高二物理-電場(chǎng)(七寶+L.J.)省名師優(yōu)質(zhì)課賽課獲獎(jiǎng)?wù)n件市賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

2.電荷間作用力：電荷間經(jīng)過(guò)電場(chǎng)而有相互作用力，“同性相斥，異性相吸”。場(chǎng)是一個(gè)沒(méi)有質(zhì)量特殊物質(zhì)，場(chǎng)含有能量。3.電荷量：物體所帶電荷多少單位：庫(kù)侖(C)1C=1A·s,1C=10-6C第八章電場(chǎng)

§8.1庫(kù)侖定律一、電荷1.電荷種類(lèi)：自然界有且僅有兩種電荷；正負(fù)電荷要求方法：用絲綢摩擦過(guò)玻璃棒帶正電荷，用毛皮摩擦過(guò)橡膠棒帶負(fù)電荷。1/724.元電荷：一個(gè)電子或質(zhì)子所帶電荷，任何帶電體所帶電量是元電荷電量整數(shù)倍。1e＝1.6×10-19C是由密立根油滴試驗(yàn)測(cè)定試驗(yàn)原理：帶負(fù)電油滴在電場(chǎng)中受力而運(yùn)動(dòng)密立根油滴試驗(yàn)意義：(1)證實(shí)電荷不連續(xù)性(含有顆粒性)，全部電荷都是基本電荷e整數(shù)倍。(2)測(cè)量并得到了基本電荷量。

5.檢驗(yàn)物體帶電方法：用驗(yàn)電器；吸引輕小物體2/72二、起電方法：1.摩擦起電：相互摩擦物體間電子得失而引發(fā)。2.接觸起電：電荷從帶電導(dǎo)體轉(zhuǎn)移到相接觸不帶電導(dǎo)體而引發(fā)。3.感應(yīng)起電:利用靜電感應(yīng)使物體帶電。★重點(diǎn)提醒：不論哪種方式，都沒(méi)有創(chuàng)造電荷，只是電荷發(fā)生了轉(zhuǎn)移，且轉(zhuǎn)移過(guò)程中正負(fù)電荷總量保持不變！4.電荷守恒定律：（自然界基本規(guī)律之一）在一個(gè)與外界無(wú)電荷交換系統(tǒng)內(nèi)，任一時(shí)刻正、負(fù)電荷代數(shù)和保持不變3/72三、點(diǎn)電荷：1.定義：帶電體大小與帶電體間距離相比，小到能夠忽略不計(jì)，這么帶電體叫點(diǎn)電荷。2.特征：理想化模型，實(shí)際不存在?！镏攸c(diǎn)提醒：實(shí)際很小帶電體不一定能看作點(diǎn)電荷，實(shí)際很大物體有時(shí)卻能夠看作點(diǎn)電荷。特例：研究均勻帶電導(dǎo)體球（球殼）間靜電力時(shí)，不論距離遠(yuǎn)近，都可看作點(diǎn)電荷，其間距等于兩球心間距離。4/72四、庫(kù)侖定律：(是由庫(kù)侖扭秤試驗(yàn)得到)1.定律：在真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷間作用力跟它們電量乘積成正比，跟它們間距離平方成反比,方向在它們連線上。2.公式：適用條件：真空中、靜止點(diǎn)電荷?。ㄈ币徊豢桑╈o電力恒量：k＝9.0×109N·m2/C2物理意義？3.電介質(zhì)中庫(kù)侖定律：5/72[例1]兩個(gè)完全相同帶電金屬小球A、B，分別帶有電荷量QA＝6.4×10-9C，QB＝-3.2×10-9C。讓兩球接觸，在接觸過(guò)程中，電子怎樣轉(zhuǎn)移并轉(zhuǎn)移了多少？[例2]氫原子核外電子繞核作圓周運(yùn)動(dòng)，已知電子質(zhì)量為me=9.1

