新步步高高考物理大一輪總復習江蘇專靜電場PPT學習教案

1、會計學11.理解電容器的基本概念，掌握好電容器的兩類動態(tài)分析.2.能運用運動的合成與分解解決帶電粒子的偏轉(zhuǎn)問題.3.用動力學方法解決帶電粒子在電場中的直線運動問題第1頁/共65頁異種電荷電場能電場能無UQ第2頁/共65頁第3頁/共65頁例1如圖所示，兩塊較大的金屬板A、B平行放置并與一電源相連，S閉合后，兩板間有一質(zhì)量為m、電荷量為q的油滴恰好處于靜止狀態(tài)以下說法中正確的是()A若將A板向上平移一小段位移，則油滴向下加速運動，G中有ba的電流B若將A板向左平移一小段位移，則油滴仍然靜止，G中有ba的電流C若將S斷開，則油滴立即做自由落體運動，G中無電流D若將S斷開，再將A板向下平移一小段位移，

2、則油滴向上加速運動，G中有ba的電流第4頁/共65頁當S閉合U不變A選項，dE油滴向下加速運動B選項，d不變E不變油滴仍然靜止A選項，dB選項，SQI選項A、B正確.第5頁/共65頁當S斷開Q不變無電流E不變油滴不動選項C、D錯誤.第6頁/共65頁1用控制變量法，可以研究影響平等板電容器的因素(如圖)，設兩極板正對面積為S，極板間的距離為d，靜電計指針偏角為.實驗中，極板所帶電荷量不變，若()A保持S不變，增大d，則變大B保持S不變，增大d，則變小C保持d不變，增大S，則變小D保持d不變，增大S，則不變變式題組AC第7頁/共65頁2將平行板電容器兩極板之間的距離、電壓、電場強度大小和極板所帶的

3、電荷量分別用d、U、E和Q表示，下列說法正確的是()A保持U不變，將d變?yōu)樵瓉淼膬杀?，則E變?yōu)樵瓉淼囊话隑保持E不變，將d變?yōu)樵瓉淼囊话?，則U變?yōu)樵瓉淼膬杀禖保持d不變，將Q變?yōu)樵瓉淼膬杀?，則U變?yōu)樵瓉淼囊话隓保持d不變，將Q變?yōu)樵瓉淼囊话?，則E變?yōu)樵瓉淼囊话階D第8頁/共65頁兩種類型平行板電容器的動態(tài)分析問題規(guī)律總結(jié)第9頁/共65頁靜止勻速直線勻加速勻減速第10頁/共65頁v=0U不變第11頁/共65頁答案D第12頁/共65頁遞進題組3如圖，平行板電容器的兩個極板與水平地面成一角度，兩極板與一直流電源相連若一帶電粒子恰能沿圖中所示水平直線通過電容器，則在此過程中，該粒子()A所受重力與電場

4、力平衡B電勢能逐漸增加C動能逐漸增加D做勻變速直線運動F合mgF電v解析要使粒子在電場中做直線運動，必須使合力與運動方向在同一直線上.BD第13頁/共65頁受力平衡FNmgqE第14頁/共65頁4如圖所示，一電荷量為q、質(zhì)量為m的小物塊處于一傾角為37的光滑斜面上，當整個裝置被置于一水平向右的勻強電場中，小物塊恰好靜止重力加速度取g，sin370.6，cos370.8.求：(1)水平向右電場的電場強度；FNmgqE第15頁/共65頁FNmgL第16頁/共65頁(1)微觀粒子(如電子、質(zhì)子、粒子等)在電場中的運動，通常不必考慮其重力及運動中重力勢能的變化(2)普通的帶電體(如油滴、塵埃、小球等)

