湖南省高三物理 专题三 第7课时 电场及带电体在电场中的运动课件.ppt

第7课时电场及带电体在电场中的运动 力的性质 电场力和电场强度 匀强电场e u d 点电荷的场强e kq r2 能的性质 电势能和电势 差 带电粒子的运动 平衡状态 直线加速 在电场中的偏转 电场 知识网络 对电流的作用 安培力 左手定则和f bil 对带电粒子的作用 洛伦兹力 左手定则和f qvb 带电粒子在复合场中的运动 带电粒子的匀速圆周运动 磁偏转 磁场 电场 电场和磁场 重点知识诠释 结合力学知识 分析解决有关带电粒子在电场中的运动问题 电场中的力学问题是力学知识的拓展和延伸 在处理这类问题时 若能善于联系力学中的物理模型 借助力学模型 从受力情况 运动情况 能量转换角度去分析 将力学中处理问题的方法迁移到电场中去 问题就会简单很多 方法指津 一 真空中的库仑定律 电荷量 方法指津 一 真空中的库仑定律 电荷量 如图所示 一根放在水平面内的光滑玻璃管绝缘性能极好 内部有两个完全相同的弹性小球a和b 带电量分别为 q1和 q2 q1 q2 两球从图示位置由静止释放 那么两球再次经过图中的原静止位置时 a球的瞬时加速度与刚释放时相比 a 一定变大b 一定变小c 一定不变d 方向一定相反 如图所示 一根放在水平面内的光滑玻璃管绝缘性能极好 内部有两个完全相同的弹性小球a和b 带电量分别为 q1和 q2 q1 q2 两球从图示位置由静止释放 那么两球再次经过图中的原静止位置时 a球的瞬时加速度与刚释放时相比 a 一定变大b 一定变小c 一定不变d 方向一定相反 二 电场强度的计算 例2 如图所示 电量为 q和 q的点电荷分别位于正方体的顶点 正方体范围内电场强度为零的点有 a 体中心 各面中心和各边中点b 体中心和各边中点c 各面中心和各边中点d 体中心和各面中心 二 电场强度的计算 例2 如图所示 电量为 q和 q的点电荷分别位于正方体的顶点 正方体范围内电场强度为零的点有 a 体中心 各面中心和各边中点b 体中心和各边中点c 各面中心和各边中点d 体中心和各面中心 二 电场强度的计算 分析与解答 由题意可知 试探电荷处在匀强电场和点电荷 q产生的电场所组成的叠加场中 因此要求试探电荷在电场中某点所受的电场力 首先应确定该点的合场强 要确定合场强 就需要求匀强电场的场强 而题目已经告诉当试探电荷处在d点时恰好平衡 这是两电场共同作用的结果 据此条件则问题可解 例3 如图所示 粗糙程度均匀的绝缘斜面下方o点处有一正点电荷 带负电的小物体以初速度v1从m点沿斜面上滑 到达n点时速度为零 然后下滑回到m点 此时速度为v2 v2 v1 若小物体电荷量保持不变 om on 则 三 与电场力做功的有关问题 四 与电容器相关的问题 例4 如图所示 平行板电容器与电动势为e的直流电源 内阻不计 连接 下极板接地 一带电油滴位于容器中的p点且恰好处于平衡状态 现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离 a 带电油滴将沿竖直方向向上运动b p点的电势将降低c 带电油滴的电势能将减少d 电容器的电容减小 则极板带电量将增大 四 与电容器相关的问题 例4 如图所示 平行板电容器与电动势为e的直流电源 内阻不计 连接 下极板接地 一带电油滴位于容器中的p点且恰好处于平衡状态 现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离 a 带电油滴将沿竖直方向向上运动b p点的电势将降低c 带电油滴的电势能将减少d 电容器的电容减小 则极板带电量将增大 ad 例7 