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1、專題電場第1頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日電場強(qiáng)度的力的性質(zhì)明確兩種電荷：正電荷、負(fù)電荷 同性電荷互相推斥，異性電荷互相吸引。 中和：等量異種電荷相互抵消的現(xiàn)象。 物體帶電：使物體中的正負(fù)電荷分開過程。（不帶電物體，正負(fù)電荷等量） 帶正電：物體失去一些電子帶正電。 帶負(fù)電：物體得到一些電子帶負(fù)電。 4.基本電荷”與“點電荷”有什么區(qū)別？第2頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日電場強(qiáng)度的力的性質(zhì)1.理解、應(yīng)用庫侖定律 （1）庫侖定律的適用條件：真空中，兩個點電荷之間的相互作用 庫侖定律 ： 庫侖力實際上就是電場力第3頁，共63頁，2022年，5月20日，

2、2點2分，星期日電場強(qiáng)度的力的性質(zhì)例1：在真空中兩個固定的帶正電的點電荷，帶電量Q1Q2，點電荷q置于兩點電荷之間的連線上某點，正好處于平衡，則（ ） Aq一定是正電荷Bq一定是負(fù)電荷 Cq離Q2比離Q1遠(yuǎn)Dq離Q2比離Q1近 D第4頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日電場強(qiáng)度的力的性質(zhì)例2：在真空中，兩個電荷量分別為Q1和Q2的正點電荷，之間的距離為r，其庫侖力為F兩個電荷量分別為Q1和Q2的帶正電金屬球，之間的距離也為r，其庫侖力為F/。比較F和F/的大小，下列關(guān)系正確的是 （ ） A.F F/ B. F E0，p1=p2 p0 E1=E2= E0，p1=p2= p0 接

3、觸點一定在兩球初位置連線的中點右側(cè)某點 兩球必將同時返回各自的出發(fā)點。其中正確的是( )A. B. C. D.CAB-Q-2Q注：兩球接觸后的電荷量都變?yōu)?1.5Q，在相同距離上的庫侖斥力增大，返回過程中電場力做的正功大于接近過程中克服電場力做的功，由機(jī)械能定理，系統(tǒng)機(jī)械能必然增大，即末動能增大。 （2）庫侖定律和力學(xué)的綜合應(yīng)用第6頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日電場強(qiáng)度的力的性質(zhì) OABmBgFTLd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L的絲線懸掛在O點。靜止時A、B相距為d。為使平衡時AB間距離減為d/2，可采用以下哪些方法（ ）

4、A.將小球A、B的質(zhì)量都增加到原來的2倍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，同時將小球B的質(zhì)量增加到原來的2倍BD第7頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日電場強(qiáng)度的力的性質(zhì)2.理解電場強(qiáng)度E是電場的力的屬性 定義式： 條件式：E=KQ/r2 （由點電荷激發(fā)） E=U/d（勻強(qiáng)電場） （1）電場強(qiáng)度E的矢量性，與場中的點（位置）對應(yīng) 電場力FP=qEP例1.真空中兩個帶電量分別為Q和4Q的正點電荷,位于相距為30cm的A、B兩點,將另一個正電荷q置于AB連線上的C點,q受的合力恰好為零,C點距A

5、點 cm處.若將電荷q取走,C點場強(qiáng)為_.100第8頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日電場強(qiáng)度的力的性質(zhì)例2.在電場中A處放一檢驗點電荷+q,其受電力為F,方向向左,則A處場強(qiáng)大小為 , 方向為 .若將A處放點電荷為2q,則該處電場強(qiáng)度將 ,方向為 .F/q向左F/q向左第9頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日電場強(qiáng)度的力的性質(zhì) 例3.下列關(guān)于電場強(qiáng)度的敘述正確的是( ) A.電場中某點的場強(qiáng)在數(shù)值上等于單位電荷受到的電場力B.電場中某點的場強(qiáng)與該點檢驗電荷所受電場力成正比C.電場中某點的場強(qiáng)與方向就是檢驗電荷在該點所受電場力方向D.電場中某點的場強(qiáng)與該點

