湖南省2015届高三物理专题三第7课时电场及带电体在电场中的运动课件

1、第第7课时课时 电场及带电体在电电场及带电体在电场中的运动场中的运动力的性质力的性质电场力和电场力和电场强度电场强度匀强电场匀强电场E=U/d点电荷的场强点电荷的场强E=kQ/r2qFE qWqUUUABBAAB 能的性质能的性质电势能和电势能和电势电势(差差)带电粒子的运动带电粒子的运动平衡状态平衡状态直线加速直线加速在电场中的偏转在电场中的偏转电电场场知识网络知识网络对电流的作用对电流的作用(安培力安培力)左手定则和左手定则和F=BIL对带电粒子的对带电粒子的作用作用(洛伦兹力洛伦兹力)左手定则和左手定则和f=qvB带电粒子在复合场中的运动带电粒子在复合场中的运动带电粒子的匀速圆周运动带电

2、粒子的匀速圆周运动磁偏转磁偏转磁磁场场电场电场电场和磁场电场和磁场重点知识诠释重点知识诠释结合力学知识，分析解决有关带电粒子结合力学知识，分析解决有关带电粒子在电场中的运动问题。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，问题学中处理问题的方法迁移到电场中去，问题就会简单很多。就会简单很多。方

3、法指津方法指津一、真空中的库仑定律、电荷量一、真空中的库仑定律、电荷量方法指津方法指津一、真空中的库仑定律、电荷量一、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管绝缘性能极好，内部有两个完全相同的弹性小球弹性小球A A和和B B，带电量分别为，带电量分别为+Q+Q1 1和和-Q-Q2 2，Q Q1 1QQ2 2，两球从图示位置由静止释放，那，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，么两球再次经过图中的原静止位置时，A A球的瞬时加速度与刚释放时相比球的瞬时加速度与刚释放时相比( )

4、( ) A.A.一定变大一定变大 B.B.一定变小一定变小 C.C.一定不变一定不变 D.D.方向一定相反方向一定相反 如图所示，一根放在水平面内的光滑玻璃如图所示，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管绝缘性能极好，内部有两个完全相同的弹性小球弹性小球A A和和B B，带电量分别为，带电量分别为+Q+Q1 1和和-Q-Q2 2，Q Q1 1QQ2 2，两球从图示位置由静止释放，那，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，么两球再次经过图中的原静止位置时，A A球的瞬时加速度与刚释放时相比球的瞬时加速度与刚释放时相比( )( ) A.A.一定变大

5、一定变大 B.B.一定变小一定变小 C.C.一定不变一定不变 D.D.方向一定相反方向一定相反二、电场强度的计算 例例2 2、如图所示，电量为、如图所示，电量为+q+q和和-q-q的点电荷分别位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于正方体的顶点，正方体范围内电场强度为零的点有的点有( )( ) A A体中心、各面中心和各边中点体中心、各面中心和各边中点 B B体中心和各边中点体中心和各边中点 C C各面中心和各边中点各面中心和各边中点 D D体中心和各面中心体中心和各面中心二、电场强度的计算 例例2 2、如图所示，电量为、如图所示，电量为+q+q和和-q-q的点电荷分别位的点

6、电荷分别位于正方体的顶点，正方体范围内电场强度为零于正方体的顶点，正方体范围内电场强度为零的点有的点有( )( ) A A体中心、各面中心和各边中点体中心、各面中心和各边中点 B B体中心和各边中点体中心和各边中点 C C各面中心和各边中点各面中心和各边中点 D D体中心和各面中心体中心和各面中心二、电场强度的计算二、电场强度的计算【分析与解答分析与解答】由题意可知，试探电荷处在由题意可知，试探电荷处在匀强电场和点电荷匀强电场和点电荷Q产生的电场所组成的叠加场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

