高二物理總復(fù)習(xí)學(xué)案-選修3-1電場(chǎng)

物理選修3-1第一章電場(chǎng)第一節(jié)電荷電荷間的相互作用一、電荷守恒定律在初中的學(xué)習(xí)中，我們已經(jīng)知道，自然界存在兩種電荷，叫做正電荷與負(fù)電荷。用毛皮摩擦橡膠棒，用絲綢摩擦有機(jī)玻璃棒后，橡膠棒帶負(fù)電，毛皮帶正電，有機(jī)玻璃棒帶正電，絲綢帶負(fù)電。物體帶電后，能吸引輕小物體，而且?guī)щ娫蕉啵驮酱?。在?shí)踐中使物體帶電有三種方式：1、起電的方法（1）、摩擦起電：實(shí)質(zhì)是；（2）、接觸起電：實(shí)質(zhì)是；（3）、感應(yīng)起電：實(shí)質(zhì)是。2、電荷守恒定律：電荷既不能被創(chuàng)造，也不能被消滅，它們只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分；在轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，電荷的總量不變。二、元電荷：電荷的多少叫電量，電量的單位是庫(kù)侖。電子帶有最小的負(fù)電荷，質(zhì)子帶有最小的正電荷，它們電量的絕對(duì)值相等，一個(gè)電子電量e=1.6×10-19C。任何帶電物體所帶電量要么等于電子（或質(zhì)子）電量，要么是它們的整數(shù)倍，因此，把1.6×10－19C三、庫(kù)侖定律1、實(shí)驗(yàn)：如圖2，先把表面光滑潔凈的絕緣導(dǎo)體放在A處，然后把鋁箔包好的草球系在絲線下，分別用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒給導(dǎo)體和草球帶上正電，把草球先后掛在P1、P2、P3的位置，帶電小球受到A的作用力的大小可以通過(guò)絲線對(duì)豎直方向的偏角大小顯示出來(lái)。觀察實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)帶電小球在P1、P2、P3各點(diǎn)受到的A的作用力依次減?。辉僭龃蠼z線下端帶電小球的電量，觀察實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在同一位置小球受到的A的作用力增大了。總結(jié)：電荷之間存在著相互作用力，力的大小與電量的大小、電荷間距離的大小有關(guān)，電量越大，距離越近，作用力就越大；反之電量越小，距離越遠(yuǎn)，作用力就越小。作用力的方向，可用同種電荷相斥，異種電荷相吸的規(guī)律確定。2、庫(kù)侖定律法國(guó)物理學(xué)家?guī)靵?，他用精確實(shí)驗(yàn)研究了電荷間的相互作用力，于1785年發(fā)現(xiàn)了后來(lái)用他的名字命名的庫(kù)侖定律。真空中兩個(gè)靜止電荷間的相互作用力，跟它們的電量的乘積成正比，跟它們間的距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上，這就是庫(kù)侖定律?！ぁQ1Q2若兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1，Q2靜止于真空中，距離為r，如圖所示，則Q1受到Q2的作用力F為式中F、Q1、Q2、r諸量單位都已確定，分別為牛（N）、庫(kù)（C）、庫(kù)（C）、米（m），由實(shí)驗(yàn)可測(cè)得k=9．0×109··rQ1Q2Q1對(duì)Q2的作用力F12與Q2對(duì)Q1的作用力與F21互為作用力與反作用力，它們大小相等，方向相反，統(tǒng)稱靜電力，又叫庫(kù)侖力。什么是點(diǎn)電荷？簡(jiǎn)而言之，帶電的質(zhì)點(diǎn)就是點(diǎn)電荷。點(diǎn)電荷的電量、位置可以準(zhǔn)確地確定下來(lái)。點(diǎn)電荷也是理想化模型。真正的點(diǎn)電荷是不存在的，但是，如果帶電體間的距離比它們的大小大得多，以致帶電體的形狀和大小對(duì)相互作用力的影響可以忽略不計(jì)時(shí)，這樣的帶電體就可以看成點(diǎn)電荷。均勻帶電球體或均勻帶電球殼也可看成一個(gè)處于該球球心，帶電量與該球相同的點(diǎn)電荷。3、庫(kù)侖定律的應(yīng)用例2．兩個(gè)正電荷q1與q2電量都是3C，靜止于真空中，相距r=2m。（1）在它們的連線AB的中點(diǎn)O放入正電荷Q，求Q受的靜電力。（2）在O點(diǎn)放入負(fù)電荷Q，求Q受的靜電力。（3）在連線上A點(diǎn)的左側(cè)C點(diǎn)放上負(fù)點(diǎn)電荷q3，q3=1C且AC=1m，求q3所受靜電力。例3．

兩個(gè)完全相同的均勻帶電小球，分別帶電量q1=2C正電荷，q2=4C負(fù)電荷，在真空中相距為r且靜止，相互作用的靜電力為F。（1）今將q1、q2、r都加倍，相互作用力如何變？（2）只改變兩電荷電性，相互作用力如何變？（3）只將r增大4倍，相互作用力如何變？（4）將兩個(gè)小球接觸一下后，仍放回原處，相互作用力如何變？（5）接上題，為使接觸后，靜電力大小不變應(yīng)如何放置兩球？四、課堂小結(jié)：（1）電荷間相互作用規(guī)律：同性相斥，異性相吸，大小用庫(kù)侖定（2）電荷間作用力為一對(duì)相互作用力，遵循牛頓第三定律。（3）庫(kù)侖定律適用條件：真空中靜止點(diǎn)電荷間的相互作用力（均勻帶電球體間、均勻帶電球殼間也可）。第二節(jié)電場(chǎng)

