高三物理電場綜合題PPT演示課件

.,1,電場綜合題呂叔湘中學(xué)龐留根,.,2,2001年春12.一質(zhì)量為4.010-15kg、電量為2.010-9C帶正電質(zhì)點(diǎn)，以v= 4.0104m/s的速度垂直于電場方向從a點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)電場區(qū)域，并從b點(diǎn)離開電場區(qū)域離開電場時的速度為5.0104m/s 由此可知，電場中a、b兩點(diǎn)間的電勢差Ua-Ub= _ V；帶電質(zhì)點(diǎn)離開電場時，速度在電場方向的分量為 _ m/s不考慮重力作用,解：由動能定理,qUab=1/2 m(vb2 -va2),Uab=1/2 m(vb2 -va2) / q=9102 V,由運(yùn)動的合成 vy2 = (vb2 -va2),vy = 3104 m/s,9102,3104,.,3,例1、一根對稱的“八字”形玻璃管置于豎直平面內(nèi)，如圖所示。管所在的空間有豎直向下的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度E=1000牛/庫。重力G1.010-3牛，帶電量Q= -210-6庫的小物體在管內(nèi)從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動，它與管壁摩擦系數(shù)為0.5，管長AB=BC=3米，管的B處為一極短的光滑圓弧，管AB和BC與水平方向所夾的角度皆為37,問（1）小物體最終靜止在何處？（2）從A開始計算時，小物 體運(yùn)動的總路程是多少？,解見下頁,.,4,E=1000N/C,L=AB=BC=3米 =0.5,解：AB受力，,作勻加速運(yùn)動,BC受力，,作勻減速運(yùn)動，,由于有機(jī)械能損失，到不了C點(diǎn)就停止，接著返回作勻加速運(yùn)動，過B點(diǎn)又作勻減速動， 最后停在B點(diǎn).,由動能定理，對全過程，,(qE-mg)Lsin370- (qE-mg) cos370S=0,S=0.6 L /（0.50.8） =1.8/0.4=4.5m,.,5,例2：如圖所示勻強(qiáng)電場方向豎直向下，場強(qiáng)大小為E，三個質(zhì)量分別為m、2m 、3 m的小球A、B、C，(其中B球帶正電Q，A、C兩球不帶電）用絕緣線連接懸于O點(diǎn)，問(1)當(dāng)三球均處于靜止?fàn)顟B(tài)時, A、B之間的細(xì)線的張力等于多少?(2)當(dāng)把OA段細(xì)線剪斷的瞬間, A、B之間的細(xì)線的張力又等于多少?,解: (1)對BC整體,受力如圖:,T 1 =5mg+QE,(2)剪斷OA, AB球一起下落 (C自由下落),對AB整體 3mg+QE=3ma,a=g+QE/3m,對B 2mg+QE -T 2=2ma,T 2= QE/3,.,6,例3、下述為一個觀察帶電粒子在液體中運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)?，F(xiàn)進(jìn)行如下操作，第一步，給豎直放置的平行電容器充電，讓A、B兩板帶上一定電荷，油滴P在兩板間的 勻強(qiáng)電場中恰能保持靜止?fàn)顟B(tài)。第二步，給電容器的電量增加Q1，讓油滴開始豎直向上運(yùn)動t秒。第三步，在上一步的基礎(chǔ)上減少電量Q2，觀察到又經(jīng)2t秒后，油滴剛好回到出發(fā)點(diǎn)。設(shè)油滴在運(yùn)動中不碰板，（1）說明在上述第二步和第三步兩個過程中，帶電油滴各做什么運(yùn)動？