10-31kg，電子電量e=1.6

10-19C，電子與核平均距離r=0.53

10-10m。則其運(yùn)動(dòng)速度多大？其動(dòng)能多大？運(yùn)動(dòng)周期多大？6/72[例3]相距為d電荷A、B，帶電量分別為4Q與Q。現(xiàn)引入第三個(gè)點(diǎn)電荷C，(1)要使C處于靜止?fàn)顟B(tài)，應(yīng)滿(mǎn)足什么條件？(2)要使A、B、C都處于靜止?fàn)顟B(tài)，應(yīng)滿(mǎn)足什么條件？★重點(diǎn)提醒：三個(gè)點(diǎn)電荷要平衡，則它們必A.同一直線B.正負(fù)間隔C.兩大夾小[例4]：真空中有甲、乙兩個(gè)點(diǎn)電荷，相距為r，它們間靜電力為F。若甲電量變?yōu)樵瓉?lái)2倍，乙電量變?yōu)樵瓉?lái)1/3，距離變?yōu)?r，則它們之間靜電力變?yōu)椋ǎ〢.3F/8 B.F/6 C.8F/3 D.2F/37/72[例5]：A、B處有等量異性點(diǎn)電荷QA=+Q,QB=-Q，相距2L，求在中垂線上C處點(diǎn)電荷QC=+q所受靜電力F，其中AC與AB夾角為θ。F隨θ怎樣改變？若A、B是同性電荷呢？

[例6]：真空中有A、B兩點(diǎn)電荷相距l(xiāng)，質(zhì)量分別為m、2m，由靜止出發(fā)，開(kāi)始時(shí)A加速度為a，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，B加速度也為a，速率為v，那么這時(shí)兩點(diǎn)電荷相距多遠(yuǎn)？A速率為多少？電勢(shì)能降低了多少？8/72[例7]如圖所表示，用長(zhǎng)為l輕質(zhì)絕緣細(xì)線將一質(zhì)量為m1、帶電量為q1帶電小球A懸于O點(diǎn)，同時(shí)在懸點(diǎn)正下方l處固定一質(zhì)量為m2、帶電量為q2另一小球B。因?yàn)殪o電斥力作用，兩小球相距x?，F(xiàn)欲使x減半，則可采取方法是（）。（A）將A球帶電量變?yōu)樵瓉?lái)1/8（B）將B球帶電量變?yōu)樵瓉?lái)1/8（C）將A球質(zhì)量變?yōu)樵瓉?lái)8倍

（D）將B球質(zhì)量變?yōu)樵瓉?lái)8倍

9/72[例8]兩個(gè)質(zhì)量為m1和m2小球各用長(zhǎng)度相同絲線懸掛在同一點(diǎn),當(dāng)兩小球帶電荷量分別為＋Q1和＋Q2時(shí)，兩絲線張開(kāi)，與豎直方向夾角分別為α1和α2，以下說(shuō)法正確是（）(A)若m1＝m2，則α1=α2(B)若m1>m2，則α1>α2

(C)若m1<m2，則α1<α2

(D)若m1＝m2，且＋Q1>＋Q2則α1>α2

α1α210/72[例9]如圖所表示，兩帶電小球a、b分別用兩根絕緣細(xì)線系于O點(diǎn)，兩個(gè)小球靜止時(shí)，它們處于同一水平面上，此時(shí)角α<β。現(xiàn)將兩細(xì)線同時(shí)剪斷，以下對(duì)細(xì)線剪斷后某時(shí)刻兩小球運(yùn)動(dòng)情況相關(guān)判斷，正確是（）。（A）兩球處于同一水平面上（B）a球水平位移大于b球水平位移（C）a球速度小于b球速度（D）a球速度大于b球速度11/72一、電場(chǎng)1.電場(chǎng)：電荷周?chē)臻g客觀存在一個(gè)物質(zhì)。2.電場(chǎng)性質(zhì)：對(duì)放入其中電荷有力作用。這種力叫電場(chǎng)力?！?.2電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度與電場(chǎng)線二、電場(chǎng)強(qiáng)度(是定量描述電場(chǎng)力性質(zhì)物理量)1.試探電荷:放入場(chǎng)源電荷電場(chǎng)中電荷。2.電場(chǎng)強(qiáng)度:放入電場(chǎng)中某點(diǎn)電荷所受到電場(chǎng)力F跟它電荷量q比值。（1）場(chǎng)強(qiáng)定義式：E=F/q單位：N/C或V/m（2）矢量性：要求電場(chǎng)中某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)檎姾稍谠擖c(diǎn)所受電場(chǎng)力方向。電場(chǎng)電荷電荷12/72三、點(diǎn)電荷電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)1.點(diǎn)電荷電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)決定式：E=kQ/r2Q為場(chǎng)源電荷電荷量r為該電荷到場(chǎng)源電荷距離2.方向：若場(chǎng)源電荷為正，則該點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)從場(chǎng)源電荷指向該點(diǎn)。3.適用條件：真空中點(diǎn)電荷13/72★重點(diǎn)提醒：E=F/qE=kQ/r2電場(chǎng)強(qiáng)度定義式，E與F、q無(wú)關(guān)點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度決定式，E決定于Q、r適適用于任何電場(chǎng)僅適用點(diǎn)電荷產(chǎn)生電場(chǎng)q是放入場(chǎng)中試探電荷量Q是產(chǎn)生電場(chǎng)場(chǎng)源電荷量14/724.電場(chǎng)獨(dú)立性和疊加性(1)假如有幾個(gè)點(diǎn)電荷同時(shí)存在，它們電場(chǎng)就相互疊加，形成合電場(chǎng)。(2)這時(shí)某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)就等于各電荷單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)矢量和。(3)場(chǎng)強(qiáng)疊加符合“平行四邊形法則”。應(yīng)用：填補(bǔ)法了解：孤立點(diǎn)電荷產(chǎn)生電場(chǎng)中，找不到兩個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度完全相同點(diǎn)。15/72[例1]在x軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷，一個(gè)帶正電2Q，一個(gè)帶負(fù)電-Q，用E1和E2分別表示兩電荷所產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)大小。問(wèn)在x軸上E1=E2點(diǎn)有幾處？該處合場(chǎng)強(qiáng)為多少？[例2]問(wèn)(1)EA=?(2)若AB距離為L(zhǎng)，則EB=?qB=?θABmq16/72[例3]如圖，A、B、C三點(diǎn)為一直角三角形三個(gè)頂點(diǎn)，∠