電場(chǎng)強(qiáng)度一、電場(chǎng)（1）電荷之間的相互作用是通過(guò)特殊形式的物質(zhì)——電場(chǎng)發(fā)生的，電荷的周?chē)即嬖陔妶?chǎng).特殊性：不同于生活中常見(jiàn)的物質(zhì)，看不見(jiàn)，摸不著，無(wú)法稱量，可以疊加.物質(zhì)性：是客觀存在的，具有物質(zhì)的基本屬性——質(zhì)量和能量.（2）基本性質(zhì)：主要表現(xiàn)在以下幾方面①引入電場(chǎng)中的任何帶電體都將受到電場(chǎng)力的作用，且同一點(diǎn)電荷在電場(chǎng)中不同點(diǎn)處受到的電場(chǎng)力的大小或方向都可能不一樣；②電場(chǎng)能使引入其中的導(dǎo)體產(chǎn)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象；③當(dāng)帶電體在電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力將對(duì)帶電體做功，這表示電場(chǎng)具有能量?？梢?jiàn)，電場(chǎng)具有力和能的特征二、電場(chǎng)強(qiáng)度（1）將同一個(gè)檢驗(yàn)電荷q，分別放在電場(chǎng)中的不同點(diǎn)，它所受的電場(chǎng)力的大小和方向一般說(shuō)來(lái)是不同的。（2）電場(chǎng)強(qiáng)度的定義：電場(chǎng)強(qiáng)度（簡(jiǎn)稱場(chǎng)強(qiáng)）是描寫(xiě)電場(chǎng)有關(guān)力的性質(zhì)的物理量，它是矢量。檢驗(yàn)電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受電場(chǎng)力的大小F與檢驗(yàn)電荷的電量q的比值F/q，叫做電場(chǎng)中該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，即：E=F/q方向：規(guī)定以正電荷所受的電場(chǎng)力的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向。在國(guó)際單位制中，電場(chǎng)強(qiáng)度的單位是牛/庫(kù)。例1根據(jù)庫(kù)侖定律和電場(chǎng)強(qiáng)度的定義，推導(dǎo)場(chǎng)電荷為點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度的表達(dá)式。場(chǎng)強(qiáng)的唯一性和固定性電場(chǎng)中某一點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度E是唯一的，它的大小和方向與放入該點(diǎn)電荷q無(wú)關(guān)，它決定于電場(chǎng)的源電荷及空間位置，電場(chǎng)中每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)著的電場(chǎng)強(qiáng)度與是否放入電荷無(wú)關(guān).二、電場(chǎng)的疊加電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加原理：某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于該點(diǎn)周?chē)鱾€(gè)電荷單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和。例1在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1=＋3.0×10-8C和Q2=－3.0×10-8C，它們相距0.1m，求電場(chǎng)中A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)．A點(diǎn)與兩個(gè)點(diǎn)電荷的距離相等，r=0.1m第三節(jié)電場(chǎng)線一、電場(chǎng)線電場(chǎng)線是畫(huà)在電場(chǎng)中的一條條有方向的曲線，曲線上每點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向。a、點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電場(chǎng)線b、等量異號(hào)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線c、等量同號(hào)點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電場(chǎng)線二、電場(chǎng)線的基本性質(zhì)a、電場(chǎng)線是假想的，不是真實(shí)的。b、電場(chǎng)線起于正電荷止于負(fù)電荷，電場(chǎng)線不閉合。對(duì)于單個(gè)點(diǎn)電荷，正電荷假想無(wú)窮遠(yuǎn)處有負(fù)電荷，電場(chǎng)線終止于那里；負(fù)電荷同理。c、電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱。d、電場(chǎng)線不能相交。e、電場(chǎng)線不能相切。鞏固練習(xí)1．下列說(shuō)法中正確的是：[]A．只要有電荷存在，電荷周?chē)鸵欢ù嬖谥妶?chǎng)B．