6、有無檢驗電荷無關(guān) AD第10頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日電場強(qiáng)度的力的性質(zhì)例4.如圖11所示,在勻強(qiáng)電場中的O點放置點電荷,其帶電量為Q ,此時距O點r處的P點,場強(qiáng)恰好為零.求原勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小是多少?若以O(shè)點為圓心,以O(shè)P長為半徑作一圓,在O點正上方圓周上S點的場強(qiáng)的大小是多少?方向如何?答案：E勻=KQ/rEs=2 KQ/r方向與水平方向成45第11頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日電場強(qiáng)度的力的性質(zhì)例5.在x軸上A、B兩處分別放有兩個點電荷，A處為-Q,B處為+2Q,在x軸上某處,兩個電荷各自產(chǎn)生電場強(qiáng)度數(shù)值為EA和EB,則( )A.EA

7、=EB之點,只有一處,該處合場強(qiáng)為0; B. EA=EB之點有兩處,一處合場強(qiáng)為0,另一處合場強(qiáng)為2EA C.EA=EB之點共有三處,其中兩處合場強(qiáng)為0;另一處合場強(qiáng)為 2EA D.EA=EB之點共有三處,其中一處合場強(qiáng)為0,另二處合場強(qiáng)為 2EAB第12頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日電場強(qiáng)度的力的性質(zhì)例6. 如圖所示,一個質(zhì)量為m帶電量-q的半徑極小的小球,用絲線懸掛在某勻強(qiáng)電場中,電力線與水平面平行.當(dāng)小球靜止時,測得懸線與豎直夾角為30,由此可知勻強(qiáng)電場方向為 ,電場強(qiáng)度大小為 .水平向右E=3 mg/3q第13頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期

8、日電場強(qiáng)度的力的性質(zhì)（2）形象描述-電場線在靜電場中,電場線從正電荷起,終于負(fù)電荷,不閉合曲線.電場線不能相交,否則一點將有兩個場強(qiáng)方向.電場線不是電場里實際存在的線,是為使電場形象化的假想線電場線的（切線）方向為該點的場強(qiáng)方向，電場線的疏密表示場強(qiáng)的大小。電場線垂直于等勢面。電場線密的地方等差等勢面密；等差等勢面密的地方電場線也密電場線互不相交，等勢面也互不相交。電場線的方向是電勢降低的方向，而且是降低最快的方向。第14頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日電場強(qiáng)度的力的性質(zhì) 勻強(qiáng)電場等量異種點電荷的電場等量同種點電荷的電場點電荷與帶電平板+孤立點電荷周圍的電場注意電場線、等

9、勢面的特點和電場線與等勢面間的關(guān)系要牢記以下6種常見的電場的電場線和等勢面：第15頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日電場強(qiáng)度的力的性質(zhì) 例1；關(guān)于電場線,下述說法中正確的是A.電場線是客觀存在的（ ）B.電場線與電荷運(yùn)動的軌跡是一致的.C.電場線上某點的切線方向與與電荷在該點受力方向可以不同.D.沿電場線方向,場強(qiáng)一定越來越大.C第16頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日電場強(qiáng)度的力的性質(zhì)例2.如圖所示,正電荷q在電場力作用下由p向Q做加速運(yùn)動,而且加速度越來越大,那么可以斷定,它所在的電場是圖中哪能一個?( )D第17頁，共63頁，2022年，5月20日

