《2010-2011学年物理同步学案－静电场 章末总结》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2010-2011学年物理同步学案－静电场 章末总结（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高考资源网（ 版权所有高考资源网章末总结要点一 电场中基本的受力问题与功能关系电场的性质(力的性质和能的性质 )是通过放入其中的带电体而体现出来的，所以分析的主要对象是带电体解题时要做好以下几个方面：第一，做好受力分析(1)质点的重力是否忽略？对于像电子、质子、原子核等基本粒子，因一般情况下静电力远大于重力，所以常忽略重力，而对液滴、尘埃、小球、颗粒等常需考虑重力(2)质点带正电还是带负电？正电荷所受静电力的方向沿电场线的切线方向，负电荷所受静电力的方向与电场线的切线方向相反(3)静电力是恒力还是变力？在匀强电场中，电荷受静电力的大小、方向都不变，是恒力第二，做好运动分析、要明确带电体的运动过
2、程，运动性质及运动轨迹等第三，要明确静电力做功与电势能变化的关系高考资源网（ 版权所有高考资源网(1)静电力做的功：W AB注意 q、W qEd 适用于匀强电场，其中 d 为沿静电力方向运动的距离特点：只与初末位置有关，与经过的路径无关(对比重力做功)(2)电势能：E pAq、 A、E 3)静电力做的功与电势能变化的关系：W E 势能减少，静电力做负功，电势能增加，且静电力所做的功等于电势能的变化(对比重力做功与重力势能的变化关系 )要点二 电场中的受力平衡1同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引库仑力实质也是静电力，与重力、弹力一样，它也是一种基本力，注意力学规律的应用及受力分析2明确带电粒子在
3、电场中的平衡问题，实际上属于力学平衡问题，其中仅多了一个静电力而已3求解这类问题时，需应用有关力的平衡知识，在正确的受力分析基础上，运用平行四边形定则、三角形定则或建立平面直角坐标系，应用共点力作用下物体的平衡条件去解决要点三 带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动，综合了静电场和力学的知识分析方法和力学的分析方法基本相同：先分析受力情况，再分析运动状态和运动过程( 平衡、加速或减速、是直线还是曲线) ，然后选用恰当的规律解题1解决这类问题的基本方法(1)采用运动和力的观点，即用牛顿第二定律和运动学知识求解(2)用能量转化的观点，即用动能定理和功能关系求解2带电粒子在电场中运动的常见运动
4、形式(1)匀速直线运动一般情况下是带电体受到的重力和静电力平衡，或者受到杆的约束时的多力平衡问题，处理方法和静止时基本相同(2)变速直线运动当不计重力的带电粒子沿电场线方向进入电场时，受力方向和运动方向在一条直线上，做加速或减速运动当计重力的带电体进入电场时，如果合力方向与运动方向在一条直线上，也做变速运动(3)圆周运动当带电小球在绳或杆的牵引下做圆周运动时，要注意等效最高点和最低点的寻找，等效最高、最低点所受的合力方向一定指向圆心(4)类平抛运动当带电体速度方向垂直于电场方向( 只受静电力)，做类平抛运动，衡问题【例 1】 一条长 3l 的丝线穿着图 11两个相同的质量均为 m 的小金属环
5、A 和 B，将线的两端都系于同一点 O(如图 11 所示)，当金属环带电后，由于两环间的静电斥力使丝线构成一等边三角形，此时两环处同一水平线上，如果不计环与线的摩擦，两环各带多少电荷量？答案3 版权所有高考资源网解析因为两个小环完全相同，它 们的带电情况可认为相同，令每环带电荷量为 q，既是小环，可视为点电荷斥开后取右环 B 为研究对象，且注意到同一条线上的拉力 右环受力情况如右图所示，其中库仑斥力 F 沿电荷连线向右，根据平衡条件竖直方向有0=0=F=123q= (k 为静电力常量)3电粒子在电场中的圆周运动【例 2】 半径为 r 的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，图 12环上套有一质量为 m
6、、带正电的珠子，空间存在水平向右的匀强电场，如图 12 所示，珠子所受静电力是其重力的 倍，将珠子从环上最低位置 A 点由静止释放，则34(1)珠子所能获得的最大动能是多大？(2)珠子对环的最大压力是多大？答案(1) 2) 4解析珠子只能沿光滑绝缘圆环做圆周运动，运 动过程中除受 圆环的弹力外， 还受竖直向下的重力和水平向右的静电力，一定从 A 点开始沿逆时针方向做圆周运动，重力做负功，静电力做正功当两个力做的 总功最多时， 动能最大，同时在这点所受圆环的支持力也最大问题的关键是找出哪点动能最大珠子在运动过程中，受重力和静 电力的大小、方向都不 发生 变化，则重力和静电力的合力大小、方向也不变
7、，这样就可以用合力来代替重力和静电 力，当珠子沿合力方向位移最大时，合力做功最多，动能最大(1)高考资源网（ 版权所有高考资源网由 qE、合力 与竖直方向的夹角为 ，则有 = = ，解得43合7，设珠子到达 B 点时动能最大，则珠子由 A 点静止释 放后从 A 到 B 过程中做加速运动，如右图所示，B 点动能最大，由 动能定理得)= 点动能即最大动能 )设珠子在 B 点受圆环弹力 ，有 = ，即 = + =子对圆环的最大压力为22电粒子在电场中运动的综合问题【例 3】 如图 13 所示，离子发生器发射出一束质量为 m、电荷量为 q 的离子，从静止经加速电压 速后，获得速度 沿垂直于电场方向射入
8、两平行板中央，受偏转电压 用后，以速度 v 离开电场已知平行板长为 L，两板间距离为 d，求：图 13(1)大小(2)离子在偏转电场中运动的时间 t.(3)离子在偏转电场中受到的静电力 F 的大小(4)离子在偏转电场中的加速度 a.(5)离子在离开偏转电场时的速度 6)离子在离开偏转电场时的速度 v 的大小(7)离子在离开偏转电场时的偏移量 y.(8)离子离开偏转电场时的偏转角 的正切值 1) (2) L (3) (4)2) (6) (7)2)1)不管加速电场是不是匀强电场，W适用，所以由动能定理有 )由于偏转电场是匀强电场，所以离子的运动类似于平抛运动即水平方向上是速度为 直方向是初速度 为零的匀加速直 线运动在水平方向上 t L 版权所有考资源网高考资源网(3)E ，F2d )a Fm )vyL )v )y (和带电粒子的 m、q 无关，只取决于加速电场、偏转电场)12 12228) (和带电粒子的 m、q 无关，只取决于加速电场和偏转电场)考资源网(