（2）求Q1和Q2的比值Q1/ Q2,.,7,解：畫出三步的示意圖如圖示,對：油滴P平衡有 mg=qE= qU0/d =qQ/Cd,對 ：F合1= q Q1 Cd 方向向上做勻加速運(yùn)動,a1= q Q1Cmd,v1=a1 t s1 =1/2 a1 t2,對：帶電量 Q +Q1 Q2 = Q - Q2,即 Q2= Q2 Q1,F合2= q Q2 Cd 方向向下，向上做勻減速運(yùn)動,a2= q Q2Cmd,s2 = v1 t - 1/2 a2 t2 = a1 t t - 1/2 a2 t2,s2 = - s1,1/2 a1 t2 = a1 t t - 1/2 a2 t2,a2=5 a1/4,Q2= 5/4Q1,Q1/ Q2=4/9,.,8,1999年高考：在光滑水平面上有一質(zhì)量m=1.010-3 kg、電量q1.010-10 C的帶正電小球，靜止在O點(diǎn)以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)，在該水平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系Oxy現(xiàn)突然加一沿X軸正方向、場強(qiáng)大小E2.0106Vm的勻強(qiáng)電場，使小球開始運(yùn)動經(jīng)過1.0s，所加電場突然變?yōu)檠貀軸正方向，場強(qiáng)大小仍為E2.0106 Vm的勻強(qiáng)電場再經(jīng)過1.0s，所加電場又突然變?yōu)榱硪粋€勻強(qiáng)電場，使小球在此電場作用下經(jīng)1.0s速度變?yōu)榱闱蟠穗妶龅姆较蚣八俣茸優(yōu)榱銜r小球的位置,.,9,.,10,解:,由牛頓定律，在勻強(qiáng)電場中小球加速度的大小為,a=F/m=0.20m/s2 (1),當(dāng)場強(qiáng)沿x正方向時，經(jīng)過1秒鐘小球的速度大小為,vxat=0.201.00.20m/s (2),速度的方向沿x軸正方向小球沿x軸方向移動的距離,x1=1/2 at2=1/20.2 1=0.10m (3),在第2秒內(nèi)，電場方向沿y軸正方向，故小球在x方向做速度為vx的勻速運(yùn)動，在y方向做初速為零的勻加速運(yùn)動,沿x方向移動的距離 x2=vxt0.20m (4),沿y方向移動的距離y=1/2 at2=1/20.2 1=0.10m (5),故在第2秒末小球到達(dá)的位置坐標(biāo)x2x1x2=0.30m (6),y2=y=0.10m (7),.,11,在第2秒末小球在x方向的分速度仍為vx ，,在y方向的分速度 vy=at 0.201.0=0.20m/s (8),由上可知，此時運(yùn)動方向與x軸成45角要使小球速度能變?yōu)榱?，則在第3秒內(nèi)所加勻強(qiáng)電場的方向必須與此方向相反，即指向第三象限，與x軸成225角,在第3秒內(nèi)，在電場力作用下小球做勻減速運(yùn)動，則由,在第3秒末小球到達(dá)的位置坐標(biāo)為, x3=vx t/2=0.21/2=0.1m,x3= x2 + x3 = 0.40m (11), y3=vy t/2=0.21/2=0.1m,y3=y2 + y3 = 0.20m (12),.,12,例4、質(zhì)量m、帶電量+q的滑塊，在豎直放置的光滑絕緣圓形軌道上運(yùn)動，軌道半徑為r，現(xiàn)在該區(qū)域加一豎直向下的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)為E，為使滑塊在運(yùn)動中不離開圓形軌道，求：滑塊在最低點(diǎn)的速度應(yīng)滿足什么條件？