10、，2點2分，星期日帶電粒子在電場中的運(yùn)動例題3.下列幾種說法中，哪種說法是正確的（ ） A.電場中電場線上每一點的切線方向都跟點的場 強(qiáng)方向一致。 B.沿電場線方向，場強(qiáng)一定越來越小。 C.沿電場線方向，電勢一定越來越低。 D.在電場場作用下，正電荷一定以電勢高的地方 向電勢低的地方移動。 AC第18頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日電場強(qiáng)度的力的性質(zhì)例4.如圖所示，在等量異種點電荷的電場中，將一個正的試探電荷由a 點沿直線移到o點，再沿直線由o點移到c點。在該過程中，檢驗電荷所受的電場力大小和方向如何改變？其電勢能又如何改變？+c0a解：根據(jù)電場線和等勢面的分布可知：電場

11、力一直減小而方向不變；電勢能先減小后不變。第19頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日電場強(qiáng)度的力的性質(zhì)3.靜電感應(yīng):導(dǎo)體內(nèi)的自由電荷電場的作用而重新分布的現(xiàn)象 靜電平衡:導(dǎo)體中(包括表面)沒有電荷定向移動的狀態(tài), 叫靜電平衡 處于靜電平衡狀態(tài)導(dǎo)體的特點： 導(dǎo)體內(nèi)部的場強(qiáng)處處為零，電場線在導(dǎo)體內(nèi)部中斷； 導(dǎo)體是一個等勢體，表面是一個等勢面 導(dǎo)體表面上任一點的場強(qiáng)方向跟該點的表面垂直； 導(dǎo)體所帶的凈電荷全部分布在導(dǎo)體的外表面上（或端面上）。 注：這四個特點在分析實際問題時常常用到 靜電屏蔽 第20頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日電場強(qiáng)度的力的性質(zhì)例1.如圖所

12、示，接地金屬球a的半徑為R，球外點電荷的電量為Q，到球心的距離為r，所有感應(yīng)電荷在球心的電場強(qiáng)度大小等于（ ）。KQ/r2KQ/R2 B. KQ/r2+KQ/R2 C.0 D. KQ/r2 D靜電平衡第21頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日電場強(qiáng)度的力的性質(zhì)例2.把一個架在絕緣支座上的導(dǎo)體放在負(fù)電荷形成的電場中，導(dǎo)體外于靜電平衡時，導(dǎo)體表面上感應(yīng)電荷的分布，如圖所示，這時導(dǎo)體（ ）（A）A端的電勢比B端的電勢高。（B）P1點的場強(qiáng)比P2點的大。（C）P1點和P2點的場強(qiáng)相等，且等于零。（D）A端和B端的電勢相等，且等于零。P1P2C靜電平衡第22頁，共63頁，2022年，5

13、月20日，2點2分，星期日電場強(qiáng)度的力的性質(zhì) A.B體上任意一點電勢都為零 B.B體上任意一點電場強(qiáng)度都為零 C.B體內(nèi)的P點的電場強(qiáng)度為零 D.B體上右邊電勢為正,左邊電勢為負(fù)例3.如圖中,A、B都是裝在絕緣柄上的金屬導(dǎo)體，A帶正 電后靠近B，發(fā)生靜電感應(yīng)，若取大地或無窮遠(yuǎn)電勢為零，P是B體內(nèi)的一點，則( ) +BAPC靜電平衡第23頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日電場強(qiáng)度的力的性質(zhì)例4.如圖所示，枕形金屬導(dǎo)體，置于正點電荷附近并通過導(dǎo)線、開關(guān)與大地連接。以下敘述正確的是（ ）A.無論是否閉合K1還是K2，導(dǎo)體內(nèi)的電場強(qiáng)度均為零B.無論是否閉合K1還是K2，導(dǎo)體的電勢均

14、為零C.在閉合K1或K2的瞬間，均有電流由導(dǎo)體流向大地D.無論閉合哪一個開關(guān)后，導(dǎo)體右端都無電荷分布。金屬體K1+QK2BA靜電平衡ACD注：正點電荷在其周圍激發(fā)的電場， 其電勢均高于零，并沿電場線方向 電勢逐漸降低第24頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日電場強(qiáng)度的力的性質(zhì)例5.如圖1-6所示，A是帶正電的金屬球，B是不帶電的絕緣導(dǎo)體，把B放在A附近，此時B的電勢為1；用手觸摸B的左端，此時B的電勢為2；放開手后，再將A移走，B的電勢變?yōu)?，下列關(guān)于三個電勢高低的關(guān)系（ ）是正確的。 A 1= 2= 3 B 1 2 3 C 1 2 3 D 1 3B靜電平衡第25頁，共63頁