B＝30°，現(xiàn)在A、B兩點(diǎn)放置兩個(gè)點(diǎn)電荷QA和QB，測(cè)得C點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向平行于AB向左，則QA何種電荷？QA:QB＝？ABC17/72[例4]如圖，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中將一帶電量為＋q，質(zhì)量為m小球以初速v0拋出，帶電小球運(yùn)動(dòng)軌跡恰好為一條與豎直方向夾角為θ直線。求：(1)E可能方向(2)場(chǎng)強(qiáng)最小值(3)當(dāng)E=mgtanθ時(shí)，加速度a=？θv0[例5]如圖所表示，質(zhì)量為m帶電小球用細(xì)線懸掛于場(chǎng)強(qiáng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)中，小球平衡時(shí)，懸線與豎直方向成θ角。求：（1）該小球帶電性質(zhì)及其帶電量大??；（2）若將細(xì)繩剪斷，小球運(yùn)動(dòng)性質(zhì)及其加速度大小和方向。18/72[例6]如圖，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，該小球靜止，θ已知，若將細(xì)線燒斷，小球?qū)⒆鰟蚣铀僦本€運(yùn)動(dòng)，關(guān)于場(chǎng)強(qiáng)大小E和小球加速度大小a，以下說(shuō)法可能正確時(shí)（）E=mgtanθ/q，a=g/cosθB.E=mgsinθ/q，a=g/cosθC.E=mg/q，a=2gcosθD.E=mg/q，a=gθqm19/72三、電場(chǎng)線1.定義：定性描述電場(chǎng)強(qiáng)弱與方向一簇假想曲線。2.電場(chǎng)線特征：(1)靜電場(chǎng)中電場(chǎng)線起始于正電荷，終止于負(fù)電荷孤立正電荷電場(chǎng)線終止于無(wú)窮遠(yuǎn)處情況，可了解為在無(wú)窮遠(yuǎn)處存在負(fù)電荷(2)電場(chǎng)線疏密程度表示場(chǎng)強(qiáng)相對(duì)大小(3)電場(chǎng)線上每一點(diǎn)切線方向(默認(rèn)為順著箭頭方向)表示該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向(4)靜電場(chǎng)電場(chǎng)線不組成封閉曲線，既不相交，也不相切。20/72(5)電場(chǎng)線是假想(6)電場(chǎng)線不一定就是帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡。勻強(qiáng)電場(chǎng)(最主要、最經(jīng)典一個(gè)電場(chǎng))某一區(qū)域場(chǎng)強(qiáng)大小和方向都相同電場(chǎng);電場(chǎng)線特征：直線、相互平行、均勻分布。21/72[例1]如圖，問(wèn)：質(zhì)量均為m，在無(wú)和有豎直向下勻強(qiáng)電場(chǎng)E時(shí)細(xì)線對(duì)懸點(diǎn)拉力各為多少？＋2q－qllO[例2]如圖，線長(zhǎng)相同，質(zhì)量均為m，

