电场-复习ppt课件

第一章电场复习 一 静电 静电力 三方式 两规律 二 电场的研究 两种性质和相互关系 三 电场的应用 两器 示波器和电容器 电场力 电场强度 电势差 电势 电势能 电场力做的功 电场力做功与路径无关 一 静电带电体的性质 两种电荷 电荷间作用规律 三种起电方式的区别 带电实质 两个完全相同的金属球接触后的电荷分配原则 元电荷 电荷量Q 电荷守恒定律 吸引轻小物体 正电荷和负电荷 同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引 摩擦起电 感应起电 接触起电 发生电子的转移 e 1 6 10 19C 任何带电体的电荷量都是e的整数倍 电荷既不能创造 也不能消灭 只能发生电荷的转移 在转移过程中电荷的总量不变 平分 电场复习之一 静电 静电力 三种方式 两个规律 练1 将带正电小球C靠近一个不带电的绝缘导体AB 用手触摸一下B端 再将C移走 则绝缘导体A B带何种电荷 例1 有A B C三个塑料小球 A和B B和C C和A之间都是相互吸引的 如果A带正电 则 A B和C两球均带负电B B球带负电 C球带正电C B和C两球中必有一个带负电 而另一个不带电D B和C两球都不带电 答案 C 都带负电 二 静电力点电荷 库仑定律 内容 公式 方向 适用范围 真空中两个静止的点电荷间的相互作用力 跟它们所带的电荷量的乘积成正比 跟它们之间距离的二次方成反比 本身的大小比它到其他带电体的距离小得多 在点电荷的连线上 同种排斥 异种吸引 1 真空中2 点电荷 例3 关于库仑定律的公式 下列说法中正确的是 A 当距离r 时 它们间的静电力F 0B 当距离r 0时 它们间的静电力F C 当距离r 时 库仑定律的公式就不适用了D 当距离r 0时 电荷不能看成是点电荷 库仑定律的公式就不适用了 答案 AD 练3 关于对元电荷的理解 下列说法正确的是 A 元电荷就是电子B 元电荷就是质子C 元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量D 点电荷就是元电荷 答案 C 例4 两个相同的金属小球 带电荷量之比为1 7 相距为r 两者相互接触后再放回原来的位置上 则它们间的库仑力可能为原来的 答案 CD 练4 两个大小相同 可看成是点电荷的金属小球a和b 分别带有等量异种电荷 被固定在绝缘水平面上 这时两球间静电引力的大小为F 现用一个不带电 同样大小的绝缘金属小球C先与a球接触 再与b球接触后移去 则a b两球间静电力大小变为 答案 D 例5 如图所示 两根细线拴着两个质量相同的小球A B 上 下两根细线中的拉力分别是TA TB 现在使A B带同种电荷 此时上 下细线受力分别为TA TB 则 A TA TA TB TBB TA TA TB TBD TA TA TB TB 答案 A 练5 两个大小相同的小球带有同种电荷 质量分别为m1和m2 带电荷量分别是q1和q2 用绝缘细线悬挂后 由于静电斥力而使两悬线张开 分别与铅垂线方向成夹角 1和 2 且两球处于同一水平线上 如图所示 1 2 则下列关系正确的是 A q1一定等于q2B m1一定等于m2C 一定满足 D 一定同时满足q1 q2 m1 m2 答案 B 例6 两个点电荷 电荷量分别为qA 4 10 9C qB 9 10 9C 两者固定于距离为20cm的a和b两点上今有一个点电荷放在a与b连线上并处于静止不动 则该点电荷所处的位置是 A 距a点外侧40cm处B 距a点内侧8cm处C 距b点外侧20cm处D 无法确定 答案 A 练6 真空中两个同种点电荷Q1和Q2 它们相距较近 使它们保持静止状态今释放Q2 且Q2只在Q1的库仑力作用下运动 则在Q2运动过程中的速度和加速度的变化情况分别是 A 速度不断变大 加速度不断变大B 速度不断变大 加速度不断变小C 速度不断变小 加速度不断变大D 速度不断变小 加速度不断变小 答案 B 电场复习之二 电场的研究 两种性质和相互关系 电场的产生 电场的性质 带电体周围的一种特殊物质 区分场源电荷 试探电荷 1 力的性质 对放入其中的电荷施加力 电场力 2 能的性质 放入其中的电荷具有能 电势能 力的性质 电场强度 定义公式 方向 电场的叠加 典型电场 点电荷电场 方向 匀强电场 正电荷受到电场力的方向 场强的合成遵守平行四边形定则 根据场源电荷Q的不同判断 各点场强大小相等 方向相同 电场线 定义 特点 人为引入的 形象描述电场的曲线 并非运动轨迹 发自正电荷 终止于负电荷 不闭合 不相交 疏密反映场强大小 某点切线方向与该点场强方向相同 场强与电场力 大小决定式 方向判断法 与所在位置的场强方向和电荷q的正负有关 F qE 能的性质 电势差 电势 电势差 电势 关系 电势与电势差 电势与电场线 由电场本身决定 具有相对性 根据参考点选择 是标量 由电场和这两点的位置决定 沿电场线电势降低 等势面 定义 特点 电场中电势相等的点构成的面 在同一等势面上移动电荷 电场力不做功 等势面越密 电场越强 不会相交 