15、，2022年，5月20日，2點2分，星期日電場強(qiáng)度的力的性質(zhì)靜電屏蔽（1）不接地屏蔽（2）接地屏蔽例1：例2：第26頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日電場的能的性質(zhì)在電場中移動電荷電場力做的功： W = qU（定義），只與始末位置的電勢差 有關(guān)。 W = qEd （q /d）（只適用于勻強(qiáng)電場）功、能關(guān)系: W = -EP =EK 電場力對點電荷做的功等于點電荷的電勢能的變化量（或增量）第27頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日電場的能的性質(zhì)注：在只有電場力做功的情況下：電場力做功的過程是電勢能和 動能相互轉(zhuǎn)化的過程，即 W = -EP =EK。無論對正電

16、荷還是負(fù)電荷，只要電場力做正功，電勢能就減??；克服電場力做功，電勢能就增大。正電荷在電勢高處電勢能大；負(fù)電荷在電勢高處電勢能小。利用公式W=qU進(jìn)行計算時，要注意正、負(fù)功的確定或判斷。每道題都應(yīng)該畫出示意圖，抓住電場線這個關(guān)鍵。（電場線能 表示電場強(qiáng)度的大小和方向，能表示電勢降低的方向。有了這 個直觀的示意圖，可以很方便地判定點電荷在電場中受力、做 功、電勢能變化等情況。）電場力做功和重力做功具有類似的 特點。 第28頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日電場的能的性質(zhì)電勢差：在電場中A、B兩點電勢的差值叫電勢差， 即UAB=A- B ，且有UAB=-UBA 電勢差和電場力的功

17、的關(guān)系：UAB=W/q注：電場中某點的電勢，等于單位正電荷由該點移動到參考點 （零電勢點）時電場力所做的功。 將電荷引入電場后，它一定受電場力qE，且一定具有電勢 能 EP = q。 在電場中移動電荷電場力做的功：W = qU（定義） 在勻強(qiáng)電場中：U=Ed （d/E）第29頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日電場的能的性質(zhì)電勢：定義 =EP/q 單位是伏特 是描述電場能的性質(zhì)的物理量 是標(biāo)量，有正、負(fù)。 只有零勢點確定后，電勢才是確定的。在取無窮遠(yuǎn)處為零電勢時：正點電荷形成的電場中各點的電勢均為正， 負(fù)點電荷形成的電場中各點的電勢均為負(fù)。 等勢面：電勢相等的點構(gòu)成的面。 幾

18、種典型等勢面的分布第30頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日電場的能的性質(zhì)例1.下列說法正確的是（ ） A.電場中順著電場線移動電荷，電場力做功，電荷 電勢能減少 B.在電場中逆著電場線移動電荷，電場力做功， 電荷電勢能減少 C.在電場中順著電場線移動正電荷，電場力做正功， 電荷電勢能減少 D.在電場中逆著電場線移動負(fù)電荷，電場力做負(fù)功， 電荷電勢能增加C第31頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日電場的能的性質(zhì)例2.一個點電荷，從靜電場的a點移到b點，其電勢能變化為零，則（ ） A.a、b兩點場強(qiáng)一定相等 B. 該點電荷一定沿等勢面移動 C.作用于該點電荷的