電場(chǎng)是一種物質(zhì)，它與其他物質(zhì)一樣，是不依賴我們的感覺(jué)而客觀存在的東西C．電荷間的相互作用是通過(guò)電場(chǎng)而產(chǎn)生的，電場(chǎng)最基本的性質(zhì)是對(duì)處在它里面的電荷有力的作用2．下列說(shuō)法中正確的是：[]A．電場(chǎng)強(qiáng)度反映了電場(chǎng)的力的性質(zhì)，因此場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力成正比B．電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于F/q，但與檢驗(yàn)電荷的受力大小及帶電量無(wú)關(guān)C．電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向即檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)的受力方向D．公式E=F/q和E=kQ/r2對(duì)于任何靜電場(chǎng)都是適用的3．下列說(shuō)法中正確的是：[]A．場(chǎng)強(qiáng)的定義式E=F/q中，F(xiàn)是放入電場(chǎng)中的電荷所受的力，q是放入電場(chǎng)中的電荷的電量B．場(chǎng)強(qiáng)的定義式E=F/q中，F(xiàn)是放入電場(chǎng)中的電荷所受的力，q是產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷的電量C．在庫(kù)侖定律的表達(dá)式F=kq1q2/r2中kq2/r2是電荷q2產(chǎn)生的電場(chǎng)在點(diǎn)電荷q1處的場(chǎng)強(qiáng)大小，此場(chǎng)對(duì)q1作用的電場(chǎng)力F=q1×kq2/r2，同樣kq1/r2是電荷q1產(chǎn)生的電場(chǎng)在點(diǎn)電荷q2處的場(chǎng)強(qiáng)的大小，此場(chǎng)對(duì)q2作用的電場(chǎng)力F=q2×kq1/r2D．無(wú)論定義式E=F/q中的q值(不為零)如何變化，在電場(chǎng)中的同一點(diǎn)，F(xiàn)與q的比值始終不變4．在電場(chǎng)中某一點(diǎn)，當(dāng)放入正電荷時(shí)受到的電場(chǎng)力向右，當(dāng)放入負(fù)電荷時(shí)受到電場(chǎng)力向左，下列說(shuō)法正確的是：[]A．當(dāng)放入正電荷時(shí)，該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)向右，當(dāng)放入負(fù)電荷時(shí)，該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)向左B．只有在該點(diǎn)放入電荷時(shí)，該點(diǎn)才有場(chǎng)強(qiáng)C．該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一定向右D．以上說(shuō)法均不正確5．真空中，兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷電量數(shù)值均為q，相距r．兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為：[]A．kq/2r2B．2kq/r2C．4k/r2 D．8kq/r6．真空中，A，B兩點(diǎn)上分別設(shè)置異種點(diǎn)電荷Q1、Q2，已知兩點(diǎn)電荷間引力為10N，Q1=1.0×10-2C，Q2=2.0×10-2C．則Q2在A處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小是________N/C，方向是_______；若移開(kāi)Q2，則Q1在B處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的大小是________N/C，方向是第四節(jié)電勢(shì)能、電勢(shì)一、靜電力做功的特點(diǎn)結(jié)合課本圖1。4-1（右圖）分析試探電荷q在場(chǎng)強(qiáng)為E的均強(qiáng)電場(chǎng)中沿不同路徑從A運(yùn)動(dòng)到B電場(chǎng)力做功的情況。q沿直線從A到Bq沿折線從A到M、再?gòu)腗到Bq沿任意曲線線A到B結(jié)果都一樣即：W=qELAM=qELABcos在任何電場(chǎng)中，靜電力移動(dòng)電荷所做的功，與始末兩點(diǎn)的位置有關(guān)，與電荷的運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān)。二、電勢(shì)能電勢(shì)能：由于移動(dòng)電荷時(shí)靜電力做功與移動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)，電荷在電場(chǎng)中也具有勢(shì)能，這種勢(shì)能叫做電勢(shì)能。靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系：靜電力做的功等于電勢(shì)能的變化量。寫(xiě)成式子為：注意：①．電場(chǎng)力做正功，電荷的電勢(shì)能減小；電場(chǎng)力做負(fù)功，電荷的電勢(shì)能增加②．