电场力做功与电势能 做功特点 电势能 关系 电荷在电场中具有的能 与路径无关 相邻等势面间电势差相等 正电荷在电势高的位置电势能大 负电荷在电势低的位置电势能大 电场强度与电势差的关系 电场强度与电势差 电场线与等势面 关系 公式 意义 匀强电场中两点间电势差等于场强大小与这两点沿场强方向的投影距离的乘积 U Ed或E U d 场强方向是电势降落最快的方向 电场线与等势面垂直 电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面 电场线密的区域等势面密 电场线疏的区域等势面疏 会用到的几个力学公式 匀变速直线运动公式 牛顿第二定律 平抛运动公式 动能定理 竖直 vy gt 水平 vx v0 F合 ma平衡状态F合 0匀速圆周运动时 电场复习之三 电场的应用 示波器和电容器 示波器的奥秘 是否考虑重力 了解电容器 带电粒子在电场中的加速和偏转 认识电容器 了解电容器的工作过程 1 基本粒子 如电子 质子 粒子 离子等除有说明或明确的暗示以外 一般都不考虑重力 但并不忽略质量 2 带电颗粒 如液滴 油滴 尘埃 小球等 除有说明或明确的暗示以外 一般都不能忽略重力 示波器的奥秘 任意电场 1 带电粒子 的加速匀强电场 运动性质 2 带电粒子水平方向 的偏转竖直方向 也可用牛顿第二定律结合运动学公式处理 类平抛运动 例1 有一电子经电压U1加速后 进入两块间距为d 电压为U2的平行金属板间 若电子从两板正中间垂直电场方向射入 且正好能从B板边缘穿出电场 设电子的电荷量为e 质量为m 求 1 电子刚进入平行金属板时的初速度 2 电子的偏转距离 3 平行金属板的长度 练1 水平放置的两块平行金属板长L 5 0cm 两板间距d 1 0cm 两板间电压为90v 且上板为正 一个电子沿水平方向以速度v0 2 0 107m s 从两板中间射入 如图 求 1 电子偏离金属板时的侧位移是多少 2 电子飞出电场时的速度是多少 3 电子离开电场后 打在屏上的P点 若S 10cm 求OP的长 练2 如图所示 电子由静止开始从A板向B板运动 当到达B板时速度为v 保持两板间电压不变 则 A 当增大两板间距离时 v也增大B 当减小两板间距离时 v增大C 当改变两板间距离时 v不变D 当增大两板间距离时 电子在两板间运动的时间也增大 例2 下列带电粒子均从初速为零的状态开始在电场力作用下做加速运动 经过相同的电势差U后 哪个粒子获得的速度最大 B 氘核 C 粒子 D 钠离子 答案 A A 质子 答案 CD 例3 如图所示 初速为零的电子经电压U1加速后 垂直进入偏转电场偏转 离开偏转电场时侧向位移是y 偏转板间距离为d 偏转电压为U2 板长为l 为了提高偏转灵敏度y U 每单位偏转电压引起的侧向位移 可采用下面哪些办法 A 增大偏转电压U2B 减小板长lC 减小板间距离dD 增大加速电压U1 答案 C 1 认识电容器 两个相互 彼此的导体组成 作用 电荷量是指 性能指标 100 F 25V 含义 2 电容器的工作过程 了解电容器 靠近 绝缘 储存电荷 一个极板带电荷量的绝对值 充电过程 放电过程 电荷量 电压 充电电流方向 电场能 电荷量 电压 放电电流方向 电场能 增加 指向正极板 升高 减少 增加 降低 指向负极板 减少 3 电容定义 电容器所带的与两板间的的比值定义公式 增量式 决定式 单位 1F F pF 电量 电压 106 1012 与电源接通 不变与电源断开 不变 U Q 例1 对于一给定的电容器 在如下图所示中 描述电容C 带电荷量Q 电压U之间的相互关系的图线中正确的是 例2 平行板电容器保持与直流电源两极连接 充电平衡后 两极板间的电压是U 充电荷量为Q 两极板间场强为E 电容为C现将两极板间距离减小 则引起变化的情况是 A Q变大B C变大C E不变D U变小 答案 AB 答案 B 例3 如图所示的电路中 电容器的两极板始终和电源相连 若将两极板间的距离增大 电路中将出现的情况是 A 有电流流动 方向从a顺时针流向bB 有电流流动 方向从b逆时针流向aC 无电流流动D 无法判断 答案 B 提示 根据电容器电量Q的变化 确定电容器的处于充电还是放电过程 然后判断电流方向 例4 在如图所示的实验装置中 平行板电容器的极板A与一灵敏的静电计相接 极板B接地 若极板B稍向上移动一点 由观察到的静电计指针变化做出平行板电容器电容变小的结论的依据是 A 两极板间的电压不变 极板上的电荷量变小B 两极板间的电压不变 极板上的电荷量变大C 极板上的电荷量几乎不变 两极板间的电压变大D 极板上的电荷量几乎不变 两极板间的电压变小 答案 C 例5 如图所示 电荷量为 e 质量为m的电子从A点沿与电场垂直的方向进入匀强电场 初速度为v0 当它通过电场中B点时 速度与场强方向成150 角 不计电子的重力 求A B两点间的电势差 解 电子进入匀强电场后在电场力作用下做类平抛运动 根据运动的分解可知 电子在垂直于场强方向上做匀速直线运动 将B点的速度分解 如图 电子从A运动到B由动能定理得 例6 如图所示 在方