第讲静电场下PPT课件

.,1,分析：本题小物体在Ox的方向上只受电场力qE(方向沿Ox轴指向O点)和摩擦力f(方向与小物体的运动方向相反)。由于fqE，所以不管小物体开始时是沿x轴的正方向或负方向运动，小物体在与墙进行多次碰撞后，最后只能停止在O点处。因为电场力做功大小跟物体移动的路径无关，只和电场力及始末位置有关，即本题中电场力做功的大小是,.,2,解：由于fqE，所以物体最后停在O点，物体停止运动前所通过的总路程为s，根据动能定理有,所以,.,3,例5、图中A、B是一对平行的金属板。在两板间加上一周期为T,初速度和重力的影响均可忽略。A若电子是在t=0时刻进入的，它将一直向B板运动B若电子是在t=T8时刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上C若电子是在t=3T8时刻进入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动，最后打在B板上D若电子是在t=T2时刻时入的，它可能时而向B板运动，时而向A板运动,.,4,分析：本题属于带电粒子(电子)在匀强交变电场中运动的问题。图电子已有向B的速度时，虽然加速度方向和速度方向相反，也不改变运动方向，只是做减速运动。,若电子在t=0时进入电场，在t=0到t=T2的时间内，电子向B板做匀加速运动；在t=T2到T的时间内，电子做匀减速运动，其方向仍向B板；在t=T到t=3T2的时间内，电子的运动跟t从0到T2时是一样。可见，电子将一直向B板运动。所以，选项A正确。,.,5,若电子在t=T8时进入电场，那么t从T8T2时电子向B板加速运动，而t从T27T8的时间内，电子仍然向B板做减速运动。t从7T89T8的时间内，电子向A板运动，但因这段时间(T89T8)电子向B板运动的位移大于电子向A板运动的位移而靠近B板，此后周期性地重复以上过程。所以，在这情况下电子可能时而向B板运动(T87T8)，时而向A板运动(7T89T8)，最后打在B板上。因此，选项B也是正确的。,若电于在t=3T8时进入电场，则t从3T85T8的时间内，电子向B板运动(先加速后减速)，而从t=5T8以后，电子向A板加速运动；到不了t=T时刻，电子就从A板的小孔飞出电场而不可能到达B板。所以，选项C是错的。,.,6,若电子在t=T2时进入电场，这时电子受到由B指向A的电场力的作用而离开电场。所以，选项D也是错的。答：选项A、B是正确的。,说明：在分析带电粒子在匀强交变电场中运动时，带电粒子受到的电场力的方向和大小都可能变化。当电场力方向和带电粒子的速度方向相反时，带电粒子做减速运动，运动方向不变，直到带电粒子速度减到零时，才在电场力作用下，沿电场力的方向加速。,.,7,例6、相距为d的平行金属板a、b其长度为L，带有等量异种电,场中，当粒子飞离电场区时，其横向位移为y，飞行方向偏角为(忽略重力影响)。试问：,和tan各变化为原来的几倍？,.,8,侧向位移与偏向角的正切分别为,分析：带电粒子进入电场以后，在x方向不受电场力，仅有初速度，,.,9,将式代入式得,.,10,同理可得,.,11,(2)由y和tan的表达式，,当入射的带电粒子初动能减小一半，则分母减小一半；偏转电压增大到3倍，则分子增大到3倍。因此，横向位移y以及偏转角的正切tan都增大到原来的6倍。,答：氢核、氘核、氦核以相同的初动量垂直飞入一个偏转电场，横向位移之比以及偏转角正切之比均为128。若入射初动能减小一半，偏转电压增大到3倍，带电粒子在偏转电场中的横向位移y以及运动偏转角正切tan均增大到原来的6倍。,.,12,【反馈练习】,A-94-36B9436C-32-6D326,答案:A,.,13,2如图所示，半径相同的两个金属小球A、B带有电量相等的电荷，相隔一定距离，两球之间的相互吸引力的大小是F，今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开。这时，A、B两球之间的相互作用力的大小是,答案:A,.,14,3图(1)所示，有两个带有等量异种电荷的小球，用绝缘细线相连后，再用绝缘细线悬挂在水平方向的匀强电场中。当两小球都处于平衡时的可能位置是图(2)中的哪一种。