電場(chǎng)力力做多少功，電勢(shì)能就變化多少，在只受電場(chǎng)力作用下，電勢(shì)能與動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，而它們的總量保持不變。③．在正電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中正電荷在任意一點(diǎn)具有的電勢(shì)能都為正，負(fù)電荷在任一點(diǎn)具有的電勢(shì)能都為負(fù)。在負(fù)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中正電荷在任意一點(diǎn)具有的電勢(shì)能都為負(fù)，負(fù)電荷在任意一點(diǎn)具有的電勢(shì)能都為正。④．求電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)具有的電勢(shì)能電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)A具有的電勢(shì)能EP等于將該點(diǎn)電荷由A點(diǎn)移到電勢(shì)零點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功W的。即EP=W⑤．求電荷在電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)具有的電勢(shì)能高低將電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)根據(jù)電場(chǎng)力做功情況判斷，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，電荷在A點(diǎn)電勢(shì)能大于在B點(diǎn)的電勢(shì)能，反之電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，電荷在B點(diǎn)的電勢(shì)能小于在B點(diǎn)的電勢(shì)能。⑥．電勢(shì)能零點(diǎn)的規(guī)定 若要確定電荷在電場(chǎng)中的電勢(shì)能，應(yīng)先規(guī)定電場(chǎng)中電勢(shì)能的零位置。關(guān)于電勢(shì)能零點(diǎn)的規(guī)定：P19（大地或無(wú)窮遠(yuǎn)默認(rèn)為零）所以：電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能，等于靜電力把它從該點(diǎn)移動(dòng)到零電勢(shì)能位置時(shí)電場(chǎng)力所有做的功。如上式若取B為電勢(shì)能零點(diǎn)，則A點(diǎn)的電勢(shì)能為：三．電勢(shì)---表征電場(chǎng)性質(zhì)的重要物理量度通過(guò)研究電荷在電場(chǎng)中電勢(shì)能與它的電荷量的比值得出。（1）定義：電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)能與它的電荷量的比值，叫做這一點(diǎn)的電勢(shì)。用表示。標(biāo)量，只有大小，沒(méi)有方向，但有正負(fù)。（2）公式：（與試探電荷無(wú)關(guān)）（3）單位：伏特（V）（4）電勢(shì)與電場(chǎng)線的關(guān)系：電勢(shì)順線降低。（電場(chǎng)線指向電勢(shì)降低的方向）（5）零電勢(shì)位置的規(guī)定：電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)的數(shù)值與零電勢(shì)的選擇有關(guān)，即電勢(shì)的數(shù)值決定于零電勢(shì)的選擇．（大地或無(wú)窮遠(yuǎn)默認(rèn)為零）四．等勢(shì)面（1）定義：電場(chǎng)中電勢(shì)相等的點(diǎn)構(gòu)成的面（2）等勢(shì)面的性質(zhì)：①．在同一等勢(shì)面上各點(diǎn)電勢(shì)相等，所以在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不做功②．電場(chǎng)線跟等勢(shì)面一定垂直，并且由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面。③．等勢(shì)面越密，電場(chǎng)強(qiáng)度越大④．等勢(shì)面不相交，不相切（3）等勢(shì)面的用途：由等勢(shì)面描繪電場(chǎng)線。（4）幾種電場(chǎng)的電場(chǎng)線及等勢(shì)面注意：①等量同種電荷連線和中線上連線上：中點(diǎn)電勢(shì)最小中線上：由中點(diǎn)到無(wú)窮遠(yuǎn)電勢(shì)逐漸減小，無(wú)窮遠(yuǎn)電勢(shì)為零。②等量異種電荷連線上和中線上連線上：由正電荷到負(fù)電荷電勢(shì)逐漸減小。中線上：各點(diǎn)電勢(shì)相等且都等于零。鞏固練習(xí)：1.在電場(chǎng)中（）A.某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大，該點(diǎn)的電勢(shì)一定高B.某點(diǎn)的電勢(shì)高，檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能一定大C.