qA=+3Q，qB=-Q，以下正確是（）

★注意：連接體問(wèn)題要善于用整體法！22/72[例3]把質(zhì)量為m正點(diǎn)電荷放在電場(chǎng)中由靜止釋放，不計(jì)重力，則以下正確是（）A.點(diǎn)電荷軌跡一定和電場(chǎng)線重合B.DDH速度方向總是與所在處電場(chǎng)線方向一致C.DDH加速度方向總是與所在處電場(chǎng)線切線重合D.DDH將沿電場(chǎng)線切線方向拋出，做拋物線運(yùn)動(dòng)E.DDH在勻強(qiáng)電場(chǎng)中一定沿DCX運(yùn)動(dòng)注意：電場(chǎng)線有直線（如勻強(qiáng)電場(chǎng)或點(diǎn)電荷電場(chǎng)）和曲線（平行或不平行）。★★僅受電場(chǎng)力情況下，只有在DCX為直線電場(chǎng)中靜止釋放或初速度平行于DCX時(shí)，DDH運(yùn)動(dòng)軌跡才與DCX重合。23/72[例4]如圖，實(shí)線為勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)線。虛線為一電子僅受電場(chǎng)力作用時(shí)運(yùn)動(dòng)軌跡，則（）（A）電場(chǎng)線方向向右；（B）電場(chǎng)線方向向左；（C）點(diǎn)電荷在B處速度比在A處大；（D）點(diǎn)電荷在B處速度比在A處小?！铩铩镒⒁猓狐c(diǎn)電荷受到電場(chǎng)力總是指向軌跡凹一側(cè)，并與電場(chǎng)線平行。（前提：不計(jì)其它力）24/72[例5]如圖，點(diǎn)電荷q沿負(fù)電荷電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線MN從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能逐步增大，則（）MNabA電場(chǎng)線方向由M指向NB電場(chǎng)線方向由N指向MC點(diǎn)電荷q一定帶正電D點(diǎn)電荷q不一定帶負(fù)電25/72[例6]如圖甲，AB是某點(diǎn)電荷電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線，如圖乙是a、b兩處試探電荷所受電場(chǎng)力大小與電荷量關(guān)系，要求電場(chǎng)力方向由A向B為正向，由此可判定A.場(chǎng)源電荷可能是正點(diǎn)電荷，在A側(cè)B…正…….，在B側(cè)C…負(fù)…….，在A側(cè)D…負(fù)…….，在B側(cè)ABababFq26/72[例7]電量+Q均勻分布在半徑為R圓環(huán)上,現(xiàn)在A處挖去長(zhǎng)度為l<<R一小段，則圓心O處E=?[例8]電量+Q均勻分布在半徑為R球殼上,現(xiàn)在A處挖去半徑為r<<R一小圓面，則圓心O處E=?★★★注意：“填補(bǔ)法”---挖去一塊電量為q區(qū)域相當(dāng)于在該處未挖前補(bǔ)上一塊電量為-q區(qū)域。27/72[例9]電量+Q均勻分布在半徑為R圓環(huán)上,在軸線上距圓心O為lP處

E=?從O順著軸線向遠(yuǎn)處移動(dòng)，E怎樣改變？28/72[例10]光滑斜面37°，小物塊m，q(>0)均已知，當(dāng)有如圖電場(chǎng)時(shí)，物塊恰靜止，若E變?yōu)樵瓉?lái)1/2，求：(1)原來(lái)E＝？(2)E改變后物塊運(yùn)動(dòng)a＝？(3)沿斜面下滑距離為L(zhǎng)時(shí)v＝？Em，q37°29/72[例11]已知m，＋q，起初小球在AB間往返擺動(dòng)，(1)到B點(diǎn)時(shí)突然加一豎直向上E＝mg/q勻強(qiáng)電場(chǎng)，則T’=？(2)到C點(diǎn)時(shí)突然加如上電場(chǎng)并保持，則小球?qū)⒃鯓舆\(yùn)動(dòng)？則T’=？ABCθθ30/72[例12]如圖，光滑水平面上有M，N兩點(diǎn)，各放一電荷量分別為＋q，＋2q完全相同金屬球A和B，給A、B以相等初動(dòng)能Ek0(此時(shí)速度大小均為V0),使其相向運(yùn)動(dòng)，兩球碰后返回M、N兩點(diǎn)是動(dòng)能分別是Ek1，Ek2，速度大小分別是V1，V2，則（）AEk1=Ek2>Ek0，V1=V2>V0BEk1=Ek2=Ek0，V1=V2=V0C碰撞發(fā)生在MN中點(diǎn)左側(cè)D兩球同時(shí)返回MN兩點(diǎn)AB＋2q＋qMN31/72一、電場(chǎng)力做功1.勻強(qiáng)電場(chǎng)(恒力做功)2.點(diǎn)電荷電場(chǎng)(變力做功)3.電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)，只與初末位置相關(guān)(電場(chǎng)力是保守力)

