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§1、2電荷及其守恒定律庫(kù)侖定律(1)【典型例題】【例1】關(guān)于摩擦起電和感應(yīng)起電的實(shí)質(zhì),下列說(shuō)法正確的是:()摩擦起電現(xiàn)象說(shuō)明了機(jī)械能可以轉(zhuǎn)化為電能,也說(shuō)明通過(guò)做功可以創(chuàng)造電荷摩擦起電說(shuō)明電荷可以從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體感應(yīng)起電說(shuō)明電荷可以從物體的一個(gè)部分轉(zhuǎn)移到物體另一個(gè)部分感應(yīng)起電說(shuō)明電荷從帶電的物體轉(zhuǎn)移到原來(lái)不帶電的物體上去了【解析】摩擦起電的實(shí)質(zhì)是:當(dāng)兩個(gè)物體相互摩擦?xí)r,一些束縛得不緊的電子往往從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,于是原來(lái)電中性的物體由于得到電子而帶上負(fù)電,失去電子的物體帶上正電。即電荷在物體之間轉(zhuǎn)移。感應(yīng)起電的實(shí)質(zhì)是:當(dāng)一個(gè)帶電體靠近導(dǎo)體時(shí),由于電荷之間的相互吸引或排斥,導(dǎo)致導(dǎo)體中的自由電荷趨向或遠(yuǎn)離帶電體,使導(dǎo)體上靠近帶電體的一端帶異種電荷,遠(yuǎn)離的一端帶同種電荷。即電荷在物體的不同部分之間轉(zhuǎn)移。由電荷守恒定律可知:電荷不可能被創(chuàng)造。【答案】B、C【例2】絕緣細(xì)線上端固定,下端懸掛一個(gè)輕質(zhì)小球a,a的表面鍍有鋁膜,在a的附近,有一個(gè)絕緣金屬球b,開(kāi)始a、b都不帶電,如圖所示,現(xiàn)在使a帶電,則:()A、a、b之間不發(fā)生相互作用B、b將吸引a,吸住后不放C、b立即把a(bǔ)排斥開(kāi)D、b先吸引a,接觸后又把a(bǔ)排斥開(kāi)【解析】當(dāng)a帶上電荷后,由于帶電體要吸引輕小物體,故a將吸引b。這種吸引是相互的,故可以觀察到a被b吸引過(guò)來(lái)。當(dāng)它們相互接觸后,電荷從a轉(zhuǎn)移到b,它們就帶上了同種電荷,根據(jù)電荷間相互作用的規(guī)律,它們又將互相排斥?!敬鸢浮緿【例3】?jī)蓚€(gè)相同的帶電導(dǎo)體小球所帶電荷量的比值為1∶3,相距為r時(shí)相互作用的庫(kù)侖力的大小為F,今使兩小球接觸后再分開(kāi)放到相距為2r處,則此時(shí)庫(kù)侖力的大小為:A、B、C、D、【解析】設(shè)兩個(gè)小球相互接觸之前所帶電荷量分別為q和3q,由庫(kù)侖定律得:F=3kq2/r2由于兩個(gè)導(dǎo)體小球完全相同,故接觸后它們的帶電情況完全相同。若它們?cè)瓉?lái)帶相同性質(zhì)的電荷,則接觸后它們的電荷量均為2q,于是有F1=k(2q)2/(2r)2=F若它們?cè)瓉?lái)帶相異性質(zhì)的電荷,則接觸后的它們的電荷量均為q,于是有F2=kq2/(2r)2=F【答案】A、D【基礎(chǔ)練習(xí)】選擇題:1、用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒和用毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒,都能吸引輕小物體,這是因?yàn)椋海ǎ〢、被摩擦過(guò)的玻璃棒和橡膠棒一定帶上了電荷B、被摩擦過(guò)的玻璃棒和橡膠棒一定帶上了同種電荷C、被吸引的輕小物體一定是帶電體D、被吸引的輕小物體一定不是帶電體2、帶電微粒所帶的電荷量的值不可能的是下列的:()A、×10-19CB、-×10-19CC、-×10-19CD、43、如圖所示,當(dāng)帶正電的球C移近不帶電的枕形金屬導(dǎo)體時(shí),枕形導(dǎo)體上的電荷移動(dòng)情況是:()枕形金屬導(dǎo)體上的正電荷向B端移動(dòng),負(fù)電荷不移動(dòng)B、枕形金屬導(dǎo)體上的帶負(fù)電的電子向A端移動(dòng),正電荷不移動(dòng)C、枕形金屬導(dǎo)體上的正、負(fù)電荷同時(shí)分別向B端和A端移動(dòng)D、枕形金屬導(dǎo)體上的正、負(fù)電荷同時(shí)分別向A端和B端移動(dòng)4、兩個(gè)金屬小球帶有等量同種電荷q(可視為點(diǎn)電荷),當(dāng)這兩個(gè)球相距為5r時(shí),它們之間相互作用的靜電力的大小為:()A、B、C、D、條件不足,無(wú)法判斷5、關(guān)于庫(