,解：若滑塊能在圓形軌道上做完整的圓周運(yùn)動，且剛能通過B點(diǎn)，劃塊的受力如圖示：令 g 1 = g+qE/m,必須有 mg 1=mv2 /r,由動能定理：A-B,.,13,另一種情況：若滑塊最多只能在圓形軌道上運(yùn)動到C點(diǎn)，則可以在A點(diǎn)兩側(cè)沿圓軌道往復(fù)擺動： 則 vC =0,由動能定理得,滑塊在最低點(diǎn)的速度應(yīng)滿足的條件為,式中 g 1 = g+qE/m,思考：若電場強(qiáng)度E的方向向上，結(jié)果如何？,題目,.,14,5兩塊大小、形狀完全相同的金屬平板平行放置，構(gòu)成一平行板電容器，與它相連接的電路如圖所示，接通開關(guān)K，電源即給電容器充電.（ ）A保持K接通，減小兩極板間的距離，則兩極板間電 場的電場強(qiáng)度減小B保持K接通，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則極板上的 電量增大C斷開K，減小兩極板間的距離，則兩極板間的電勢 差減小D斷開K，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則兩極板間的 電勢差增大,03年江蘇高考5,B C,.,15,例5：如圖示，帶電液滴P在平行金屬板a b之間的電場內(nèi)保持靜止，現(xiàn)設(shè)法使P固定，再使板a b分別以中點(diǎn)O O為軸轉(zhuǎn)過一個相同角度然后釋放P，則P在電場內(nèi)將做什么運(yùn)動？ ( )A. 向右的勻速直線運(yùn)動，B. 向右的勻加速直線運(yùn)動，C. 斜向右下的勻加速直線運(yùn)動，D. 曲線運(yùn)動。,解：原來平衡時 E=U/d mg=F=qE=q U/d 后來兩板距離變?yōu)?dcos 電場強(qiáng)度變?yōu)镋 =U / dcosF=qE=qU / dcos=F/cosFcos=F=mg 所以 粒子在作用下向右勻加速直線運(yùn)動,B,.,16,(A)若電子是在t=0時刻進(jìn)入的,它將一直向B板運(yùn)動 (B)若電子是在t=T/8時刻進(jìn)入的,它可能時而向B板運(yùn)動,時而向 A板運(yùn)動,最后打在B板上 (C)若電子是在t=3T/8時刻進(jìn)入的,它可能時而 向B板運(yùn)動,時而向A板運(yùn)動,最后打在B板上 (D)若電子是在t=T/2時刻進(jìn)入的, 它可能時而向B板、時而向A板運(yùn)動,94高考:圖中A、B是一對平行的金屬板.在兩板間加上一周期為T的交變電壓u. A板的電勢UA=0, B板的電勢UB隨時間的變化規(guī)律為:在0到T/2的時間內(nèi),UB=U0(正的常數(shù));在T/2到T的時間內(nèi). UB= -U0;在T到3T/2的時間內(nèi),UB=U0;在3T/2到2T的時間內(nèi). UB= -U0,現(xiàn)有一電子從A板上的小孔進(jìn)入兩板間的電場區(qū)內(nèi).設(shè)電子的初速度和重力的影響均可忽略,則 ( ),A B,.,17,畫出ut圖,t,u,畫出vt圖,A.t=0進(jìn)入,B. t=T/8進(jìn)入,.,18,ut圖,C. t=3T/8進(jìn)入,D. t=T/2進(jìn)入,C D都 錯誤，只有 A B正確,.,19,例6：如圖a所示：A、B為一對平行金屬板，間距足夠大，分別接在交流電源的兩端，其兩端電壓如圖b所示規(guī)律變化，一個不計重力的帶電粒子原來靜止在A、B正中間位置處，哪個時刻釋放粒子，一定能打到某個金屬板上？,解：在t=T/4時刻釋放，所加的力類似振動圖線的回復(fù)力 ， 作 簡諧振動,在其它時刻釋放,同樣碰板.,結(jié)論 :只要在t(2n+1)T/4 (n=0、1 、2 ) 時釋放，就一定打到某一金屬板上,在 t=3T/4時刻釋放，同上,在t=0時刻釋放，復(fù)雜運(yùn)動，用疊加的辦法: 在t=T/4時，這時若 v=0 受力作簡諧振動 若不受力,已有速度， v0，做勻速直線運(yùn)動,現(xiàn)在既受力，又有速度，將是兩種運(yùn)動的疊加，一定碰板。