二、電勢(shì)能（標(biāo)量、正負(fù)表示相對(duì)于0電勢(shì)能大小）1.定義：置于電場(chǎng)中電荷含有與相對(duì)位置相關(guān)能，叫“電勢(shì)能”。2.電場(chǎng)力做功等于帶電體電勢(shì)能增量負(fù)值

WF=-Δε§8.3電勢(shì)能、電勢(shì)、電勢(shì)差和等勢(shì)面32/723.怎樣判斷電勢(shì)能改變？注意：不論試探電荷正負(fù)，經(jīng)過(guò)電場(chǎng)力做功來(lái)判斷，既方便又準(zhǔn)確。不論電荷正負(fù)，電場(chǎng)力作正功，電勢(shì)能降低;電場(chǎng)力作負(fù)功，電勢(shì)能增加。(與重力做功相類(lèi)比)電勢(shì)能是電場(chǎng)和電荷系統(tǒng)所共有。(重力勢(shì)能是物體和地球所共有)三、電勢(shì)（是定量描述電場(chǎng)能性質(zhì)物理量）1.定義：?jiǎn)挝徽姾稍陔妶?chǎng)中所含有電勢(shì)能，叫做電勢(shì)。電勢(shì)是相對(duì)量通常要求無(wú)窮遠(yuǎn)處或大地為0勢(shì)能面，即0勢(shì)面。33/722.公式：φ

=ε/q單位：1V=1J/C，ε是電荷量為q點(diǎn)電荷在該處電勢(shì)能*3.點(diǎn)電荷電場(chǎng)中某點(diǎn)電勢(shì):φ＝kQ/r，

Q>0，則φ>0;Q<0，則φ<0。(1)電勢(shì)決定于場(chǎng)源電荷及相對(duì)位置。(2)電勢(shì)是相對(duì)0勢(shì)面而言。(3)正電荷電場(chǎng)中各點(diǎn)電勢(shì)均為正；負(fù)電荷電場(chǎng)中各點(diǎn)電勢(shì)均為負(fù)了解：某點(diǎn)電荷在同種點(diǎn)電荷產(chǎn)生電場(chǎng)中電勢(shì)能一定為正，異種則為負(fù)。(4)電勢(shì)含有疊加性（取代數(shù)和）34/72電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)比較

E

φ1意義描述電場(chǎng)力性質(zhì)描述電場(chǎng)能性質(zhì)2定義式E=F/qφ=ε/q

決定式E=kQ/r2

或E=U/dφ=kQ/r或φ=Ed3標(biāo)矢量矢量標(biāo)量但有正負(fù)4單位N/C;V/mV；J/C5聯(lián)絡(luò)：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中UAB=Ed；沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐步降低。場(chǎng)強(qiáng)方向是電勢(shì)降低最快方向。6區(qū)分：場(chǎng)強(qiáng)大小與電勢(shì)高低(電場(chǎng)線方向)無(wú)必定聯(lián)絡(luò)！35/72四、電勢(shì)差

1.定義：電荷在電場(chǎng)兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力做功與電量比值。UAB=WAB/q2.已知A、B兩點(diǎn)電勢(shì)φA、φ

