教科版勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系__示波器原理

1、問題一、若沿場強方向移動電荷問題一、若沿場強方向移動電荷從力的角度：從力的角度：dABE= Fd = qEd 從能的角度從能的角度：= qU 由由 兩式得兩式得: U = Ed 問題二、若不沿場強方向移動電荷？問題二、若不沿場強方向移動電荷？A.BE. BB qWUABABqABF/qABqE/ABE 若用若用d d表示表示A A、B B沿場強方向上的距離沿場強方向上的距離 ，則：則：dEU 說明：說明：只適用于勻強電場只適用于勻強電場 d d：沿場強方向的距離：沿場強方向的距離勻強電場中兩點間的電勢差等于場強勻強電場中兩點間的電勢差等于場強與這兩點間與這兩點間沿電場力方向距離沿電場力方向距離

2、的乘積的乘積【幾點說明幾點說明】1.適用條件適用條件:勻強電場勻強電場2.各物理量意義各物理量意義:(本式不帶正負號本式不帶正負號)U表示兩點電勢差表示兩點電勢差(取絕對值取絕對值) E表示勻強電場的場強表示勻強電場的場強 d表示兩點間表示兩點間沿電場線方向沿電場線方向的距離的距離3.場強的單位場強的單位:1V/m=1N /C 也可運用于非勻強電場定性分析也可運用于非勻強電場定性分析 UEd UEd 或或UEd 1下列說法正確的是下列說法正確的是 （ ）A由公式由公式U = Ed 得，在電場中兩點間電得，在電場中兩點間電勢差等于場強與兩點間距離的乘積勢差等于場強與兩點間距離的乘積B由公式由公式

3、E = U/d得，在勻強電場中沿電得，在勻強電場中沿電場線方向上兩點間距離越大，電場強度就場線方向上兩點間距離越大，電場強度就越小越小C在勻強電場中，任兩點間電勢差等于在勻強電場中，任兩點間電勢差等于場強和這兩點間距離的乘積場強和這兩點間距離的乘積D公式公式U = Ed只適用勻強電場只適用勻強電場D2.如圖，在勻強電場中的如圖，在勻強電場中的M、N兩點距離為兩點距離為2 cm，兩點間的電勢差為，兩點間的電勢差為5 V，M、N連線與場連線與場強方向成強方向成6060角，則此電場的電場強度多大？角，則此電場的電場強度多大？ 解：根據(jù)解：根據(jù) ，得，得dUEMNdUEMNdUEMN5 . 01025

4、60cos2MNUEMN=500 V/m.1 1、場強、場強E E的方向是電勢降落最快的方向的方向是電勢降落最快的方向。問題1： 單位長度內(nèi)，沿AB、 AB 兩個方向，哪個電勢降落的快？A.BE. BB 勻強電場中的三個重要結(jié)論勻強電場中的三個重要結(jié)論 1、勻強電場中相互平行的直線上（包括同一直線）、勻強電場中相互平行的直線上（包括同一直線）距離相等的點，電勢差相等。距離相等的點，電勢差相等。 2、勻勻強強電電場場中中相相互互平平行行的的直直線線上，上，若若AB兩兩點點間間距距離離 是是CD兩兩點點間間距距離離 的的n倍。倍。即：即：當當CD AB CD ABnU U ll 時， 3、勻強電場

5、中同一直線上，若勻強電場中同一直線上，若B是是AC的中點，則的中點，則B的電勢等于的電勢等于A、C兩點電勢的平均值。兩點電勢的平均值。 2、勻強電場中相互平行的直線上，若、勻強電場中相互平行的直線上，若AB兩點間兩點間距離距離 是是CD兩點間距離兩點間距離 的的n倍。即：當倍。即：當ABlCDlCDABCDABnUUll時，1、以下說法正確的是：( )A、 勻強電場中各處的場強相等，電勢也相等；B、 場強為零的區(qū)域中，電勢處處相同；C、 沿電場線方向電場強度一定越來越小；D、 電勢降低的方向就是電場線的方向。B2如圖1375所示，在電場中任意取一條電場線，電場線上的a、b兩點相距為d，則（ ）

6、 Aa點的場強一定大于b點的場強 Ba點的電勢一定高于b點的電勢 Ca、b兩點間的電勢差一定等于Ed(E為a點場強) Da、b兩點間的電勢差等于單位正電荷由a點沿任意路徑移到b點的過程中電場力所做的功BD如圖所示，如圖所示，A、B、C、D是勻強電場中一正方形是勻強電場中一正方形的四個頂點。已知的四個頂點。已知A、B、C三點的電勢分別為三點的電勢分別為UA=15V，UB=3V，UC=-3V，由此可得：，由此可得：D點的電勢點的電勢UD= 并在圖中畫出電場線并在圖中畫出電場線ABCDqFE FWPEPBPAABEEWqEPEUBAABUABABqUWEdU 電場強度的計算方法電場強度的計算方法2E