5、在電場中的運動，除題中說明外，必須考慮其重力及運動中重力勢能的變化處理帶電粒子在電場中運動的常用技巧特別提醒第17頁/共65頁1帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)(1)條件分析：帶電粒子垂直于電場線方向進入勻強電場(2)運動性質(zhì)：_運動(3)處理方法：分解成相互_的兩個方向上的_，類似于_(4)運動規(guī)律：沿初速度方向做_運動，運動時間勻變速曲線垂直直線運動平拋運動勻速直線第18頁/共65頁沿電場力方向，做_運動勻加速直線第19頁/共65頁2帶電粒子在勻強電場中偏轉(zhuǎn)時的兩個結(jié)論(1)不同的帶電粒子從靜止開始經(jīng)過同一電場加速后再從同一偏轉(zhuǎn)電場射出時，偏移量和偏轉(zhuǎn)角總是相同的第20頁/共65頁第21頁/共65頁

6、例3如圖所示，兩平行金屬板A、B長為L8cm，兩板間距離d8cm，A板比B板電勢高300V，一帶正電的粒子電荷量為q1.01010C、質(zhì)量為m1.01020kg，沿電場中心線RO垂直電場線飛入電場，初速度v02.0106m/s，粒子飛出電場后經(jīng)過界面MN、PS間的無電場區(qū)域，然后進入固定在O點的點電荷Q形成的電場區(qū)域(設界面PS右側(cè)點電荷的電場分布不受界面的影響)已知兩界面MN、PS相距為12cm，D是中心線RO與界面PS的交點，O點在中心線上，距離界面PS為9cm，粒子穿過界面PS做勻速圓周運動，最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏bc上(靜電力常量k9.0109Nm2/C2，粒子的重力不計)

7、(1)求粒子穿過界面MN時偏離中心線RO的距離為多遠；到達PS界面時離D點為多遠；(2)在圖上粗略畫出粒子的運動軌跡；(3)確定點電荷Q的電性并求其電荷量的大小第22頁/共65頁(1)求粒子穿過界面MN時偏離中心線RO的距離為多遠；到達PS界面時離D點為多遠；(2)在圖上粗略畫出粒子的運動軌跡；類平拋運動勻速直線運動勻速圓周運動Yy第23頁/共65頁(3)確定點電荷Q的電性并求其電荷量的大小v合v0vy第24頁/共65頁變式題組5如圖所示，真空中水平放置的兩個相同極板Y和Y長為L，相距為d，足夠大的豎直屏與兩板右側(cè)相距b.在兩板間加上可調(diào)偏轉(zhuǎn)電壓U，一束質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子(不計重力

8、)從兩板左側(cè)中點A以初速度v0沿水平方向射入電場且能穿出求：(1)兩板間所加偏轉(zhuǎn)電壓U的范圍；(2)粒子可能到達屏上區(qū)域的長度臨界條件：剛好打在極板邊沿處第25頁/共65頁第26頁/共65頁6如圖甲所示，長為L、間距為d的兩金屬板A、B水平放置，ab為兩板的中心線，一個帶電粒子以速度v0從a點水平射入，沿直線從b點射出，若將兩金屬板接到如圖乙所示的交變電壓上，欲使該粒子仍能從b點以速度v0射出，求：(1)交變電壓的周期T應滿足什么條件；(2)粒子從a點射入金屬板的時刻應滿足什么條件在豎直方向：tvy回到原位置，速度減為0第27頁/共65頁第28頁/共65頁(1)運動學與動力學觀點運動學觀點是指

9、用勻變速運動的公式來解決實際問題，一般有兩種情況：a帶電粒子初速度方向與電場線共線，則粒子做勻變速直線運動；b帶電粒子的初速度方向垂直電場線，則粒子做勻變速曲線運動(類平拋運動)當帶電粒子在電場中做勻變速曲線運動時，一般要采取類似平拋運動的解決方法帶電粒子在電場中運動問題的兩種求解思路規(guī)律總結(jié)第29頁/共65頁(2)功能觀點：首先對帶電粒子受力分析，再分析運動形式，然后根據(jù)具體情況選用公式計算若選用動能定理，則要分清有多少個力做功，是恒力做功還是變力做功，同時要明確初、末狀態(tài)及運動過程中的動能的增量若選用能量守恒定律，則要分清帶電粒子在運動中共有多少種能量參與轉(zhuǎn)化，哪些能量是增加的，哪些能量是