B,則兩點(diǎn)間電勢(shì)差為UAB=φ

A-φ

B

(與0勢(shì)點(diǎn)選取無(wú)關(guān))UAB=-UBA,UAC=UAB+UBC=UAB-UCB3.物理意義：

單位正電荷在電場(chǎng)中從A到B電場(chǎng)力做功

4.標(biāo)量性：電勢(shì)差UAB為標(biāo)量，但能夠有正負(fù)，視A、B兩點(diǎn)電勢(shì)高低。（電勢(shì)差絕對(duì)值叫“電壓”。）若UAB=?注意正負(fù)36/725.定義式:UAB＝WAB/q即：WAB＝qUAB適合用于任何電場(chǎng)。

注意腳標(biāo)一一對(duì)應(yīng)。證：∵電場(chǎng)力做功等于電勢(shì)能增量負(fù)值

∴WAB=－(qφB-qφA)＝q(φA-φB)=qUAB6.勻強(qiáng)電場(chǎng)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)差與距離關(guān)系：

UAB=EdAB

∴勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)決定式：E＝UAB/dAB

[V/m]37/72☆★☆★主要結(jié)論：1.只有在勻強(qiáng)電場(chǎng)中沿著直線移動(dòng)，每經(jīng)過(guò)相等距離才改變相等電勢(shì)！2.

即使通常以無(wú)窮遠(yuǎn)處或大地為0勢(shì)點(diǎn)，但在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，普通不會(huì)要求無(wú)窮遠(yuǎn)處為0勢(shì)點(diǎn)。3.

正電荷在電場(chǎng)中由靜止釋放，它一定沿著電勢(shì)降低方向或電勢(shì)能降低方向運(yùn)動(dòng)；負(fù)電荷在電場(chǎng)中由靜止釋放，它一定沿著電勢(shì)升高方向或電勢(shì)能降低方向運(yùn)動(dòng)。38/72五、等勢(shì)面1.定義：電場(chǎng)中電勢(shì)相等各點(diǎn)組成面。2.注意：(1)等勢(shì)面描述電勢(shì)分布;而電場(chǎng)線描述場(chǎng)強(qiáng)分布;(2)沿等勢(shì)面移動(dòng)，電荷電勢(shì)能qφ不變，故電場(chǎng)力不做功，電場(chǎng)線一定與等勢(shì)面垂直;(3)電場(chǎng)線方向總是由電勢(shì)較高等勢(shì)面到電勢(shì)較低等勢(shì)面;(4)等差等勢(shì)面越密處場(chǎng)強(qiáng)越大。例39/72記住下面幾個(gè)情況等勢(shì)面！40/72思索1：兩個(gè)等量同種電荷，沿著兩電荷間連線從一端到另一端，(1)E和φ各怎樣改變？(2)從中點(diǎn)沿著中垂線向外呢？(3)兩個(gè)等量異種電荷呢？等量異種電荷:沿著連線

E先↘后↗,φ一直↘;

沿著中垂線向外E一直↘，φ為0保持不變。等量同種(正)電荷:沿著連線

E先↘后↗,φ先↘后↗;

沿著中垂線向外E先↗后↘，φ一直↘。41/72指出下面幾個(gè)等勢(shì)面特征：特征：導(dǎo)體表面越尖地方，附近電場(chǎng)越強(qiáng)。42/72思索2：怎樣已知電場(chǎng)力做功判斷電場(chǎng)線方向？例1.1：q=－2×10-6C，從A移到B，電場(chǎng)力做負(fù)功4×10-5J，從B移到C，電場(chǎng)力做正功8×10-5J，再?gòu)腃移到D，克服電場(chǎng)力做功6×10-5J，比較φA，φB，φC，φD。答：以下例，若電場(chǎng)力正功WF>0，則F與S同向又若試探電荷q>0，則F與E同向∴E與S同向43/72[例1.2]在電場(chǎng)中把q＝－1×10-9C電荷從A移動(dòng)到B時(shí)電場(chǎng)力做了1.5×10-8J功，再把它從B移到C，電場(chǎng)力做了－4×10-8J功。（1）A、B、C三點(diǎn)電勢(shì)高低情況怎樣？（2）UAB＝？UBC＝？UAC＝？（3）若取A點(diǎn)為0電勢(shì)點(diǎn)，則φB＝？φC＝？UBC＝？44/72[例2]圖示為一帶電小球在水平方向電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡，由此圖能夠判斷（）（A）小球帶負(fù)電（B）小球帶正電（C）小球電勢(shì)能降低（D）小球電勢(shì)能增加[例3]如圖所表示，實(shí)線為電場(chǎng)線，虛線為等勢(shì)面。a、b兩點(diǎn)電勢(shì)分別為φ

a=40V，φ

b=20V，則a、b連線中點(diǎn)c電勢(shì)φc為（）。（A）等于30V（B）小于30V（C）大于30V（D）不能確定提醒：等差等勢(shì)面法或函數(shù)圖像法45/72☆★☆★