19、電場力與其移動方向總是垂直的 D.a、b兩點的電勢一定相等D第32頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日電場的能的性質(zhì)例3.如圖所示，三個同心圓是同一個點電荷周圍的三個等勢面，已知這三個圓的半徑成等差數(shù)列。A、B、C分別是這三個等勢面上的點，且這三點在同一條電場線上。A、C兩點的電勢依次為A=10V和C=2V，則B點的電勢是（ ）A.一定等于6V B.一定低于6V C.一定高于6V D.無法確定+CBAB第33頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日電場的能的性質(zhì)例4.如圖所示，將一個電荷量為q = +310-10C的點電荷從電場中的A點移到B點過程，克服電場力做

20、功610-9J。已知A點的電勢為A= - 4V，求B點的電勢。 解：由W=qUAB得：UAB = W/q =-610-9 /310-10 =-20V 而UAB=A- B 所以： B= A- UAB =（-4）-（-20） =16Vv+FAB第34頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日電場的能的性質(zhì)例5.電子在電場中（只受電場力）由電勢高處運(yùn)動到電勢低處的過程中，下列說法中正確的是（ ） A.電子動能一定越來越小 B. 電子電勢能一定越來越大 C.電子速度一定越來越大 D.電子電勢能可能越來越小AB第35頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日電場的能的性質(zhì)例6：圖

21、6-4中A、B、C、D是勻強(qiáng)電場中一正方形的四個頂點。已知A、B、C三點的電勢分別為 A=15V， B=3V， C=-3V。求：D點的電勢D=？答案：D=9vUAC= A- C=15V-（-3V）=18V UBC= B- C=3V-（-3V）=6V EC=AC/3 UEC=UAC/3 UEC=UAC/3=1/318=6VUEC= E- C E=UEC+ C UEC=6V和C=-3V代入上式： E=6+（-3）=3V E= B=3VBE（及其延長線）是“等勢線”。FE第36頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日電場的能的性質(zhì)例7.如圖，水平放置的帶電平行板M、N，相距10mm,A

22、點距離M板3mm，AB連線長為5mm，且與水平線夾角為53，將q=2.010-6C的電荷由A點沿AB線移到B點,電場力做正功1.610-6J，那么MN兩板電勢差UMN= V，A點電勢A= V，B點電勢B= V. 2-0.6-1.4注：理解、應(yīng)用公式U=Ed第37頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日電場的能的性質(zhì)例1.如圖質(zhì)量為m，電量為+q的帶電粒子，以初速度V0垂直射入場強(qiáng)為E，方向豎直向下的勻強(qiáng)電場中，該粒子在電場中運(yùn)動時間為 時，其即時速度方向與初速度方向成30角，在這過程中粒子的電勢能增量為_. Ev0v0v注：類平拋運(yùn)動 a=（mg+qE）/m電場和力學(xué)的綜合應(yīng)用第

23、38頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日電場的能的性質(zhì) 例2.如圖，勻強(qiáng)電場方向水平向右，場強(qiáng)E=1.5106V/m，絲線長L=40cm，上端系于O點，下端系質(zhì)量為m=1.0104kg，帶電量為q=+4.910-10C的小球，將小球從最低點A由靜止釋放，求：小球擺到最高點時絲線與豎直方向的夾角多大？擺動過程中小球的最大速度是多大？（g=9.8m/s）OACBE注：這是個“歪擺”。由已知電場力Fe=0.75G擺動到平衡位置時絲線與豎直方向成37角，因此最大擺角為74。小球通過平衡位置時速度最大。由動能定理：1.25mg0.2L=mvB2/2，vB=1.4m/s（合場力求解簡單）

24、 電場和力學(xué)的綜合應(yīng)用第39頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日電場的能的性質(zhì)例3：一個帶正電荷q，質(zhì)量為m的小物塊放在絕緣斜面上的A點，它與斜面間的動摩擦系數(shù)為，斜面與水平面夾角為，整個裝置放在水平方向的勻強(qiáng)電場中，如圖所示，原來置于A點的小物塊受到沿斜面向上的短時沖量I作用后沿斜面運(yùn)動。求：要使小物塊能夠沿斜面通過距A點為S的B點，水平方向的勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)最大值是多少？ 在第問的條件下，小物塊通過B點的動能是多少？注：最大場強(qiáng)應(yīng)是小物塊對斜面的壓力剛好為零，即N=0。由 qEsin=mgcos得E=mgctg/q，在第問條件下，由N=0得f=0。從A點到B點，根據(jù)動能定理