某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零，檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能一定為零D.某點(diǎn)的電勢(shì)為零，檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)的電勢(shì)能一定為零2.下列幾種說(shuō)法中正確的是（）A.從電場(chǎng)外移動(dòng)一個(gè)單位正電荷到電場(chǎng)中某一點(diǎn)，電場(chǎng)對(duì)此電荷所做的功在數(shù)值上等于該點(diǎn)的電勢(shì)B.一個(gè)單位正電荷在電場(chǎng)力的作用下從電場(chǎng)中的一點(diǎn)移動(dòng)到另一點(diǎn)，其電勢(shì)能的變化等于這兩點(diǎn)間的電勢(shì)之差C.將一電荷勻速地從電場(chǎng)中的一點(diǎn)移到另一點(diǎn)，外力所做的功等于該電荷電勢(shì)能的變化量D.在電場(chǎng)中電勢(shì)能越高處，電場(chǎng)強(qiáng)度一定越大3.關(guān)于場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是（）A.場(chǎng)強(qiáng)相等的各點(diǎn)，電勢(shì)也一定相等B.電勢(shì)為零的位置，場(chǎng)強(qiáng)也一定為零C.電勢(shì)高的位置，場(chǎng)強(qiáng)一定大D.沿場(chǎng)強(qiáng)的反方向，電勢(shì)逐漸升高4.關(guān)于電場(chǎng)中的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)，下列說(shuō)法正確的是（）A.電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方，電勢(shì)一定高B.等勢(shì)面上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小一定相等C.等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直，即跟電場(chǎng)的方向垂直D.沿著電場(chǎng)線的方向，電勢(shì)越來(lái)越低5.a、b為電場(chǎng)中兩點(diǎn)，且a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)，則（）A.把負(fù)電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加B.把正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少C.無(wú)論移動(dòng)的是正電荷還是負(fù)電荷，電荷的電勢(shì)能都要減少D.以上說(shuō)法都不對(duì)6.如圖所示，在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有相距為l的兩點(diǎn)A、B兩點(diǎn)，Q連線AB與電場(chǎng)線的夾角為θ，將一電荷量為q的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)。若沿直線AB移動(dòng)該電荷，電場(chǎng)力做功W1=______；若沿路徑ACB移動(dòng)該電荷，電場(chǎng)力做功W2=______；若沿曲線ADB移動(dòng)該電荷，電場(chǎng)力做功W3=______。由此可知，電荷在電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)是________________________。7.如圖所示,實(shí)線為一勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線，一個(gè)帶電粒子射入電場(chǎng)后，留下一條從a到b虛線所示的徑跡，重力不計(jì)，下列判斷正確的是（）A.b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)電勢(shì)B.粒子在a點(diǎn)的動(dòng)能大于在b點(diǎn)的動(dòng)能C.粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能小于在b點(diǎn)的電勢(shì)能D.場(chǎng)強(qiáng)方向向左8.有一帶電粒子沿圖中的AB曲線穿過(guò)一勻強(qiáng)電場(chǎng)，a、b、c。d均為勻強(qiáng)電場(chǎng)中的等勢(shì)面，且電勢(shì)Ua<Ub<Uc<Ud,若不計(jì)粒子所受重力,那么()A.粒子一定帶負(fù)電B.粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線C.從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)粒子的電勢(shì)能增加D.粒子的動(dòng)能和電勢(shì)能之和在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中保持不變9．