高中物理 第一章 电场章末整合课件 粤教版选修31 .ppt

章末整合 电场强度 电势 电势差 电势能都是用来描述电场性质的物理量 它们的区别与联系如下 关于电场基本概念的关系 例1 如图1 1所示 质量相同的两个带电粒子 p q以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中 p从两极板正中央射入 q从下极板边缘处射入 它们最后打在同一点 重力不计 则从开始射入到打到上板的过程中 图1 1 a 它们运动的时间tq tpb 它们的电势能减少量之比 ep eq 1 2c 它们的速度增量之比 vp vq 2 1d 它们所带的电荷量之比qp qq 1 2 1 同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引 库仑力实质也是电场力 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 其中仅多了一个电场力而已 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 带电体的平衡问题 例2 一条长3l的丝线穿着两个相同的质量均为m的小金属环a和b 将线的两端都系于同一点o 如图1 2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 图1 2 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 排斥开后取右环b为研究对象 且注意到同一条线上的拉力f1大小相等 则b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f1cos30 mg 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 带电粒子在电场中的运动问题 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 处理方法和平抛运动处理方法相同 例3 如图1 3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u1加速后 获得速度v0 并沿垂直于电场方向射入两平行板中央 受偏转电压u2作用后 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1 3 1 v0的大小 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