10月 学生精讲静电场 Microsoft PowerPoint 演示文稿

1、5、如图所示，竖直放置的两块足够大的带电平行板间形成一个水平向右的匀强电场区域，场强E。在两板间用绝缘细线悬挂一个质量为m的带电小球，静止时小球偏离竖直方向的夹角。求: 小球的带电量和电性； 悬线的拉力； 此时剪断绳子，则经过多少时间，小球到达右板。,【答案】带正电， ,11、试证明：带电粒子垂直进入偏转电场，离开电场时就好象是从初速度所在直线的中点沿直线离开电场的。,例与练,x,【答案】,3、如图，质量为m、带电量为+q的带电小球，用长为L的绝缘细线悬挂在水平方向的匀强中，将悬线拉至水平释放小球沿着弧线摆过600到B点速度为0。 求：电场强度,例题,一质量为m、带电量为q的小球用细线系住，线

2、的一端固定在O点。 若在空间加上匀强电场，平衡时线与竖直方向成60角。则电场强度的最小值为（ ）,A B C D,解:,9月22日、如图，两块水平放置的平行金属板各带上等量异种电荷。板间距离d .一质量为m带电量-q的粒子沿正极板的小孔以初速V0垂直极板射入，求下述条件下两板间的电压：粒子恰好能到达负极板；恰好能粒子进入1/3 。（不计重力）,v0,-,【例3】如图，在光滑绝缘水平面上有三个质量都是m的相同小球，彼此间的距离都是l，A、B电荷量都是+q给C一个外力F，使三个小球保持相对静止共同加速运动求：C球的带电性和电荷量；外力F的大小及方向？ （答案：负电 2q,两根绝缘细线分别系住a、b

3、两个带电小球，并悬挂在点o，当两个小球静止时，它们处在同一水平面上，此时，如图所示，现将两细线同时剪断，在某一时刻（ ） A两球仍处在同一水平面上 Ba球水平位移大于b球水平位移 Ca球速度小于b球速度 Da球速度大于b球速度,6用两根等长的细线各悬一个小球，并挂于同一点，已知两球质量相等，当它们带上同种电荷时，相距L而平衡，如图若使它们的带电量都减少一半，待它们重新平衡后，两球间距离（） A大于L/2 B等于L/2 C小于L/2 D等于L,7、如图13-1-2所示，在光滑绝缘水平面上固定质量相等的三个带电小球（可视为点电荷）a、b、c三球共线，若释放a球，其初始加速度为1m/s2，方向向左；

4、若释放c球，其初始加速度为3m/s2，方向向右；若释放b球，则b球的初始加速度的大小是多少？方向如何？,8、如图所示，长度未知的两端封闭的玻璃真空管，内壁光滑，装有A、B两个金属小球，质量、电量分别为m、3q和3m、q ，现将真空管与水平面成30放置时，A球处在管底，而B球恰在管的正中央位置，试求真空管的长度。,10.如图所示,是在一个电场中的a,b,c,d四个点分别引入试探电荷时,电荷所受电场力F跟引入的电荷量q之间的关系图线,下列说法正确的是（ ） 该电场是匀强电场 a,b,c,d四点的电场强度大小关系是EdEbEaEc 这四点的场强大小关系是EbEaEcEd 无法比较E的大小,B,例题:

5、水平放置的平行板电容器间的匀强电场正中间P点有一带电粒子正好处于静止状态，如果把平行带电板瞬时改为竖直放置，带电粒子的运动将是 （ ） 保持静止状态 B.从P点开始做自由落体运动 C.从P点开始做平抛运动 D.从P点开始做初速度为0，加速度 为 ？ 的匀加速直线运动,D,暗示有重力!,4、如图，两块水平放置的平行金属板各带上等量异种电荷。板间距离d .一质量为m带电量-q的粒子沿正极板的小孔以初速V0垂直极板射入，求下述条件下两板间的电压：粒子恰好能到达负极板；恰好能粒子进入1/3 。（不计重力）,v0,-,v0,-,5、如图，两块水平放置的平行金属板各带上等量异种电荷。板长L，板间距离d .

6、一质量为m带电量-q的粒子在距负极板d/3处以初速V0沿平行极板的方向射入，求下述条件下两板间的电压：粒子恰好穿出电场区域；粒子恰好击中极板的中点。（不计重力）,例题:一质量为m带电量为+q的液滴自由下落，并从小孔进入相距为d的两平行板电容器，液滴下落的最大深度为d/2，极板电压为U，液滴开始下落的高度h为： （ ） A. qU2mg B. （qU2mg）- d/2 C. （2mg qU）- d/2 D. （qUmg）- d/2,解：由动能定理,mg（h+d/2）- qU/2=0,h =（qU2mg）- d/2,B,暗示有重力!,例题：A 、B为平行金属板，两板的中央各有一个小孔M和N，K闭合

7、时，今有一带电质点，自A板上方相距为h 的P点由静止自由下落（P、M、N在同一竖直线上），空气阻力忽略不计，到达N孔时速度恰好为零，然后沿原路返回，若保持两极板间的电压不变，则：( ) A.把A板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落仍能返回 B.把A板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N 孔继续下落 C.把B板向上平移一小段距离，质点自P点自由下落后仍能返回 D.把B板向下平移一小段距离，质点自P点自由下落后将穿过N 孔，继续下落,解：原来 mg(h+d)-qU =EK= 0-0,A板平移，h+d不变， U不变，EK= 0,B板向上平移 EK= mg (h+d) - qU0,B板

