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1、静电场陈志乐高密四中课件静电场陈志乐高密四中课件1必须精通的几种方法必须精通的几种方法(1)库仑力作用下点电荷的平衡问题的分析方法库仑力作用下点电荷的平衡问题的分析方法(2)电场强度、电势、电势能高低的判断方法电场强度、电势、电势能高低的判断方法(3)电场的叠加问题的分析方法电场的叠加问题的分析方法(4)平行板电容器的动态变化问题的分析方法平行板电容器的动态变化问题的分析方法(5)带电粒子在电场中运动的分析方法带电粒子在电场中运动的分析方法2必须明确的易错易混点必须明确的易错易混点(1)任何带电体间都存在库仑力，但库仑定律只适用于点电荷间任何带电体间都存在库仑力，但库仑定律只适用于点电荷间(2
2、)电场强度、电势、电势能的大小之间没有必然的关系。电场强电场强度、电势、电势能的大小之间没有必然的关系。电场强度大的地方电势不一定高，电势高的地方，电荷的电势能不一定大度大的地方电势不一定高，电势高的地方，电荷的电势能不一定大(3)电容器的电容与电容器的电容与Q和和U无关无关静电场陈志乐高密四中课件 例例1如图如图63所示，在两等量异种点电所示，在两等量异种点电荷的电场中，荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且三点所在直线平行于两电荷的连线，且a与与c关于关于MN对称，对称，b点位于点位于MN上，上，d点位于两电荷点位于两电荷的
3、连线上。以下判断正确的是的连线上。以下判断正确的是 ()Ab点场强大于点场强大于d点场强点场强Bb点场强小于点场强小于d点场强点场强Ca、b两点的电势差等于两点的电势差等于b、c两点间的电势差两点间的电势差D试探电荷试探电荷q在在a点的电势能小于在点的电势能小于在c点的电势能点的电势能静电场陈志乐高密四中课件静电场陈志乐高密四中课件静电场陈志乐高密四中课件静电场陈志乐高密四中课件 3.电势能电势能 电场力做正功，电荷电场力做正功，电荷(无论正电荷还是负电荷无论正电荷还是负电荷)从电势能较从电势能较大处移向电势能较小处；反之，如果电荷克服电场力做功，那大处移向电势能较小处；反之，如果电荷克服电场
4、力做功，那么电荷将从电势能较小处移向电势能较大处。么电荷将从电势能较小处移向电势能较大处。静电场陈志乐高密四中课件变式变式1两个固定的等量异号点电荷所产生电场的两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图等势面如图64中虚线所示，一带负电的中虚线所示，一带负电的粒子以某一速度从图中粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电力作用，则粒子在电场中子只受静电力作用，则粒子在电场中()A做直线运动，电势能先变小后变大做直线运动，电势能先变小后变大B做直线运动，电势能先变大后变小做直线运动，电势能先变大后变小C
5、做曲线运动，电势能先变小后变大做曲线运动，电势能先变小后变大D做曲线运动，电势能先变大后变小做曲线运动，电势能先变大后变小静电场陈志乐高密四中课件 例例2如图所示，如图所示，ABCD为固定在竖直平面内的轨道，为固定在竖直平面内的轨道，AB段光滑水平，段光滑水平，BC段为光滑圆弧，对应的圆心角段为光滑圆弧，对应的圆心角37，半径，半径r2.5 m，CD段平直倾斜且粗段平直倾斜且粗糙，各段轨道均平滑连接，倾斜轨道所在区域有场强大小为糙，各段轨道均平滑连接，倾斜轨道所在区域有场强大小为E2105 N/C、方向垂直于斜轨向下的匀强电场。质量方向垂直于斜轨向下的匀强电场。质量m5102 kg、电荷量、电
6、荷量q1106 C的小物体的小物体(视为质点视为质点)被弹簧枪发射被弹簧枪发射后，后，沿水平轨道向左滑行，在沿水平轨道向左滑行，在C点以速度点以速度v03 m/s冲上斜轨。以小物体通过冲上斜轨。以小物体通过C点时为计时起点，点时为计时起点，0.1 s以后，场强大小不以后，场强大小不变，方向反向。已知斜轨与小物体间的动摩擦因数变，方向反向。已知斜轨与小物体间的动摩擦因数0.25。设小物体的电荷。设小物体的电荷量保持不变，取量保持不变，取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8。 (1)求弹簧枪对小物体所做的功；求弹簧枪对小物体所做的功； (2)在斜轨上小物体能到达的最高点为在斜轨
7、上小物体能到达的最高点为P，求，求CP的长度。的长度。答案答案(1)0.475 J(2)0.57 m静电场陈志乐高密四中课件变式变式2反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团反射式速调管是常用的微波器件之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似。如在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似。如图所示，在虚线图所示，在虚线MN两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场，两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场，一带电微粒从一带电微粒从A点由静止开始，在电场力作用下沿直线在点由静止开始，在电场力作用下沿直线在A、B两点间往返运动。已知电场强度的大小分别是两点间往返运动
8、。已知电场强度的大小分别是E12.0103 N/C和和E24.0103 N/C，方向如图所示，带电微粒质量，方向如图所示，带电微粒质量m1.01020 kg ，带电荷量，带电荷量q1.0109C，A点距虚线点距虚线MN的距离的距离d11.0 cm，不计带电微粒的重力，忽略相对论效应。求：，不计带电微粒的重力，忽略相对论效应。求：(1)B点距虚线点距虚线MN的距离的距离d2；(2)带电微粒从带电微粒从A点运动到点运动到B点所经历的时间点所经历的时间t。答案：答案：(1)0.50 cm(2)1.5108 s静电场陈志乐高密四中课件 例例3如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两板不带电，上极如图所
9、示，水平放置的平行板电容器，原来两板不带电，上极板接地，它的极板长板接地，它的极板长L0.1 m，两板间距离，两板间距离d0.4 cm，有一束由相同微粒，有一束由相同微粒组成的带电粒子流以相同的初速度从两板中央平行于极板射入，由于重力作组成的带电粒子流以相同的初速度从两板中央平行于极板射入，由于重力作用粒子能落到下极板上，已知粒子质量用粒子能落到下极板上，已知粒子质量m2.0106 kg，电荷量，电荷量q1.0108 C，电容器电容，电容器电容C1.0106 F，若第一个粒子刚好落到下极板中点，若第一个粒子刚好落到下极板中点O处，处，取取g10 m/s2。求：。求： (1)则带电粒子入射初速度的大小；则带电粒子入射初速度的大小； (2)两板间电场强度为多大时，带电粒子能刚好落在下极板右边缘两板间电场强度为多大时，带电粒子能刚好落在下极板右边缘B点；点； (3)落到下极板上带电粒子总的个数。落到下极板上带电粒子总的个数。答案答案(1)2.5 m/s(2)1.5103 V/m(3)601个个静电场陈志乐高密四中课件