25、：（mgsin+qEcos）S=EkB-I2/2m EkB= I2/2m+mgS/sin 電場和力學(xué)的綜合應(yīng)用第40頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日電場的能的性質(zhì)例4.光滑絕緣豎直細(xì)桿與正點電荷Q為圓心的圓圈交于B、C兩點，一量為m電量為-q的空心小球從桿上A點從靜止開始下落，設(shè)AB=BC=h，小求滑到B點的速度為3gh ，則小球滑至C點時的速度為多大？A、C兩點的電勢差為多大？ABCQ答案：UAc=mgh/2q v= 5gh電場和力學(xué)的綜合應(yīng)用注：動能定理、等勢面的應(yīng)用第41頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日電場的能的性質(zhì)例5. 如圖所示，一帶電粒子

26、以豎直向上的初速度v自A點進(jìn)入場強(qiáng)為E，方向為水平向右的勻強(qiáng)電場，粒子受到的電場力大小等于重力，當(dāng)粒子到達(dá)B點時，速度大小等于v，但方向變?yōu)樗?，求粒子從A點到B點所經(jīng)歷的時間為多少？ A、B兩點之間的電勢差等于多少？簡解：t=v/g d=（v/2）t=v2/2g UAB=Ed=Ev2/2g 電場和力學(xué)的綜合應(yīng)用第42頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日電場的能的性質(zhì)例6.如圖所示，虛線a、b、c是電場中的三個等勢面，相鄰等勢面間的電勢差相同，實線為一個帶電的質(zhì)點僅在電場力作用下，通過該區(qū)域的運(yùn)動軌跡，P、Q是軌跡上的兩點。下列說法中正確的是（ ） A.三個等勢面中，等勢面a

27、的電勢最高 B.帶電質(zhì)點一定是從P點向Q點運(yùn)動 C.電場線方向一定由a指向b D.帶電質(zhì)點通過P點時的動能比通過 Q點時小D電場和力學(xué)的綜合應(yīng)用PQcba第43頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日電場的能的性質(zhì)例7如圖所示,三條平行等距的直虛線表示電場中的三個等勢面,電勢值分別為10V,20V,30V。實線表示一帶負(fù)電的粒子在該區(qū)域內(nèi)僅受電場力作用的運(yùn)動軌跡,對于軌跡上的a、b、c三點來說 （ ） A.粒子必定先過a,再過b,然后到c B.粒子在三點受到的電場力Fa=Fb=Fc C.粒子在三點的動能關(guān)系是EaEbEc D.粒子在三點的動能關(guān)系是EcEaEbBD電場和力學(xué)的綜合

28、應(yīng)用第44頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日電場的能的性質(zhì)例8.如圖所示，一光滑絕緣斜槽放在方向豎直向下，場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，從斜槽頂端A沿斜槽向下釋放一初速度為V0的帶負(fù)電的小球，小球質(zhì)量為m，帶電量為q，斜槽底端B與A點的豎直距離為h，則關(guān)于小球的運(yùn)動情況，下列說法中正確的是（ ） A.只有E mg/q + mvO2/2gh，小球才能沿斜槽 運(yùn)動到B點 B.只有Emg/q,小球才能沿斜槽運(yùn)動到B點 C.小球若沿斜槽能到達(dá)B點，速度可能是V0 D.小球若沿斜槽能到達(dá)B點，最小速度一定 大于V0電場和力學(xué)的綜合應(yīng)用BC第45頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，

