba點(diǎn)電勢比點(diǎn)電勢比b點(diǎn)電勢高點(diǎn)電勢高C帶電質(zhì)點(diǎn)在帶電質(zhì)點(diǎn)在a點(diǎn)的電勢能比在點(diǎn)的電勢能比在b點(diǎn)的電勢能小點(diǎn)的電勢能小 Da點(diǎn)的場強(qiáng)比點(diǎn)的場強(qiáng)比b點(diǎn)的場強(qiáng)大點(diǎn)的場強(qiáng)大BmgEaqmgmgEbqmgAD如圖所示，如圖所示，a、b、c、d是正方形，將一負(fù)電荷是正方形，將一負(fù)電荷q從從a點(diǎn)移到點(diǎn)移到b點(diǎn)時(shí)，需點(diǎn)時(shí)，需克服電場力做功克服電場力做功W，若將同一負(fù)電荷若將同一負(fù)電荷q從從a點(diǎn)移到點(diǎn)移到d點(diǎn)也需克服電場力點(diǎn)也需克服電場力做功做功W，則關(guān)于此空間存在的電場可能是（則關(guān)于此空間存在的電場可能是（ ）A方向由方向由a指向指向c的勻強(qiáng)電場的

17、勻強(qiáng)電場 B方向由方向由b指向指向d的勻強(qiáng)電場的勻強(qiáng)電場C處于處于c點(diǎn)的正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場點(diǎn)的正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場 D處于處于c點(diǎn)的負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場點(diǎn)的負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場 abcdb、d兩點(diǎn)電勢相等AD如圖所示，如圖所示，q1、q2、q3分別表示在一條直線上的三個(gè)點(diǎn)電荷，已知分別表示在一條直線上的三個(gè)點(diǎn)電荷，已知q1與與q2之間的距離為之間的距離為l1，q2與與q3之間的距離為之間的距離為l2，且每個(gè)電荷都處于平衡且每個(gè)電荷都處于平衡狀態(tài)。狀態(tài)。（1）如）如q2為正電荷，則為正電荷，則q1為為 電荷，電荷，q3為為 電荷。電荷。（2）q1、q2、q3三者電量大小之比是三者電量大小之比是 ： ：

18、 。 負(fù)負(fù)122122lll2122ll如圖所示，質(zhì)量為如圖所示，質(zhì)量為m=1.010-2kg的帶電小球，以的帶電小球，以1ms的速度射向勻強(qiáng)電場中已知的速度射向勻強(qiáng)電場中已知v0的方向與水的方向與水平成平成=45角，電場中相鄰的兩等勢面間距為角，電場中相鄰的兩等勢面間距為1cm求求(1)使小球在電場中作直線運(yùn)動時(shí)所帶電量使小球在電場中作直線運(yùn)動時(shí)所帶電量q；(2)沿直線運(yùn)動所經(jīng)過的最大距離沿直線運(yùn)動所經(jīng)過的最大距離 欲使小球作直線運(yùn)動，即沿欲使小球作直線運(yùn)動，即沿v0方向運(yùn)動方向運(yùn)動其所受合外力方向只能與其所受合外力方向只能與v0方向共線方向共線重力向下電場力必向左重力向下電場力必向左所以小

19、球帶正電荷，如圖所示可得所以小球帶正電荷，如圖所示可得 Eq=mg,E=U/dq=1.010-5(C) 設(shè)最大位移為s，根據(jù)動能定理 -2as=0-V02,cm.gs ,ga532212 由由動能定理動能定理222121bcmVmVmghCBghVc5mghmVqUmghCAcAC252122qmghUAC2勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小E2.0103V/m，方向水平，電場中有兩個(gè)帶電方向水平，電場中有兩個(gè)帶電質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)A、B，它們的質(zhì)量均為它們的質(zhì)量均為m1.010-5kg，質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)A帶負(fù)電，質(zhì)點(diǎn)帶負(fù)電，質(zhì)點(diǎn)B帶帶正電，電量皆為正電，電量皆為q1.010-9C，兩質(zhì)點(diǎn)位于同一等勢面上，當(dāng)

20、兩質(zhì)點(diǎn)位于同一等勢面上，當(dāng)A以初以初速度速度vA2.0m/s，B以初速度以初速度vB1.2m/s均沿電場方向，同時(shí)開始沿均沿電場方向，同時(shí)開始沿同一直線運(yùn)動，則以后的運(yùn)動過程中（不計(jì)重力）。同一直線運(yùn)動，則以后的運(yùn)動過程中（不計(jì)重力）。（1）經(jīng)過多少時(shí)間兩質(zhì)點(diǎn)再次位于同一等勢面上。）經(jīng)過多少時(shí)間兩質(zhì)點(diǎn)再次位于同一等勢面上。（2）兩質(zhì)點(diǎn)再次位于同一等勢面之前它們的最大距離是多少？）兩質(zhì)點(diǎn)再次位于同一等勢面之前它們的最大距離是多少？ (1)據(jù)題意據(jù)題意B作勻加速運(yùn)動作勻加速運(yùn)動 A作勻減速運(yùn)動作勻減速運(yùn)動再次相遇時(shí)有再次相遇時(shí)有1. 2t+at2/2=2t-at2/2,a=0.2m/s2t=4s.(2)速度相等時(shí)兩質(zhì)點(diǎn)間距離最大速度相等時(shí)兩質(zhì)點(diǎn)間距離最大2-at2