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1、电场复习,一、基本知识,1、研究对象： （1）基本粒子：电子、质子、粒子等离子，应质量小，其重力与电场力相比小得多，可以忽略不计。 （2）带电微粒：带电尘埃、液滴、小球等较大质量的重力不可忽略。 2、带电粒子在电场中加速： （1）在匀强电场中加速作匀加速直线运动，还可以应用牛顿定律和运动学公式解题； （2）对非匀强电场中的加速问题，只能从能量的观点来解决。因电场力做功与路径无关，只决定于初始位置的电势差。 3、带电粒子在电场中的偏转问题： 这类问题要抓住运动的分解和合成的思路方法，切忌死记结果和公式。重点应该是在理解的基础上形成鲜明的物理情景，用运动合成法导出公式，以不变应万变。在偏转电场中同
2、样可以用能量的观点来解题。 这种偏转在实际技术中有着广泛的应用，因此要对偏转位移、偏转角、粒子速度、能量的变化等问题都要搞清楚，并能灵活运用和解决实际问题。 带电粒子在电场中的运动，是电场与力学结合的题目，是热点。主要有三种题型：平衡、变速直线运动、偏转类平抛运动。一是用动力学的观点解题，一是用能量的观点，运用能量角度会更方便些。,4、电场计算的三个表达式,一、基本知识,一、基本知识,5、判断场强大小的方法,一、基本知识,6、判断电场方向的方法 方法一:根据规定，正电荷所受电场力的方向即是该点的场强方向； 方法二:电场线上每一点的切线方向即是该点的场强方向； 方法三:电势降低最快的方向就是场强
3、的方向。,一、基本知识,7、电场力做功的求法 (1)WAB=qUAB(普遍适用) (2)W=qElcos(适用于匀强电场) (3)WAB=-Ep(从能量角度求解) (4)W电+W非电=Ek(由动能定理求解),一、基本知识,8、判断电势高低的方法 方法一: 根据电场线方向判断，顺着电场线方向，电势越来越低； 方法二: 根据电势的定义式= /q，从电势的物理意义上分析判断;如：将+q从无穷远处移至+Q电场中的某点，外力克服电场力做功越多，则该点的电势越高； 方法三: 根据场强方向判断，场强方向即为电势降低最快的方向. 方法四: 根据电势差判断，若UAB0，则AB,一、基本知识,9、判断电势能大小的
4、方法 方法一: 根据电场力做功的正负判断，若电场力对移动电荷做正（负）功，则电势能减少（增加）； 方法二: 根据公式 Ep=q ；WABqUAB计算。,10、 平行板电容器的动态分析,1.主要的理论论据 (1)平行板电容器的电容C与板距d、正对面积S、介质介电 常数间的关系C= . (2)平行板电容器内部是匀强电场,所以场强E= . (3)电容器所带电荷量Q=CU. (4)由以上三式得E= ,该式常用于Q保持不变的情况中.,2.电容器的动态分析方法 主要分两种情况 (1)平行板电容器充电后,继续与电源的两极相连,因此两 极板间的电压不变,当电容器的d、S、变化时,将引起 电容器的C、Q、E的变
5、化.(U不变),一、基本知识,(2)平行板电容器充电后,切断与电源的连接,因此电容器带电荷量Q不变,当电容器的d、S、变化时,将引起电容器的C、U、E变化.(Q不变),11.带电粒子在匀强电场中的偏转 (1)如果带电粒子以初速度v0垂直场强方向进入匀强电场中, 不考虑重力时,则带电粒子在电场中将做类平抛运动,如图1 所示. 图1 (2)类平抛运动的一般处理方法:将粒子的运动分解为沿初速 度方向的 运动和沿电场力方向 运动. 根据 的知识就可解决有关问题.,匀速直线,初速度为零的匀加速,运动的合成与分解,一、基本知识,（1）.加速度 （2）.侧向速度 （3）.偏向角 （4）.侧向位移 （5 ）.
