电场解题实例.ppt

一、知识要点：电场的性质1、力的性质电场强度、电场线、电场力,2、能的性质电势和电势差、等势面、电场力的功和电势能,3、降低，且电场线与等势面垂直。在匀强电场中，UAB=场强和电势的关系在一切静电场中，沿电场线方向电势逐点Ed，式中d为AB两点间沿场强方向的距离。,电场解题实例,二、解题思路指导1、电场强度与电势之间的关系,例1：如图所示，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点的电势UD=_V。,例2：如图所示，A、B、C是匀强电场中的三点，已知：UA=10V、UB=4V、UC=-2V，A=300、B=900、AC=43cm，试确定该电场的场强E的大小和方向。,（1）平衡问题电场中带电球或液滴在电场力和其它力作用下的共点力平衡或力矩平衡。,例3：在一直线上的a、b两点各有一个点电荷Q1、Q2，已知：Q1=+9Q，Q2=-Q，a、b距离为r，问：（1）此直线上场强为零的点有几个？在何处？（2）如果在直线上放上第三个点电荷Q3，要使三个点电荷都处于平衡状态，那么Q3带什么电？带电量多少？放在何处？,例4：三各自由点电荷，自左向右分布在一条直线上，要使它们都处于平衡状态，它们的电量q1、q2、q3（都是绝对值）应满足什么关系？,2、电场中的力学问题,例5：用轻质细线1将质量为m1、电量为q1的小球A悬挂于固定点O，再用轻质细线2将质量为m2、电量为q2的小球B悬挂于小球A下,两根线都处于竖直绷紧状态,若在挂两小球的中间引入场强为E的水平向右方向的匀强电场,试问：（1）当m1=m2=mq1=qq2=-q（q0）时，线1和线2各向何方倾斜？并求它们和竖直方向的夹角。（2）在m1=m2=mq2=-q（q0）的情况下，要使线1的倾斜方向与线2的倾斜方向相反，但与竖直方向相反，q1应为多大？,1,2,A,B,例6：如图所示，A、B是带有等量的同种电荷的两小球，它们的质量都是m，它们的悬线长度都是L，悬线上端都固定在同一点O，B球悬线竖直且被固定，A球在力的的作用下，偏离B球x的地方静止平衡，此时A受到的绳的拉力为T现保持其它条件不变，用改变A球质量的方法，使A球再距B为1/2X处平衡，则A受到绳的拉力为：A、TB、2TC、4TD、8T,X,L,L,A,B,（2）变速运动有电场力参与的用牛顿第二定律讨论的问题。匀加速直线运动、变加速直线运动、圆周运动、简谐振动。（3）能量转换问题电场力的功、动能定理的应用、有电势能参与的能量守恒的讨论。,例7：如图所示：有两个完全相同的金属球a和b，其中b球固定在绝缘的水平地板上，a球从离b的高为H的正上方由静止下落，与b球碰撞后又回跳h高度，设两球碰撞过程中机械能不损失，空气阻力也不计，则：A、若a、b有一球不带电hHB、若a、b带等量同种电荷hHD、若a、b带不等量同种电荷hHE、若a、b带不等量异种电荷h0），AB两点的间距为L，AB与水平方向的夹角为（重力加速度为g，不计空气阻力）求：,（1）粒子在A点和B点的速度之比VA:VB。（2）电场强度E的大小。（3）从A到B的过程中，机械能的增加量。（4）粒子过B点后，继续运动到与A点等高的C点，则CA两点的间距为多大？粒子经过C点时的速度大小和方向怎样？,E,例16：一水平放置的平行板电容器置于真空中，开始时两板间电场的场强大小为E1，这时一带电微粒在电场中正好处于静止状态，现将两板间的场强大小突然增加到E2，保持方向不变持续一段时间后，又突然将电场反向，而保持场强大小不变再持续一段同样的时间后，带电微粒恰好能回到初始位置上，已知在整个过程中微粒并未与极板相碰，试求场强E2与E1的大小之比。,（4）带电粒子在电场中的加速和偏转问题,例17：如图所示，M、N为上下两块水平放置的平行金属板，两板中心各有小孔C和D分布在一条竖直线上，两板相距为d，现有一电量为q（q0），质量为m的粒子从C孔正上方的A点（A点距C孔的距离为d）由静止释放，粒子进入两板后又能返回A点，共用时32d/g（不计空气阻力）求：,M,N,A,C,D,（1）两板间的电压。（2）若要使粒子不能返回释放点，则释放点距C孔的高度要满足什么条件？,例18：如图所示，质子和粒子由静止均经过相同的加速电压U加速后，沿垂直于电场线方向进入平行板电容器两板间的匀强电场，已知两板间的电势差为U，若质子和粒子由进入到离开电场均未打到极板上，问：,（1）质子和粒子飞出电场打到荧光屏上会出现几个亮点？（2）能否证明质子和粒子好象都从电容器正中射出？（3）两种粒子从进入偏转电场到离开电场的过程中，它们的动量改变量的大小之比等于多少？,例19：各种不同速率的正负离子垂直射入由A、B板提供的匀强电场的中央，离子的电量为e，质量为m，偏转电场的电压为U，两极板间