29、星期日電場的能的性質(zhì)例9如圖所示，A、B兩水平平行金屬板構(gòu)成一個電容為C的電器，B板接地，最初A、B兩板均不帶電。今在B板上方h處有一帶電量為q，質(zhì)量為m的小液滴，從靜止開始對準(zhǔn)B板上的小孔落下，若能落到A板上并被其吸引，隨后在同一位置同樣的小液滴方能再落下，否則將不再落下。設(shè)A、B的距離為d，不計空氣阻力，求：（1）第幾滴液滴在A、B板間做勻速直線運(yùn)動？（1）第幾滴液滴到達(dá)A板時速度恰好為零？答案：n=mgCd/q2 + 1 n=mg(h+d)C/q2 + 1 電場和力學(xué)的綜合應(yīng)用第46頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日帶電粒子在電場中的運(yùn)動1.帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的加速

30、直線運(yùn)動如圖所示：在一對帶電平行金屬板所形成的勻強(qiáng)電場中，兩板間的電壓為U、電場強(qiáng)度為E。如果圖中的帶正電或帶負(fù)電的粒子（電荷量為q）的初速為零，就會在電場力的作用下作勻加速直線運(yùn)動。（注：忽略帶電粒子所受重力的影響才作直線運(yùn)動。）處理這類問題有兩種方法第一種方法和基本思路如下：F=qE F=ma a=F/m =qE/m =qU/dm 第二種方法的基本思路如下： W=qU =Ek =mv2/2 0 qU= mv2/2 - 0 第47頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日帶電粒子在電場中的運(yùn)動例1.下列粒子從初速度為零的狀態(tài)經(jīng)過加速電壓為U 的電場之后，哪種粒子的速度最大（ ）

31、（A）a粒子（B）氚核 （C）質(zhì)子 （D）鈉離子C帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的加速直線運(yùn)動第48頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日帶電粒子在電場中的運(yùn)動例題2. 在圖6-22中a、b和c表示點電荷a的電場中的三個等勢面，它們的電勢分別為 、2/3、 /4。一帶電粒子從等勢面a上某處由靜止釋放后，僅受電場力作用而運(yùn)動，已知它經(jīng)過等勢面b時的速率為v，則它經(jīng)過等勢面c的速率為 。 1.5v 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的加速直線運(yùn)動動能定理：qU=mv/2 -mv0/2電場力功：W=qU 應(yīng)用第49頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日帶電粒子在電場中的運(yùn)動例3A、B是一對平

32、行的金屬板，如圖所示在兩板間加一周期為T的交變電 壓U，現(xiàn)有一電子從A板上的小孔進(jìn)入兩板間的電場區(qū)內(nèi)，設(shè)電子的初速 度和重力均可忽略，從B板加正向電壓開始計時（ ） A.若電子是在t=0時刻進(jìn)入的，它將一直向B板運(yùn)動 B.若電子是在t=T/8時刻進(jìn)入的，它可能時而向B板運(yùn)動，時而向A板 運(yùn)動，最后打在B板上 C.若電子是在t=3T/8時刻進(jìn)入的，它可能時而向B板運(yùn)動，時而向A板 運(yùn)動，最后打在B板上 D.若電子是在t= T/2時刻進(jìn)入的，它可能時而向B板運(yùn)動，時而向A板運(yùn)動AB帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的加速直線運(yùn)動第50頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日帶電粒子在電場中的運(yùn)動2

33、帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn)如圖（1）、（2）、（3）、（4）所示：在真空中水平放置的一對帶電金屬板，兩板間的電壓為U、距離為d。若帶電粒子以水平方向或斜向以初速v0射入平行金屬板的電場中，則會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，其運(yùn)動形式和性質(zhì)與平拋、斜拋運(yùn)動相似。 處理這種問題的基本思路如下： 由F=ma F=qE E=U/d得 qU/d=ma所以a=qU/md然后再根據(jù)類似平拋運(yùn)動的公式求解： x=v0t y=at2/2 第51頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日帶電粒子在電場中的運(yùn)動例1如圖所示，電子從負(fù)極板邊緣垂直射入均強(qiáng)電場，恰好從正極板邊緣飛出?，F(xiàn)在若使兩極板間的距離增大到原來的2倍，兩極