6、侧向位移与偏向角 （6）.增加的动能,(1)如果在偏转电极XX和YY之间都没有加电压,则电子枪射出的电子沿直线传播,打在荧光屏 ,在那里产生一个亮斑. (2)YY上加的是待显示的 .XX上是机器自身的锯齿形电压,叫做 .若所加扫描电压和信号电压的周期相同,就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内变化的图象.,中心,信号电压,扫描电压,3.示波器 示波器是用来观察电信号随时间变化的情况,其核心部件是 示波管,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,如图2所示.,例题1、 关于物体的带电荷量，以下说法中正确的是（ ） A物体所带的电荷量可以为任意实数 B物体所带的电荷量只能是某些特定值 C物体带电1.6
7、010-9C，这是因为该物体失去了1.01010个电子 D物体带电荷量的最小值为1.610-19C 解析：物体带电的原因是电子的得、失而引起的，物体带电荷量一定为e的整数倍，故A错，B、C、D正确,例题2. 如图29-1所示，在真空中同一条直线上的A、B两点固定有电荷量分别为+4Q和-Q的两个点电荷将另一个点电荷放在该直线上的哪一个位置，可以使它在电场力作用下保持静止？若要求这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止，那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷？电荷量是多大？,例3、已知如图，带电小球A、B的电荷分别为QA、QB，OA=OB，都用长L的丝线悬挂在O点。静止时A、B相距为d。为使平衡时
8、AB间距离减为d/2，可采用以下哪些方法（ ） A.将小球A、B的质量都增加到原来的2倍 B.将小球B的质量增加到原来的8倍 C.将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半 D.将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质,BD,例4.图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，若带电粒子在运动中只受电场力的作用，根据此图可作出正确判断的是（ ） A带电粒子所带电荷的符号 B带电粒子在a、b两点的受力方向 C带电粒子在a、b两点的速度何处较大 D带电粒子在a、b两点的电势能何处较大,BCD,例5、如图所示，在匀强电
9、场中，有相互平行且间隔相等的3个等势面A、B、C,其中等势面B的电势为零，一正电荷在只受电场力作用的情况下，以垂直等势面A的初速度自A射入，且初动能为20 J，到达等势面C时动能为零,则该电荷在电势能为5 J处的动能是 （ ） A.20J B.15J C.10J D.5J,D,图中A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点已知A、B、C三点的电势分别为UA15V，UB3V，UC - 3V由此可得D点电势UD_V,.例6、,解: UAC=18V,连接AC并且将AC三等分,则,UFC=6V,UF=3V= UB,连接BF,则BF为等势线,作 DE BF,可以证明 BCF DAE AE=FC,UD=
10、UE =9V,9V,例7.如图所示,光滑绝缘的细杆竖直放置,它与以正电荷Q所在位置为圆心的某圆交于B、C两点,质量为m、带电荷量为-q的有孔小球穿在杆上从A点无初速滑下,已知qQ,AB=h,小球滑到B点时的速度大小为 ,求: (1)小球从A滑到B的过程中电场力做的功. (2)A、C两点间的电势差.,解析 分析小球从A到B的过程,小球受重力、电场力、杆的弹力三个力的作用.重力做正功,由于小球在该过程中是靠近+Q,所以它们之间的电场力(引力)做正功,小球受到的杆的弹力一直与速度垂直而不做功,由动能定理可求电场力的功.根据题意及图形可以看出,B、C在同一个等势面上,所以A、B之间与A、C之间的电势差
11、相等. (1)小球从A滑到B的过程中,根据动能定理可得,(2)因为小球从A滑到B的过程电场力做的功,【例8】 如图所示,一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一正电荷(电荷量很小)固定在P点.以E表示两极板间的场强,U表示电容器的电压,Ep表示正电荷在P点的电势能.若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示位置,则 ( ) A.U变小,E不变 B.E变大,Ep不变 C.U变大,Ep不变 D.U不变,Ep不变,解析 将正极板移到图中虚线所示的位置时,电容变大,根据 恒定,则场强E不变;由于场强E不变,P点与下极板电势差U=Ed不变,所以P点电势 不变,Ep不变.由以上分析可知选项A正确.(对于场强E的分析,不能直接利用E= 分析,因为U减小,d也减小,无法确定E的变化).,A,