10、減少的第30頁/共65頁第31頁/共65頁F電mg等效最低點第32頁/共65頁(1)小球所能獲得的最大動能是多大；(2)小球?qū)Νh(huán)的最大壓力是多大F電mgB第33頁/共65頁變式題組7如圖所示，在豎直平面內(nèi)，AB為水平放置的絕緣粗糙軌道，CD為豎直放置的足夠長絕緣粗糙軌道，AB與CD通過四分之一絕緣光滑圓弧形軌道平滑連接，圓弧的圓心為O，半徑R0.50m，軌道所在空間存在水平向右的勻強電場，電場強度的大小E1.0104N/C，現(xiàn)有質(zhì)量m0.20kg、電荷量q8.0104C的帶電體(可視為質(zhì)點)，從A點由靜止開始運動，已知xAB1.0m，帶電體與軌道AB、CD間的動摩擦因數(shù)均為0.5.假定帶電體與

11、軌道之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等求：(取g10m/s2)(1)帶電體運動到圓弧形軌道C點時的速度；(2)帶電體最終停在何處第34頁/共65頁(1)帶電體運動到圓弧形軌道C點時的速度；(2)帶電體最終停在何處第35頁/共65頁1用動力學的觀點分析帶電粒子在復合場中的運動(1)由于勻強電場中帶電粒子所受靜電力和重力都是恒力，可用正交分解法(2)類似于處理偏轉(zhuǎn)問題，將復雜的運動分解為簡單的正交直線運動，化繁為簡(3)綜合運用牛頓運動定律和勻變速直線運動公式，注意受力分析要全面，特別注意重力是否需要考慮的問題，另外要注意運動學公式里包含物理量的正負號，即其矢量性規(guī)律總結(jié)第36頁/共65頁2用能量

12、的觀點來分析帶電粒子在復合場中的運動(1)運用能量守恒定律，注意題目中有哪些形式的能量出現(xiàn)(2)運用動能定理，注意過程分析要全面，準確求出過程中的所有力做的功，判斷選用分過程還是全過程使用動能定理第37頁/共65頁第38頁/共65頁2(2013廣東15)噴墨打印機的簡化模型如圖11所示，重力可忽略的墨汁微滴，經(jīng)帶電室?guī)ж撾姾?，以速度v垂直勻強電場飛入極板間，最終打在紙上，則微滴在極板間電場中()A向負極板偏轉(zhuǎn)B電勢能逐漸增大C運動軌跡是拋物線D運動軌跡與所帶電荷量無關(guān)向正極板偏轉(zhuǎn)靜電力做正功，故Ep減小第39頁/共65頁3(2012江蘇2)一充電后的平行板電容器保持兩極板的正對面積、間距和電荷

13、量不變，在兩極板間插入一電介質(zhì)，其電容C和兩極板間的電勢差U的變化情況是()AC和U均增大BC增大，U減小CC減小，U增大DC和U均減小第40頁/共65頁第41頁/共65頁答案BC第42頁/共65頁一、單項選擇題1如圖所示，不帶電的金屬球A固定在絕緣底座上，它的正上方有B點，該處有帶電液滴不斷地自靜止開始落下，液滴到達A球后將電荷量全部傳給A球，設前一液滴到達A球后，后一液滴才開始下落，不計B點未下落帶電液滴對下落液滴的影響，則下列敘述中正確的是()A第一滴液滴做自由落體運動，以后液滴做變加速運動，都能到達A球B當液滴下落到重力等于電場力位置時，開始做勻速運動C所有液滴下落過程所能達到的最大動