如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图 在oxy平面的abcd区域内 存在两个场强大小均为e的匀强电场 和 两电场的边界均是边长为l的正方形 不计电子所受重力 1 x轴上有两点电荷q1和q2 q1和q2之间各点对应的电势高低如图中曲线所示 从图中可看出 a q1一定大于q2b q1和q2一定是同种电荷 但不一定是正电荷c 电势最低处p点的电场强度为0d q1和q2之间各点的电场方向都指向p点 考点限时训练 1 x轴上有两点电荷q1和q2 q1和q2之间各点对应的电势高低如图中曲线所示 从图中可看出 a q1一定大于q2b q1和q2一定是同种电荷 但不一定是正电荷c 电势最低处p点的电场强度为0d q1和q2之间各点的电场方向都指向p点 考点限时训练 2 a b两个点电荷在真空中所产生电场的电场线 方向未标出 如图所示 图中c点为两点电荷连线的中点 mn为两点电荷连线的中垂线 d为中垂线上的一点 电场线的分布关于mn左右对称 则下列说法中不正确的是 a 这两个点电荷一定是等量异种电荷b 这两个点电荷一定是等量同种电荷c c d两点的电势相等d c点的电场强度比d点的电场强度大 2 a b两个点电荷在真空中所产生电场的电场线 方向未标出 如图所示 图中c点为两点电荷连线的中点 mn为两点电荷连线的中垂线 d为中垂线上的一点 电场线的分布关于mn左右对称 则下列说法中不正确的是 a 这两个点电荷一定是等量异种电荷b 这两个点电荷一定是等量同种电荷c c d两点的电势相等d c点的电场强度比d点的电场强度大 4 如图所示电路 r1 r2 r3为三个可变电阻 电源的电动势为e 内阻为r 闭合开关s待电路达稳定时 电容器c1 c2所带电量分别为q1和q2 则以下判断正确的是 a 仅将r1增大 q1和q2都将增大b 仅将r2增大 q1和q2都将增大c 仅将r3增大 q1和q2都将增大d 突然断开开关s 到电路稳定时 通过r3的电量为q1 q2 4 如图所示电路 r1 r2 r3为三个可变电阻 电源的电动势为e 内阻为r 闭合开关s待电路达稳定时 电容器c1 c2所带电量分别为q1和q2 则以下判断正确的是 a 仅将r1增大 q1和q2都将增大b 仅将r2增大 q1和q2都将增大c 仅将r3增大 q1和q2都将增大d 突然断开开关s 到电路稳定时 通过r3的电量为q1 q2 5 如图所示匀强电场的区域内 在o点处放置一点电荷 q a b c d e f为以o点为球心的球面上的点 aecf平面与电场平行 bedf平面与电场垂直 则下列说法正确的是 a b d两点的电场强度相同b a点的电势等于f点的电势c 点电荷 q在球面上任意两点之间移动时 电场力一定做功d 将点电荷 q在球面上任意两点之间移动时 从球面上a点移动到c点的电势能变化量一定最大 5 如图所示匀强电场的区域内 在o点处放置一点电荷 q a b c d e f为以o点为球心的球面上的点 aecf平面与电场平行 bedf平面与电场垂直 则下列说法正确的是 a b d两点的电场强度相同b a点的电势等于f点的电势c 点电荷 q在球面上任意两点之间移动时 电场力一定做功d 将点电荷 q在球面上任意两点之间移动时 从球面上a点移动到c点的电势能变化量一定最大 6 示波器是一种多功能电学仪器 可以在荧光屏上显示出被检测的电压波形 它的工作原理等效成下列情况 如图甲所示 真空室中电极k发出电子 初速不计 经过电压为u1的加速电场后 由小孔s沿水平金属板a b间的中心线射入板中 在两极板右侧且与极板右端相距d处有一个与两板中心线垂直的范围很大的荧光屏 中心线正好与屏上坐标原点相交 电子通过极板打到荧光屏上将出现亮点 若在a b两板间加上如