8、向下平移 EK = mg (h+d ) - qU0,A C D,例题水平放置的平行金属板a、b、分别与电源的两极相连.带电液滴p在金属板a、b间保持静止，现设法使p固定，再使两金属板a、b分别以过中心点O、O垂直与纸面的轴转过一个角度，然后释放p，则p在电场内将做（ ） A.匀速直线运动. B.水平向右的匀加速直线运动. C.斜向右下方的匀加速直线运动. D.曲线运动.,B,解：根据平衡条件初状态有,末状态有,因此带电液滴水平向右做匀加速直线运动,物体的运动性质由初速度和合外力两个因素共同决定,例题把一个倾角为的绝缘斜面固定在匀强电场中，电场方向水平向右，电场强度大小为E。有一质量为m、带电量

9、为+q的物体以初速度v0，从A端滑上斜面恰好能沿斜面匀速运动，求物体与斜面间的动摩擦因数多大？,解：对物体受力分析，根据平衡条件得,联立两式解出物体与斜面间的动摩擦因数,模型化归:四个不在一条直线上的共点力的平衡问题，基本解法是正交分解。,两个相距为d 的平行金属板,有正对着的两小孔A、B, 如图甲所示,两板间加如图乙所示的交变电压, 一质量为m, 带电量为+q 的带电粒子,在t =0时刻在A孔处无初速释放,试 判断带电粒子能否穿过B孔？（ t=0时刻A板电势高）,甲图,U/v,t/s,u,-u,乙图,T,T/2,请画出粒子运动的 v-t 图线.,11如图5所示，两块水平放置的平行正对的金属板

10、a、b与电池相连，在距离两板等远的M点有一个带电液滴处于静止状态。若将a板向上平移一小段距离，稳定后，下列说法中正确的是 （ ） A M点电势降低，液滴在M点时电势能将增加 D在a板移动前后两种情况下，若将液滴从a板移到b板，电场力做功不相同,11（2）若将b板下移情况如何 （3）若将电源的正负极对调情况又将如何？即 M点的电势 和电势能将如何变化。,第四节 电势和电势差,【例题】有一电场的等势面分布如图所示，一个质子进入电场向右运动，经过等势面a时质子的动能为500eV，那么它经过等势面e时动能多大？,【答案】300eV,图6213中虚线所示为静电场中的等势面1、2、3、4，相邻的等势面之间

11、的电势差相等，其中势面3的电势为0一带正电的点电荷在静电力的作用下运动，经过a、b点时的动能分别为26eV和5eV当这一点电荷运动到某一位置，其电势能变为8eV时，它的动能应为（） A 8eV B 13eV C 20eV D 34e,14. 如图8所示，实线为电场线，虚线为等势线，且相邻两等势间的电势差相等，一正电荷在等势线U3上时，具有动能20J，它运动到等势线U1时速度为零，令U20，那么该电荷的电势能为4J时，其动能为_ J,在只有电场力做功的条件下，动能和电势能的和守恒，其恒量值是由零势面的选取来决定的， 是零势面上的动能。,在只有电场力做功的条件下，动能和电势能的和守恒， 其恒量值是

12、由零势面的选取来决定的， 是零势面上的动能。,1.如图所示，a、b、c、d为某电场中的等势面，一带正电粒子飞入电场后只在电场力作用下沿M点到N点的虚线运动由图可知，四个等势面电势Ua、Ub、Uc、Ud由高到低的排列顺序是_，带电粒子在M、N两点中，电势能较大的是_点,能力提升:,10、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:,9、如图所示，质量均为m的三个带电小球A、B、C放置在光滑绝缘的水平直槽上，AB间和BC间的距离均为L已知A球带电量为QA=8q，B球带电量为QB=q

13、，若在C球上施加一个水平向右的恒力F，恰好能使A、B、C三个小球保持相对静止，求：拉力F的大小C球的带电量QC,8、一电荷从电场中只受电场力作用，在电场中的运动轨迹如图所示的虚线。由图先判断电荷的电性，再比较在A、B两处的 场强： 电势： 电荷具有的电势能： 电荷的动能： 电荷的总能量：,A,B,课堂训练,例3 好题(济南市2008年4月高考模拟） 如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示。则 （ ） Aa一定带正电，b一定带负电 Ba的速度将减小，b的速度将增加 Ca的加速度将减小，b的加速度将增加 D两个粒

14、子的电势能一个增加一个减小 【解析】 C。两粒子均仅在电场力作用下运动，电场力做正功，电势能减少，速度增加。根据电场线疏密表示场强的弱、强可知，a受的电场力将减小，加速度也将减小， b受的电场力增大，加速度将增加。（画出受力图）,课堂训练,6、在匀强电场中有a、b、c三点，位置关系如图52-6所示，其中ab=3 cm，bc=1cm已知电场线与abc三点所在的平面平行,若将电量为-210C的点电荷从a 移到b，电场力不做功，而把该电荷从a移到c，电场力做功为1.810J (1)画出通过 a、b、c 三点的电场线 (2)求该匀强电场的电场强度,答案：9102V/m,11、试证明：带电粒子垂直进入偏转电场，离开电场时就好象是从初速度所在直线的中点沿直线离开电场的。,例与练,x,离开电场时速度的反向延长线必交横轴于中点处,7.、某同学在研究电子在电场中的运动时，得到了电子由a点运动到b点的轨迹（图中实线所示），图中未标明方向的一组虚线可能是电场线，也可能是等势面，则下列说法正确的判断是AC A如果图中虚线是电场线，电子在a点动能较大 B如果图中虚线是等势面，电子在b