14、能不相等D所有液滴下落過程中電場力做功相等345678910111212第43頁/共65頁解析第一滴液滴下落時，A上不帶電，故不受電場力作用，只受重力，所以做自由落體運動，以后的液滴在下落過程中，將受電場力作用，且在靠近A的過程中電場力變大，所以做變加速運動，當A電荷量較大時，使得液滴所受的電場力大于重力時，液滴有可能不能到達A球，所以A錯誤；當液滴下落到重力等于電場力位置時，再運動重力將不等于電場力，所以不會做勻速運動，故B錯誤；每滴液滴在下落過程中A所帶的電荷量不同，故下落液滴動能最大的位置不同，此時合外力做功不同，最大動能不相等，所以C正確；每滴液滴在下落過程中A所帶的電荷量不同，液滴所

15、受的電場力不同，電場力做功不同，所以D錯誤答案C345678910111212第44頁/共65頁2一平行板電容器充電后與電源斷開，負極板接地兩板間有一個正試探電荷固定在P點，如圖所示，以C表示電容器的電容、E表示兩板間的場強、表示P點的電勢，W表示正電荷在P點的電勢能，若正極板保持不動，將負極板緩慢向右平移一小段距離l0的過程中，各物理量與負極板移動距離x的關(guān)系圖象中正確的是()345678910111212第45頁/共65頁答案C345678910111212第46頁/共65頁3如圖所示，從熾熱的金屬絲飄出的電子(速度可視為零)，經(jīng)加速電場加速后從兩極板中間垂直射入偏轉(zhuǎn)電場電子的重力不計在滿

16、足電子能射出偏轉(zhuǎn)電場的條件下，下述四種情況中，一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角變大的是()A僅將偏轉(zhuǎn)電場極性對調(diào)B僅增大偏轉(zhuǎn)電極板間的距離C僅增大偏轉(zhuǎn)電極板間的電壓D僅減小偏轉(zhuǎn)電極板間的電壓345678910111212第47頁/共65頁答案C345678910111212第48頁/共65頁345678910111212第49頁/共65頁5(2014天津4)如圖所示，平行金屬板A、B水平正對放置，分別帶等量異號電荷一帶電微粒水平射入板間，在重力和電場力共同作用下運動，軌跡如圖中虛線所示，那么()A若微粒帶正電荷，則A板一定帶正電荷B微粒從M點運動到N點電勢能一定增加C微粒從M點運動到N點動能一定增加D微粒

17、從M點運動到N點機械能一定增加解析由于兩極板的正負不知，粒子的電性不確定，則粒子所受電場力方向不確定，所受電場力做功正負不確定，但根據(jù)粒子運動軌跡，粒子所受合力一定向下，則合力一定做正功，所以電勢能變化情況、機械能變化情況不確定，但粒子動能一定增加345678910111212第50頁/共65頁345678910111212第51頁/共65頁答案B345678910111212第52頁/共65頁二、多項選擇題7如圖所示為一平行板電容器，兩板之間的距離d和兩板正對面積S都可以調(diào)節(jié)，電容器兩板與電池相連接Q表示電容器所帶的電荷量，E表示兩板間的電場強度則()A當d增大，S不變時，Q減小，E減小B當

18、S增大，d不變時，Q增大，E增大C當d減小，S增大時，Q增大，E增大D當S減小，d增大時，Q不變，E增大AC345678910111212第53頁/共65頁345678910111212第54頁/共65頁答案BD345678910111212第55頁/共65頁BD345678910111212第56頁/共65頁10如圖所示，水平放置的平行板電容器與某一電源相連，它的極板長L0.4m，兩極板間距離d4103m，有一束由相同帶電微粒組成的粒子流以相同的速度v0從兩極板中央平行極板射入，開關(guān)S閉合前，兩極板間不帶電，由于重力作用，微粒能落到下極板的正中央已知微粒質(zhì)量m4105kg、電荷量q1108C，則下列說法正確的是()A微粒的入射速度v010m/sB電容器上板接電源正極時微粒有可能從平行板電容器的右邊射出電場C電源電壓為180V時，微?？赡軓钠叫邪咫娙萜鞯挠疫吷涑鲭妶鯠電源