,.,20,04年上海10,10在光滑水平面上的O點(diǎn)系一長為l 的絕緣細(xì)線，線的另一端系一質(zhì)量為m、帶電量為q的小球.當(dāng)沿細(xì)線方向加上場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場后，小球處于平衡狀態(tài).現(xiàn)給小球一垂直于細(xì)線的初速度v0，使小球在水平面上開始運(yùn)動.若v0很小，則小球第一次回到平衡位置,所需時間為 .,解：因?yàn)関0很小，小球?qū)⒃陔妶隽图?xì)線拉力的作用下在平衡位置做簡諧振動，以電場力qE代替一般單擺中的mg，其周期為T,.,21,04年上海7,光滑水平面上有一邊長為l 的正方形區(qū)域處在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中，電場方向與正方形一邊平行。一質(zhì)量為m、帶電量為q的小球由某一邊的中點(diǎn)，以垂直于該邊的水平初速v0進(jìn)入該正方形區(qū)域。當(dāng)小球再次運(yùn)動到該正方形區(qū)域的邊緣時，具有的動能可能為（ ）,A0,A B C,.,22,解：,因?yàn)轭}中有兩個不確定：運(yùn)動的末位置不確定；電場方向不確定，因此要分別討論。,設(shè)小球從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)時，如圖示：,由動能定理 W=1/2 mvb2 - 1/2 mv02,其動能 EKb =1/2 mvb2 = 1/2 mv02 + W,若電場方向垂直于水平面（圖中紙面）則W=0 ，C正確,若電場方向沿AB方向，則W=qEl ，題中無此答案.,若電場方向沿BA方向，W=-qEl ， 當(dāng)1/2 mv02 =-qEl 則EKb =0 A正確,若電場方向沿AD方向，小球從a點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)時,EKb =1/2 mvb2 = 1/2 mv02 + 1/2 qEl B正確,.,23,04年全國理綜,一帶正電的小球，系于長為 l 的不可伸長的輕線一端，線的另一端固定在O點(diǎn)，它們處在勻強(qiáng)電場中，電場的方向水平向右，場強(qiáng)的大小為E，已知電場對小球的作用力的大小等于小球的重力，現(xiàn)先把小球拉到圖中的P1處，使輕線拉直，并與場強(qiáng)方向平行，然后由靜止釋放小球，已知在經(jīng)過最低點(diǎn)的瞬間，因受線的拉力作用，其速度的豎直分量突然變?yōu)榱?，水平分量沒有變化，則小球到達(dá)與P1點(diǎn)等高的P2點(diǎn)時速度的大小為 （ ）,.,24,解：小球受力如圖示，qE=mg,由靜止釋放小球，小球在合力作用下做勻加速直線運(yùn)動,到最低點(diǎn)的速度為v，由動能定理得,因受線的拉力作用，速度的豎直分量vy突然變?yōu)榱?從最低點(diǎn)起，小球?qū)⒆鰣A周運(yùn)動，到P2處的速度為vt，,由動能定理得qEl -mgl =1/2mvt2- 1/2mvx 2,.,25,04年全國理綜21、,A,.,26,解：在電場中，帶正電荷的小球所在處的電勢為U1 ，帶負(fù)電荷的小球所在處的電勢為U1 ，,將電荷從很遠(yuǎn)處移到電容器內(nèi)兩板間，電場力對兩球分別做功為W1、W2，,由電場力做功的定義 W=qU始終= q （U始-U終）,W1 = q （0-U1 ）,W2 = -q（ 0 U2）,電場力對兩個小球所做總功的大小為W,W= W1 + W2 = q （U2-U1） =-qEl= -qlu/d=- qlQCd,.,27,； 造句網(wǎng) 趟京城！ 