[例4.1]在電場(chǎng)中，φA>φB，令q>0，則（）（A）把-q從A移到B，W電<0（B）把-q從A移到B，W電>0（C）把+q從A移到B，W電<0（D）把+q從A移到B，W電>046/72☆★☆★[例4.2]一帶電小球在空中由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，WG=3J，W電=1J，克服空氣阻力做功0.5J。則（）（A）EP重減小3J（B）EP電增大1J（C）Ek增大3.5J（D）E機(jī)增大0.5J回顧：功效原理—除了重力和彈性?xún)?nèi)力之外力做功之和等于系統(tǒng)機(jī)械能增量。47/72☆★☆★[例4.3]如圖，光滑絕緣細(xì)桿豎直放置，+Q在圓心，含有m、-q有孔小球從A點(diǎn)由靜止下滑。已知AB＝h，vB=，則電場(chǎng)力做功WAB＝?UAB＝？UAC＝？⊿EP重=？⊿ε=？⊿E機(jī)=？48/72[例5.1]如圖，A、B為兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷，QA>0，QB<0。在A、B連線上有等間距a、b、c三點(diǎn)，且b為連線中點(diǎn)。則（）（A）Ea=Ec（B）φa=φc（C）Uab=Ubc

（D）將另一點(diǎn)電荷沿中垂線移動(dòng)一段距離，W電=0

49/72[例5.2]兩個(gè)等量正電荷P、Q，三個(gè)點(diǎn)O、A、B位于中垂線上如圖。則()A.EA一定大于EB，φA一定大于φBB.EA不一定大于EB，φA一定大于φBC.EA一定大于EB，φA不一定大于φBD.EA不一定大于EB，φA不一定大于φBPQABO50/72[例6]質(zhì)量為m電荷量為q質(zhì)點(diǎn)，只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)，其速度方向改變角度為θ，AB弧長(zhǎng)為s，則A、B間電勢(shì)差UAB＝？AB弧中某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小E＝？51/72[例7]實(shí)線未標(biāo)明方向電場(chǎng)線，虛線是一帶電粒子q運(yùn)動(dòng)軌跡，若只受電場(chǎng)力作用，則由圖可確定（）(A)q符號(hào)(B)q在a、b兩點(diǎn)受力方向(C)q在a、b兩點(diǎn)v何處較大(D)q在a、b兩點(diǎn)ε何處較大52/72[例8]如圖所表示，帶電量分別為+Q1與-Q2異種點(diǎn)電荷連線右側(cè)有相距很近a、b、c三點(diǎn)，其中b點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零?，F(xiàn)將另一帶正電點(diǎn)電荷自a點(diǎn)移至c點(diǎn)，則其電勢(shì)能（）（A）一直增大（B）一直減?。–）先減小后增大（D）先增大后減小53/72§8.4勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系一、平行板電容器與勻強(qiáng)電場(chǎng)1.平行板電容器：把兩金屬板平行正對(duì)放置并與電源相連，則兩極板電勢(shì)差U等于電源電壓U。2.電容：電容器容納電荷本事

定義式：C=Q/U，對(duì)于兩板間距和正對(duì)面積已定電容器，電容是唯一確定，與Q和U無(wú)關(guān)。

決定式：，ε為介電常數(shù)，S為板正對(duì)面積，d為板間距。

54/72*3.板間勻強(qiáng)電場(chǎng)：E=U／d

（1）兩板與電源斷開(kāi)后，Q不變，若d變大，則E=U/d=Q/(cd)=4kπQ/(εS)不變，故E與d無(wú)關(guān)。另：C=εS/(4kπd)變小，故U=Q/C變大；（2）兩板與電源保持接通時(shí)，U不變，若d變大，則E=U/d變小。另：C=εS/(4kπd)變小，故Q=CU也變??；結(jié)論：Q不變時(shí)，E與d無(wú)關(guān)，U與d成正比。U不變時(shí)，E與d成反比，Q與d成反比。55/72二、U=Edcosθ1.怎樣求勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)和電勢(shì)差?例：兩板間距為10cm，負(fù)極板到A點(diǎn)為8cm，到B點(diǎn)為6cm，到C點(diǎn)為4cm，A、B間距為5cm，BC間距為10cm,正極板接地，問(wèn):φA=?φB=?φC=?UAB=?UBC=?