7、合场强，就力，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需要求匀强电场的场强而题目已经告诉当试探电荷处在目已经告诉当试探电荷处在d点时恰好平衡，这是两电场共点时恰好平衡，这是两电场共同作用的结果，据此条件则问同作用的结果，据此条件则问题可解。题可解。例例3.如图所示，粗糙程度均匀的绝缘斜如图所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方面下方O点处有一正点电荷，带负电的小物点处有一正点电荷，带负电的小物体以初速度体以初速度v1从从M点沿斜面上滑，到达点沿斜面上滑，到达N点时点时速度为零，然后下滑回到速度为零，然后下滑回到M点，此时速度为点，此时速度为v2(v2v1)若小物体若小物体电荷量

8、保持不变，电荷量保持不变，OMON，则，则( )三、与电场力做功的有关问题三、与电场力做功的有关问题四、与电容器相关的问题四、与电容器相关的问题例例4.如图所示，平行板电容器与电动势为如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源的直流电源(内阻不计内阻不计)连接，下极板接地。一带连接，下极板接地。一带电油滴位于容器中的电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态。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现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离距离( )A带电油滴将沿竖直方向向上运动带电油滴将沿竖直方向向上运动BP点的电势将降低点的电势将降低C带电油滴的电势能带电油滴的

9、电势能将减少将减少D电容器的电容减小，电容器的电容减小，则极板带电量将增大则极板带电量将增大四、与电容器相关的问题四、与电容器相关的问题例例4.如图所示，平行板电容器与电动势为如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源的直流电源(内阻不计内阻不计)连接，下极板接地。一带连接，下极板接地。一带电油滴位于容器中的电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态。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现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离距离( )A带电油滴将沿竖直方向向上运动带电油滴将沿竖直方向向上运动BP点的电势将降低点的电势将降低C带电油滴的电势能带电油滴的电势能将

10、减少将减少D电容器的电容减小，电容器的电容减小，则极板带电量将增大则极板带电量将增大AD 例例7.如图所示为研究电子枪中电子在电场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。在中运动的简化模型示意图。在Oxy平面的平面的ABCD区域内，存在两个场强大小均为区域内，存在两个场强大小均为E的匀强电场的匀强电场和和，两电场的边界均是边长为，两电场的边界均是边长为L的正方形的正方形(不不计电子所受重力计电子所受重力)。1x轴上有两点电荷轴上有两点电荷Q1和和Q2，Q1和和Q2之间之间各点对应的电势高低如图中曲线所示，从图中可各点对应的电势高低如图中曲线所示，从图中可看出看出()AQ1一定大

11、于一定大于Q2BQ1和和Q2一定是同种电荷，但不一定是一定是同种电荷，但不一定是正电荷正电荷C电势最低处电势最低处P点点的电场强度为的电场强度为0DQ1和和Q2之间各之间各点的电场方向都指向点的电场方向都指向P点点考点限时训练考点限时训练1x轴上有两点电荷轴上有两点电荷Q1和和Q2，Q1和和Q2之间之间各点对应的电势高低如图中曲线所示，从图中可各点对应的电势高低如图中曲线所示，从图中可看出看出()AQ1一定大于一定大于Q2BQ1和和Q2一定是同种电荷，但不一定是一定是同种电荷，但不一定是正电荷正电荷C电势最低处电势最低处P点点的电场强度为的电场强度为0DQ1和和Q2之间各之间各点的电场方向都指

12、向点的电场方向都指向P点点考点限时训练考点限时训练2A、B两个点电荷在真空中两个点电荷在真空中所产生电场的电场线所产生电场的电场线(方向未标出方向未标出)如图所示。图中如图所示。图中C点为两点电荷连点为两点电荷连线的中点，线的中点，MN为两点电荷连线的为两点电荷连线的中垂线，中垂线，D为中垂线上的一点，电场线的分布关于为中垂线上的一点，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这两个点电荷一定是等量同种电荷CC、D两点的电势相等两点的电势相等DC点的电场

13、强度比点的电场强度比D点的电场强度大点的电场强度大2A、B两个点电荷在真空中两个点电荷在真空中所产生电场的电场线所产生电场的电场线(方向未标出方向未标出)如图所示。图中如图所示。图中C点为两点电荷连点为两点电荷连线的中点，线的中点，MN为两点电荷连线的为两点电荷连线的中垂线，中垂线，D为中垂线上的一点，电场线的分布关于为中垂线上的一点，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这两个点电荷一定是等量同种电荷CC、D两点的电势相等两点的电势相等DC点的电场