正在他急得坐立不安、愁眉不展，千方百計地尋找回京理由之際，傳來咯皇上將于三天后回京圣旨，壹想到還只需要再忍耐三天，他心情總算是稍微好咯壹些。第十五天，王爺終于隨圣駕壹行返回咯京城。剛壹進(jìn)府，就立即吩咐代班貼身太監(jiān)小武子，請福晉到朗吟閣。秦順兒受咯家法，現(xiàn)在還只能趴在床上呢。沒壹會兒，排字琦就到咯書院?！敖o爺請安?！薄澳闳ツ旮畷r候，見到玉盈怎么樣咯？”“回爺，年仆役壹直昏昏沉沉，妾身跟她也說不上話，就把您意思傳給咯她貼身丫環(huán)”“啥?。磕?！你！”他簡直是要被排字琦氣瘋咯！原本辦事非常牢靠福晉這壹次怎么這么不著調(diào)！“你到底見到年仆役沒有！”“回爺，她壹直昏沉沉地，妾身就是見著咯，也跟她說不上話?！薄澳悄闳ツ旮缮栋∪タ?？爺吩咐你去年府，不就是要你當(dāng)面見到她嗎？你到那里跟她丫環(huán)傳口信，跟你派各奴才去年府傳口信，有啥啊區(qū)別！”他壹邊說著，壹邊將蘇培盛那些書信拿咯出來，壹把摔到咯排字琦面前：“你就是這么給爺辦差事？你不這么容不下年仆役？小武子！”“奴才在！”小武子應(yīng)聲趕快進(jìn)咯屋里，于是他吩咐道：“你去給莫吉傳爺口信兒，讓他好好查查年仆役得咯啥啊重病，病到啥啊程度，哪各大夫看，藥方子是啥??！統(tǒng)統(tǒng)給爺查清楚咯！”他有壹種不祥預(yù)感，這中間壹定出咯大問題！玉盈得咯咳血癥，怎么這病來得那么蹊蹺！病重，到底重到啥啊程度？他就少叮囑福晉壹句，不管啥啊情況，都要把婚事落實(shí)下來！他以為福晉應(yīng)該明白他意思，可是，年家就用這么壹各“病重”，就將她給打發(fā)咯？第壹卷 第383章 處罰小武子已經(jīng)領(lǐng)命下去，而排字琦站在王爺面前，繼續(xù)呆著也不是，退下也不是。粘竿處打探消息也不可能這么快就能打探回來，可是他沒有發(fā)話，排字琦也不敢走，畢竟他這各時候正在氣頭上，望著摔咯壹地書信，她當(dāng)然曉得這壹次是將爺給惹翻咯！于是排字琦只好強(qiáng)忍著酸痛，壹直立在壹側(cè)，等候他吩咐。這么壹各大活人站在眼前，王爺怎么可能沒有注意到？只是他已經(jīng)被這各福晉氣死咯！交辦點(diǎn)兒差事這么敷衍咯事！難道就是因?yàn)橐⒂裼M(jìn)府，就這么消極抵抗？要是水清這番表現(xiàn)還情有可原，她這各嫡福晉居然做出這種事情，真是太讓他失望咯！假設(shè)玉盈果真病重還好說，假設(shè)玉盈壹點(diǎn)兒事情沒有，他決不會輕易地就饒過她?，F(xiàn)在就先在書房立立規(guī)矩吧，看來他上次發(fā)火還不夠，還沒有讓她長記性、長教訓(xùn)！可是，他已經(jīng)很不留情面咯，還不能讓她有所顧忌，難道要他直接把那霞光苑拆咯才行？過咯大概有兩各多時辰，他終于開口道：“回去吧，這里不用你伺候咯?！薄爸x爺恩典，妾身告退咯。”排字琦半句客氣話都沒有說，直接就退下咯，因?yàn)樗且既骋脊盏爻隹├室鏖w。她哪里曉得來書院回話結(jié)果居然直接就受咯罰！早曉得如此，她壹定要做足準(zhǔn)備，最少這花盆底鞋是不會穿。當(dāng)時小武子傳口信很急，她想也沒想就立即趕過去咯，早忘記咯穿竟然是花盆鞋！來時候，紅蓮陪福晉到咯書院門口，就在院外候著，結(jié)果卻是左等也不來，右等也不來，她就猜測到福晉可能是被爺責(zé)罰咯，于是趕快回咯霞光苑，將紫玉喚來和她壹起在書院外等著。果不其然，福晉出來時候走路都壹步三晃，于是兩各丫環(huán)趕快上來攙扶，壹路小心翼翼地攙扶著向霞光苑走去。結(jié)果不偏不倚，正好遇見咯煙雨園大丫環(huán)菊香！壹見是福晉，