5VABC56/72例：如圖為正方形，已知φA＝15V，φB＝3V，φC＝-3V。則(1)φD=？(2)畫(huà)出電場(chǎng)線(3)E大小和方向？2.怎樣畫(huà)勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)線？57/72*帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)1、靜止起在電場(chǎng)中加速2、以v0垂直進(jìn)入電場(chǎng)而發(fā)生偏轉(zhuǎn)3、先經(jīng)過(guò)加速電場(chǎng)，后經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)一、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中加速和偏轉(zhuǎn)

已知：加速電壓為U1，偏轉(zhuǎn)電壓為U2，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)兩極板長(zhǎng)度為L(zhǎng)，距離為d58/72[例1]如圖，一帶負(fù)電粒子以V0初速度自A點(diǎn)沿電場(chǎng)線方向進(jìn)入水平方向勻強(qiáng)電場(chǎng)。經(jīng)過(guò)t時(shí)間后，突然將電場(chǎng)強(qiáng)度反向，而保持其大小不變，又經(jīng)過(guò)t’時(shí)間后粒子剛好第一次回到A點(diǎn)，且速度為零。若不計(jì)粒子重力，則t’＝___________t；粒子在向A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中最大速率為vm＝___________V0。

59/72[例2]兩水平放置平行正正確金屬板置于真空中，兩板帶上等量正負(fù)電荷后，兩板間形成一勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E1,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一靜止帶電微粒；現(xiàn)使兩板間勻強(qiáng)電場(chǎng)方向保持不變，大小由E1突然增大到E2，連續(xù)一段時(shí)間后，又突然將電場(chǎng)反向而且保持電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E2不變，再連續(xù)一樣一段時(shí)間后，帶電粒子恰好回到初始位置。已知整個(gè)過(guò)程中微粒并未與極板相碰，場(chǎng)強(qiáng)E1和E2大小之比___________。60/72三、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)[例3]已知m，＋q，起初小球在AB間往返擺動(dòng)，(1)到B點(diǎn)時(shí)突然加一豎直向上E＝mg/q勻強(qiáng)電場(chǎng)，則T’=？(2)到C點(diǎn)時(shí)突然加如上電場(chǎng)并保持，則小球?qū)⒃鯓舆\(yùn)動(dòng)？則T’=？61/72[拓]已知m，＋q，起初小球在AB間往返擺動(dòng)，如圖所表示，兩個(gè)共軸半圓柱面狹窄縫隙間存在一沿半徑向里大小相等且不變電場(chǎng)，一束帶正電粒子流由電場(chǎng)區(qū)域M端射入該電場(chǎng)，因?yàn)槿肷淞Ｗ恿髦懈鞣N粒子質(zhì)量、電量及入射速度差異，使得僅有部分粒子可沿圖中虛線所表示半圓形路徑經(jīng)過(guò)電場(chǎng)并從N端射出。其余粒子則落到了半圓柱面電極上。若不計(jì)入射粒子重力，以下判斷正確是（）（A）若出射粒子電量相等，則它們質(zhì)量一定相等；（B）若出射粒子電量相等，則它們動(dòng)能一定相等；（C）若出射粒子荷質(zhì)比相等，則它們速率必相等；（D）若出射粒子荷質(zhì)比相等，則它們動(dòng)能一定相等。MN62/72四、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中拋體運(yùn)動(dòng)[例4]質(zhì)量為m、電量為-q帶電粒子，從圖中O點(diǎn)以初速度射入場(chǎng)強(qiáng)為E勻強(qiáng)電場(chǎng)中，飛出電場(chǎng)時(shí)速度恰好沿y軸正方向（與電場(chǎng)垂直）。在此過(guò)程中，帶電粒子加速度大小為_(kāi)______，帶電粒子速度增量大小為_(kāi)______，帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間大小為_(kāi)______，動(dòng)能增量為_(kāi)______（帶電粒子所受重力不計(jì)，與x軸方向夾角為θ）63/72[例5]

如圖所表示，一帶電小球從A處豎直向上進(jìn)入一水平方向勻強(qiáng)電場(chǎng)中，進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)