34、板的電壓保持不變，電子入射的方向和位置不變，且電子仍恰從正極板邊緣飛出，則電子入射速度大小應(yīng)為原來的（ ）A B1/2倍 C D2倍帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn)2/22B由類平拋運(yùn)動：y=d=at/2 a=eU/dm t=L/v0 t=L/v第52頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日帶電粒子在電場中的運(yùn)動例2如圖所示，是一個示波管工作的原理圖，電子經(jīng)加速電壓加速后以速度v0垂直電場方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，離開電場時側(cè)移量為h，兩平行板間的距離為d，電勢差為U，板長為L，每單位電壓引起的側(cè)移量h/U叫做示波管的靈敏度。為了提高靈敏度，可采用下列哪些方法？（ ）A增加兩板間的電勢差UB盡

35、可能使板長L做得短些C盡可能使兩板間的距離d減小些D使電子的射入速度v0大些帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn)C注： h/U的表達(dá)式第53頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日帶電粒子在電場中的運(yùn)動例3.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，然后射入電勢差為U2的兩塊平行極板間的電場中，入射方向跟極板平行，整個裝置處在真空中，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（ ）AU1變大，U2變大BU1變小，U2變大 CU1變大，U2變小DU1變小，U2變大小帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn)B注：寫出tg=at/v0V0、a、t

36、?第54頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日帶電粒子在電場中的運(yùn)動例4一束電子流在U1=500V的電壓作用下得到一定速度后垂直于平行板間的勻強(qiáng)電場飛入兩板間的中央，如圖所示。若平行板間的距離d=1cm，板長L=5cm，問至少在平行板上加多大電壓U2才能使電子不再飛出平行板？帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn)答案：400V注： 勻加速直線 類平拋運(yùn)動第55頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日帶電粒子在電場中的運(yùn)動 例6如圖所示，熱電子由陰極飛出時的初速忽略不計，電子發(fā)射裝置的加速電壓為U0。電容器板長和板間距離均為L=10cm，下極板接地。電容器右端到熒光屏的距離也是

37、L=10cm。在電容器兩極板間接一交變電壓，上極板的電勢隨時間變化的圖象如左圖。（每個電子穿過平行板的時間極短，可以認(rèn)為電壓是不變的）求：在t=0.06s時刻，電子打在熒光屏上的何處？熒光屏上有電子打到的區(qū)間有多長？屏上的亮點如何移動？帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn)3U0u0.06LL LU0yOt00.10.20.30.40.5-3U0解：由圖知t=0.06s時刻偏轉(zhuǎn)電壓為1.8U0，可求得y = 0.45L= 4.5cm，打在屏上的點距O點13.5cm。電子的最大側(cè)移為0.5L（偏轉(zhuǎn)電壓超過2.0U0，電子就打到極板上了），所以熒光屏上電子能打到的區(qū)間長為3L=30cm。屏上的亮點由下而上勻速

38、上升，間歇一段時間后又重復(fù)出現(xiàn)。解：由圖知t=0.06s時刻偏轉(zhuǎn)電壓為1.8U0，可求得y = 0.45L= 4.5cm，打在屏上的點距O點13.5cm。電子的最大側(cè)移為0.5L（偏轉(zhuǎn)電壓超過2.0U0，電子就打到極板上了），所以熒光屏上電子能打到的區(qū)間長為3L=30cm。屏上的亮點由下而上勻速上升，間歇一段時間后又重復(fù)出現(xiàn)。第56頁，共63頁，2022年，5月20日，2點2分，星期日電容器 電容電容器：能容納電荷的器件 兩個彼此絕緣又相隔很近的導(dǎo)體都可以看成一個電容器 定義式：C=Q/U=Q/U（適用于任何電容器） 決定式；C=S/4kd（僅適用于平行板電容器）注：電容是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量，是由電容器本