浙江省桐乡市高考物理一轮复习 电场复习课件.pptVIP

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 qe l cos 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uab 0 则 a b 一 基本知识 9 判断电势能大小的方法方法一 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 wab quab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 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 60 10 9c 这是因为该物体失去了1 0 1010个电子d 物体带电荷量的最小值为1 6 10 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20j 到达等势面c时动能为零 则该电荷在电势能为5j处的动能是 a 20jb 15jc 10jd 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ua 15v ub 3v 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 daeae fc ud 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q q 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