14、强度比点的电场强度比D点的电场强度大点的电场强度大4如图所示电路，如图所示电路，R1、R2、R3为三个可变为三个可变电阻，电源的电动势为电阻，电源的电动势为E，内阻为，内阻为r，闭合开关，闭合开关S待电路达稳定时，电容器待电路达稳定时，电容器C1、C2所带电量分别为所带电量分别为Q1和和Q2，则以下判断正确的是，则以下判断正确的是( )A仅将仅将R1增大，增大，Q1和和Q2都将增大都将增大B仅将仅将R2增大，增大，Q1和和Q2都将增大都将增大C仅将仅将R3增大，增大，Q1和和Q2都将增大都将增大D突然断开开关突然断开开关S，到电路稳定时，通过到电路稳定时，通过R3的的电量为电量为Q1Q24如图

15、所示电路，如图所示电路，R1、R2、R3为三个可变为三个可变电阻，电源的电动势为电阻，电源的电动势为E，内阻为，内阻为r，闭合开关，闭合开关S待电路达稳定时，电容器待电路达稳定时，电容器C1、C2所带电量分别为所带电量分别为Q1和和Q2，则以下判断正确的是，则以下判断正确的是( )A仅将仅将R1增大，增大，Q1和和Q2都将增大都将增大B仅将仅将R2增大，增大，Q1和和Q2都将增大都将增大C仅将仅将R3增大，增大，Q1和和Q2都将增大都将增大D突然断开开关突然断开开关S，到电路稳定时，通过到电路稳定时，通过R3的的电量为电量为Q1Q25如图所示匀强电场的区域内，在如图所示匀强电场的区域内，在O点

16、处放置点处放置一点电荷一点电荷Q，a、b、c、d、e、f为以为以O点为球心的球点为球心的球面上的点，面上的点，aecf平面与电场平行，平面与电场平行，bedf平面与电场垂平面与电场垂直，则下列说法正确的是直，则下列说法正确的是( )Ab、d两点的电场强度相同两点的电场强度相同Ba点的电势等于点的电势等于f点的电势点的电势C点电荷点电荷q在球面上任意两点之间移动时，在球面上任意两点之间移动时，电场力一定做功电场力一定做功D将点电荷将点电荷q在球面上任意在球面上任意两点之间移动时，从球面上两点之间移动时，从球面上a点移动点移动到到c点的电势能变化量一定最大点的电势能变化量一定最大5如图所示匀强电场

17、的区域内，在如图所示匀强电场的区域内，在O点处放置点处放置一点电荷一点电荷Q，a、b、c、d、e、f为以为以O点为球心的球点为球心的球面上的点，面上的点，aecf平面与电场平行，平面与电场平行，bedf平面与电场垂平面与电场垂直，则下列说法正确的是直，则下列说法正确的是( )Ab、d两点的电场强度相同两点的电场强度相同Ba点的电势等于点的电势等于f点的电势点的电势C点电荷点电荷q在球面上任意两点之间移动时，在球面上任意两点之间移动时，电场力一定做功电场力一定做功D将点电荷将点电荷q在球面上任意在球面上任意两点之间移动时，从球面上两点之间移动时，从球面上a点移动点移动到到c点的电势能变化量一定最

18、大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：下列情况：(如图甲所示如图甲所示)真空室中电极真空室中电极K发出电子发出电子(初初速不计速不计)，经过电压为，经过电压为U1的加速电场后，由小孔的加速电场后，由小孔S沿水沿水平金属板平金属板A、B间的中心线射入板中。在两极板右侧且间的中心线射入板中。在两极板右侧且与极板右端相距与极板右端相距D处有一个与两板中心线垂直的范围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，若在子通过极板打到荧光屏上将出现亮点，若在A、B两板两板间加