如圖，在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷A和B，電量分別為－Q和＋2Q，它們相距L，如果在兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)O有一個(gè)半徑為r（2r＜L）的空心金屬球，且球心位于O點(diǎn)，則球殼上的感應(yīng)電荷在O點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小_____方向____．10．如圖5所示，導(dǎo)體棒AB靠近帶正電的導(dǎo)體Q放置．用手接觸B端，移去手指再移去Q，AB帶何種電荷______．若手的接觸點(diǎn)改在A端，情況又如何______．11．有一絕緣空心金屬球A，帶有4×10-6C的正電荷，一個(gè)有絕緣柄的金屬小球B，帶有2×10-6C的負(fù)電荷．若把B球跟A球的內(nèi)壁相接觸，如圖6所示，則B球上電量為_(kāi)_____C，A球上電量為_(kāi)______C，分布在第五節(jié)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系一、電勢(shì)差如圖所示勻強(qiáng)電場(chǎng)E中AB間距離為d，電勢(shì)差為UAB，場(chǎng)強(qiáng)為E．把正電荷q從A點(diǎn)移到B時(shí)，電場(chǎng)力qE所做的功為W=qEd．利用電勢(shì)差和功的關(guān)系，這個(gè)功又可求得為W=qUAB，比較這兩個(gè)式子，可得W=qEd=qUAB，即：U=Ed在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿場(chǎng)強(qiáng)方向的兩點(diǎn)間的電勢(shì)場(chǎng)等于場(chǎng)強(qiáng)和這兩點(diǎn)間距離的乘積．如圖所示設(shè)AD兩點(diǎn)間電勢(shì)差仍為U，設(shè)AD間距離s，與AB夾角，將正電荷從A移動(dòng)到D，受電場(chǎng)力方向水平向右，與位移夾角，故電場(chǎng)力做功為W=Eqscosa，scosa=d，所以W=Eqscosa=Eqd,利用電勢(shì)差和功的關(guān)系，W=qU，比較這兩個(gè)式子可得U=Escosa=Ed．d為AB兩點(diǎn)間距離，也是AB所在等勢(shì)面間距離或者可以說(shuō)是AD兩點(diǎn)間距離s在場(chǎng)強(qiáng)方向的投影．說(shuō)明：1、U為兩點(diǎn)間電壓，E為場(chǎng)強(qiáng)，d為兩點(diǎn)間距離在場(chǎng)強(qiáng)方向的投影．2、由U=Ed，得E=U/d，可得場(chǎng)強(qiáng)的另一個(gè)單位：V/m所以場(chǎng)強(qiáng)的兩個(gè)單位伏／米，牛／庫(kù)是相等的。3、此公式只適用于勻強(qiáng)場(chǎng)．例1在勻強(qiáng)電場(chǎng)中如圖中所示分布著A、B、C三點(diǎn)．當(dāng)把一個(gè)電量q=10-5C的正電荷從A沿AB線移到B時(shí)，電場(chǎng)力做功為零；從B移到C時(shí)，電場(chǎng)力做功為-1.73×10-3J

第六節(jié)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一．帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況（平衡、加速和減速）（1）若帶電粒子在電場(chǎng)中所受合力為零時(shí)，即∑F＝0時(shí)，粒子將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。例：帶電粒子在電場(chǎng)中處于靜止?fàn)顟B(tài)，該粒子帶正電還是負(fù)電?（2）若∑F≠0（只受電場(chǎng)力）且與初速度方向在同一直線上，帶電粒子將做加速或減速直線運(yùn)動(dòng)。(變速直線運(yùn)動(dòng))；打入正電荷（右圖），將做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。設(shè)電荷所帶的電量為q，板間場(chǎng)強(qiáng)為E電勢(shì)差為U，板距為d,電荷到達(dá)另一極板的速度為v,則電場(chǎng)力所做的功為：粒子到達(dá)另一極板的動(dòng)能為：由動(dòng)能定理有：（或?qū)懔Γ├?/p>

一質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球從距地面高h(yuǎn)處以一定的初速度水平拋出。在距拋出點(diǎn)水平距離為l處，有一根管口比小球直徑略大的豎直細(xì)管，管的上口距地面高度為。為使小球能無(wú)碰撞的通過(guò)管子，可在管子上方的整個(gè)區(qū)域里加一個(gè)場(chǎng)強(qiáng)方向水平向左的磁場(chǎng)，如圖：求：（1）小球的初速度v；（2）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大??；（3）小球落地時(shí)的動(dòng)能。二．帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)（類平拋運(yùn)動(dòng)）物體在只受重力的作用下，被水平拋出，在水平方向上不受力，將做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上只受重力，做初速度為零的自由落體運(yùn)動(dòng)。