,答案:A,.,15,4如图所示，在光滑的水平面上有一个绝缘弹簧振子，小球带负电，在振动过程中，当弹簧压缩到最短时，突然加上一个水平向左的匀强电场，此后，A振子振幅增大B振子振幅减小C振子的平衡位置不变D振子的周期增大,答案:B,.,16,5若带正电荷的小球只受到电场力作用，则它在任意一段时间内A一定沿电场线由高电势处向低电势处运动B一定沿电场线由低电势处向高电势处运动C不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动D不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动,答案:D,.,17,6下面哪些话是正确的？A在电场中，电场强度大的点，电势必高。B电荷置于电势越高的点，所具有的电势能也越大。C电场中电场强度大的地方，沿电场线方向电势降落快。D一带电粒子只受电场力作用，在电场中运动时，电势能一定变化。,答案:C,.,18,7一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(电量很小)固定在P点，如图所示。E表示两极板间的场强，U表示电容器的电压，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的位置，则AU变小，E不变BE变大，不变CU变小，不变DU不变，不变,答案:AC,.,19,8如图所示，在真空中把一绝缘导体向带电(负电)的小球P缓慢地靠近(不相碰)，下列说法中正确的是：AB端的感应电荷越来越多B导体内场强越来越大C导体的感应电荷在M点产生的场强恒大于在N点产生的场强D导体的感应电荷在MN两点的场强相等,答案:AC,.,20,9两个质量相同的带电小球，分别带等量异种电荷，电量为q，固定在一根长度为l的轻质绝缘细杆的两端,置于电场强度为E的匀强电场中,杆的方向与场强方向平行,如图所示。若此杆绕其中点O旋转180，则在此转动过程中，两个小球动能的增加量为A0BqElC2qElDqEl,答案:C,.,21,10如图所示，两平行金属板a板对b板的电压随时间变化图像如静止释放，已知在一个周期内电子没有到达c面和d面，则以后到达c面或d面可能是：,A向右运动时通过c面B向左运动时通过c面C向右运动时通过d面D向左运动时通过d面,答案:C,.,22,反馈练习答案：,1A2A3A4B5D6C7AC8AC9C10C,.,23,【课后练习】,1如图所示，在一个正方形的4个顶点各有一个电量大小相等的点电荷，那么下列说法中正确的是,强为零，电势也为零场强不为零场强也不为零电势不为零,答案：B,.,24,2平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电小球悬挂在电容器内部。闭合电键K，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为，如图所示。A保持电键K闭合，带正电的A板向B板靠近，则增大B保持电键K闭合，带正电的A板向B板靠近，则不变C电键K断开，带正电的A板向B板靠近，则增大D电键K断开，带正电的A板向B板靠近，则不变,答案：AD,.,25,3在O点有一个电量为Q的正点电荷，空间有水平向右的匀强电场，如图所示。现将一个检验电荷-q置于O点左方距O为半径r的a点时，该检验电荷所受电场力为零。试求：,(2)检验电荷-q由a点移动到b点，电势能的改变量是多大？,.,26,的电场线方向飞入匀强电场区，测得该电子深入电场的最大距离为d=50m。试求：(1)匀强电场的场强E的大小；(2)电子经多少时间t回到出发点。,.,27,5一个半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电量为+Q的电荷，另一电量为+q的点电荷放在球心O上，由于对称性，点电荷受力为零。现在球壳上挖去半径为r(rR)的一个小圆孔，则此时置于球心的点电荷所受的力的大小为_(已知静电力常量为k)，方向_。,.,28,6半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内，环上套有一质量为m、带正电的珠子，空间存在水平向右的匀强电场，如图所示。珠子所受静电力是其重力的34倍。将珠子从环上最低位置A点静止释放，则,.,29,7相距为d、长度为L的两平行金属板A、B带有等量异种电荷，两板间存在匀强电场，金属板平面与水平成角位置，如图所示。一个板方向飞入电场，带电颗粒在电场中做直线运动。试求：,.,30,场中，入射方向跟极板平行，极板长为l，两极板间距离为d，整个装置处在真空中，重力可以忽略。当带电粒子射出平行板区时产生横向位m和q