7、QKr EFq EUd 此式是真空中的點電荷產(chǎn)生的電場的場強此式是真空中的點電荷產(chǎn)生的電場的場強決定式?jīng)Q定式。適用于適用于點電荷點電荷所產(chǎn)生的電場。所產(chǎn)生的電場。Q為源電荷。為源電荷。此式是電場強度的此式是電場強度的定義式定義式。適用于。適用于任意任意電場。電場。q為檢驗電荷。為檢驗電荷。此式是勻強電場中電勢差與場強的關(guān)系式。適用此式是勻強電場中電勢差與場強的關(guān)系式。適用于于勻強電場勻強電場。d為沿電場線的距離。為沿電場線的距離。 圖1374中，A、B、C三點都在勻強電場中，已知ACBC，ABC60，BC20 cm把一個電量q105 C的正電荷從A移到B，電場力做功為零：從B移到C，電場力做功

8、為1.73103 J，求該勻強電場的場強大小和方向。解：把電荷解：把電荷q從從A移到移到B電場力不做功，電場力不做功，說明說明A、B兩點在同一等勢面上因該電兩點在同一等勢面上因該電場為勻強電場，等勢面應(yīng)為平面，故圖中場為勻強電場，等勢面應(yīng)為平面，故圖中直線直線AB即為等勢線，場強方向應(yīng)垂直于即為等勢線，場強方向應(yīng)垂直于等勢面等勢面UBCV173 V，B點電勢比點電勢比C點低點低173 V，因電場線指向電勢降低的方向，所以，因電場線指向電勢降低的方向，所以場強方向必垂直于場強方向必垂直于AB斜向下斜向下場強大小場強大小EV/m1000 V/m 如圖所示，在真空中有一對平行金屬如圖所示，在真空中有

9、一對平行金屬板，板間距離為板，板間距離為d，兩板間加以電壓，兩板間加以電壓U兩板間有一個帶正電荷量為兩板間有一個帶正電荷量為q的帶電的帶電粒子粒子 (不計重力不計重力) ，它在電場力的作用，它在電場力的作用下，由靜止開始從正極板向負極板運動下，由靜止開始從正極板向負極板運動，到達負極板時的速度有多大？，到達負極板時的速度有多大？qE1、帶電粒子的加速、帶電粒子的加速212qEdvWmqU22qUmmvqEd 若不計粒子重力，則該粒子沿若不計粒子重力，則該粒子沿電場線做電場線做。由動能定理得：由動能定理得：由此可得：此粒子到達負極板時的速度為：由此可得：此粒子到達負極板時的速度為：如電子、質(zhì)子、

10、如電子、質(zhì)子、粒子、離子等，一般可以忽略。粒子、離子等，一般可以忽略。如塵埃、液滴、小球等，一般不能忽略。如塵埃、液滴、小球等，一般不能忽略?！踞槍τ?xùn)練針對訓(xùn)練】解析：解析：221tmvqU 電荷量為電荷量為e e的電子從金屬的電子從金屬絲移動到金屬板。兩處的電絲移動到金屬板。兩處的電勢差為勢差為U U，電場力做功全部轉(zhuǎn)，電場力做功全部轉(zhuǎn)化為電子的動能化為電子的動能。m/s100.3m/s109.0106.122730192500 meUVt由動能定理得由動能定理得: :若電子從小孔射出后若電子從小孔射出后, ,垂直進入某一勻強電場中垂直進入某一勻強電場中, ,它它會怎樣運動會怎樣運動? ?理

11、論探究理論探究如圖所示，在真空中水平放置一對金屬板如圖所示，在真空中水平放置一對金屬板Y和和Y，板間距離為板間距離為d在兩板間加以電壓在兩板間加以電壓U，兩板間的勻強電場的場強為兩板間的勻強電場的場強為E=U/d現(xiàn)有一電荷量為現(xiàn)有一電荷量為q的帶負電的粒子的帶負電的粒子(不計重不計重力力)，以水平速度，以水平速度v0射入電場中射入電場中.求該粒子射求該粒子射出電場時沿垂直于板面方向的偏移距離出電場時沿垂直于板面方向的偏移距離y和偏轉(zhuǎn)的角度和偏轉(zhuǎn)的角度。0tlv qEmFUdammq2202122qlUdmtyva0yqlUdvatmv20yxtqlUdvvgmv 如圖所示，質(zhì)量為如圖所示，質(zhì)量

12、為m，帶電量為帶電量為q的離子以的離子以v0的速度，沿與場強垂直的方向從的速度，沿與場強垂直的方向從A點飛入勻強電點飛入勻強電場，并從另一側(cè)場，并從另一側(cè)B點沿與場強方向成點沿與場強方向成150角飛角飛出則出則A、B兩點間的電勢差是多少兩點間的電勢差是多少?1500EABqE解解:離子做類平拋運動離子做類平拋運動由速度分解由速度分解VyV0Vt00330VctgVVy qmVqmvqWUyABAB2321202 V0- - -+ +- -+ + +- -xxyy示波管的結(jié)構(gòu)示波管的結(jié)構(gòu)電子槍電子槍陰極陰極陽極陽極豎直偏轉(zhuǎn)電極豎直偏轉(zhuǎn)電極水平偏轉(zhuǎn)電極水平偏轉(zhuǎn)電極熒光屏熒光屏電子槍 加速電場v v0 0加速直線運動二、帶電粒子是如何運動的呢？在偏轉(zhuǎn)電場中類平拋運動出了偏轉(zhuǎn)電場后勻速直線運動v v0 0v vy yyx xv v0 0-qm l+-dUv vYqEqEm lv v0 0d+-qv vv v0 0v vy yy l/ l/2 2LUY試推導(dǎo)離開電極后的偏轉(zhuǎn)角度試推導(dǎo)離開電極后的偏