物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)為這兩種運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。1．如圖所示，帶等量異種電荷的兩塊相互平行的金屬板AB、CD長(zhǎng)都為L(zhǎng)，兩板間距為d，其間為勻強(qiáng)電場(chǎng)，當(dāng)兩極板電壓U0為時(shí)，有一質(zhì)量為m，帶電量為q的質(zhì)子緊靠AB板上的上表面以初速度V0射入電場(chǎng)中，設(shè)質(zhì)子運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不會(huì)和CD相碰，求：V0CDBA當(dāng)時(shí)，突然改變兩金屬板帶電性質(zhì)，且兩板間電壓為U1，①質(zhì)子恰能沿B端飛出電場(chǎng)，求電壓U1V0CDBA鞏固練習(xí)：1、靜止的電子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的A和B兩點(diǎn)間加速，電子從A到B的時(shí)間t1和到B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)量P與A和B兩點(diǎn)間電壓U的關(guān)系是()A、t與電壓U的平方根成反比，P與U的平方根成正比．B、t與電壓U反比，P與電壓U的平方根成正比．C、t與電壓U的平方成反比，P與電壓U成正比．D、t與電壓U的平方根成反比，P與電壓U的平方根成反比．2、靜止的質(zhì)子和電子通過(guò)相等的電壓加速后，電子和質(zhì)子獲得的動(dòng)能分別為Eke和EkH出，獲得動(dòng)量分別為pe和pH，則()A、Eke=EkH，pe<pHB、Eke<EkH，pe=pHC、Eke=EkH，pe>pHD、Eke>EkH，pe=pH3、A、B為兩位置固定的等量負(fù)電荷，一個(gè)質(zhì)子(重力可忽略)沿A、B連線的中垂線自很遠(yuǎn)處的C點(diǎn)飛來(lái)，在飛至A、B連線的中點(diǎn)O過(guò)程中，質(zhì)子()A、加速度不斷增大．B、加速度先增大后減?。瓹、動(dòng)能不斷增大，電勢(shì)能不斷減?。瓺、動(dòng)能、電勢(shì)能不斷增大．4、氫的三種同位素氕氘氚的原子核以相同的初速度垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)電場(chǎng)．離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)，末速度最大的是()A、氕按B、氘核C、氚核D、一樣大5、上題中三種粒子以相同的初動(dòng)能垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)電場(chǎng)．離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)，末動(dòng)能最大的是（）ABCA、氕按B、氘核C、氚核ABC6、有三個(gè)質(zhì)量相等的分別帶正電、帶負(fù)電和不帶電的油滴，從水平放置的兩扳間以相同的水平速度Vo先后垂直射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中，并分別落到負(fù)極板的A、B、C處．如圖18-1所示，由此可知落至A處的油滴_________；落至B處的油滴_________；落至C處的油滴_______(填“帶正電”“帶負(fù)電”或“不帶電”)dyU17、如圖18-2，初速度為0dyU1轉(zhuǎn)電場(chǎng)，離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的偏移量是Y，偏轉(zhuǎn)板間距d，偏轉(zhuǎn)電壓為U2，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，為了提高偏轉(zhuǎn)的靈敏度（每單位偏轉(zhuǎn)電壓引起的偏移量），可采用下列那些辦法（）A、增大偏轉(zhuǎn)電壓U2B、盡可能使板長(zhǎng)L短一些C、盡可能使d小一些D、使加速電壓U1變大一些第八節(jié)平行板電容器一．電容器（1）構(gòu)成：任何兩個(gè)彼此絕緣、相互靠近的導(dǎo)體可組成一個(gè)電容器，貯藏電量和能量。兩個(gè)導(dǎo)體稱為電容的兩極。欲使電容器儲(chǔ)存電荷，首先應(yīng)對(duì)電容充電，充電后還能放電。（2）充放電①充電：使電容器兩極帶異號(hào)電荷的過(guò)程。帶電量Q增加，板間電壓U增加，板間場(chǎng)強(qiáng)增加，電能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能②放電：使電容器兩極失去所帶電荷。帶電量Q減少，板間電壓U減少，板間場(chǎng)強(qiáng)減少，電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能（3）電容①定義：電容是描述電容器容納電量特性的物理量。它的大小可用電容器一極的帶電量與兩極板電勢(shì)差之比來(lái)量度。說(shuō)明：對(duì)于給定電容器，相當(dāng)于給定柱形水容器，C（類比于橫截面積）不變。這是量度式，不是關(guān)系式。在C一定情況下，Q=CU，Q正比于U。③單位：法拉（F）

1F=1C/V常用單位有微法（μ