kù)侖定律的公式,下列說(shuō)法中正確的是:()當(dāng)真空中的兩個(gè)點(diǎn)電荷間的距離r→∞時(shí),它們之間的靜電力F→0當(dāng)真空中的兩個(gè)點(diǎn)電荷間的距離r→0時(shí),它們之間的靜電力F→∞當(dāng)兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的距離r→∞時(shí),庫(kù)侖定律的公式就不適用了D、當(dāng)兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的距離r→0時(shí),電荷不能看成是點(diǎn)電荷,庫(kù)侖定律的公式就不適用了6、要使真空中的兩個(gè)點(diǎn)電荷間的庫(kù)侖力增大到原來(lái)的4倍,下列方法中可行的是:()每個(gè)點(diǎn)電荷的帶電量都增大到原來(lái)的2倍,電荷間的距離不變保持點(diǎn)電荷的帶電量不變,使兩個(gè)電荷間的距離增大到原來(lái)的2倍使一個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量加倍,另一個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量保持不變,同時(shí)將兩個(gè)點(diǎn)電荷間的距離減小為原來(lái)的1/2D、保持點(diǎn)電荷的電荷量不變,將兩個(gè)點(diǎn)電荷的距離減小到原來(lái)的1/2填空題:7、大量事實(shí)說(shuō)明:電荷既不能,也不能,只能從轉(zhuǎn)移到,或者從轉(zhuǎn)移到。這個(gè)結(jié)論叫做電荷守恒定律。8、有三個(gè)相同的絕緣金屬小球A、B、C,其中A小球帶有×10-5C的正電荷,小球B、C不帶電?,F(xiàn)在讓小球C先和小球A接觸后取走,再讓小球B與小球A接觸后分開(kāi),最后讓小球B與小球C接觸后分開(kāi),最終三小球的帶電量分別為qA=C,qB=C,qC=9、真空中的兩個(gè)點(diǎn)電荷,它們之間的靜電力為F,如果保持它們之間的距離不變,把它們的帶電量都增大到原來(lái)的n倍,則它們之間的靜電力為;如果保持帶電量不變,將距離增大到原來(lái)的n倍,則它們之間的靜電力為;如果使每個(gè)點(diǎn)電荷的帶電量都增加原來(lái)的n倍,同時(shí)距離減小到原來(lái)的1/n,則它們間的靜電力為。計(jì)算題:10、真空中有兩個(gè)相距0.1m、帶電量相等的點(diǎn)電荷,它們之間的靜電力的大小為×10-4N,求每個(gè)電荷的帶電量是元電荷的多少倍?11、有兩個(gè)大小相同的絕緣金屬小球分別帶有正電荷q1、q2,且q1>q2。當(dāng)它們相距10cm時(shí),相互間的庫(kù)侖斥力的大小為×10-3N,若將它們接觸后再放回原處,相互間的庫(kù)侖斥力的大小變?yōu)椤?0-3N。設(shè)兩個(gè)帶電金屬球都可以看成點(diǎn)電荷,求兩球在接觸前所帶的電量?12、A、B、C是三個(gè)完全相同的導(dǎo)體小球,A、B的帶電情況相同,固定放置后其間的相互作用力的庫(kù)侖斥力為F,今將不帶電的小球C先后與A、B小球接觸后移去,則A、B間的庫(kù)侖力的大小將變成多少?【能力提升】1、如圖所示,用兩根絕緣輕細(xì)繩懸掛兩個(gè)小球A和B,這時(shí)上、下兩根繩子中的張力分別為T(mén)1和T2;使兩球都帶上正電荷,上、下兩根繩子中的張力分別為T(mén)1’和T2’A、T1’=T1B、T1’<T1C、T2’=T22、光滑水平面上有A、B兩帶電小球,A的質(zhì)量為B的質(zhì)量的2倍,將兩球由靜止釋放。開(kāi)始時(shí)A的加速度為a,經(jīng)一段時(shí)間后,B的加速度也為a,速度大小為v,則此時(shí),A球的加速度為,速度大小為。3、有三個(gè)完全相同的金屬小球A、B、C,A球帶電量為7Q,B球帶電量為-Q,C球不帶電。把A、B固定起來(lái),然后讓C球反復(fù)與A、B球接觸,最后移去C球。試問(wèn):最后A、B間的相互作用力變?yōu)樵瓉?lái)的多少倍?4、如圖所示,三個(gè)點(diǎn)電荷q1、q2、q3固定在一直線上,q2與q3的距離為q1與q2的距離的2倍,每個(gè)電荷所受靜電力的合力均為零,由此可以判定,三個(gè)電荷的電量之比q1:q2:q3為多少?§1、2電荷及其守恒定律庫(kù)侖定律(2)【典型例題】【例1】一根置于水平面上的光滑玻璃管(絕緣體),內(nèi)部有兩個(gè)完全相同的彈性金屬球A、B,帶電量分別為9Q和-Q,從圖示位置由靜止開(kāi)始釋放,問(wèn):兩球再次經(jīng)過(guò)圖中位置時(shí),兩球的加速度是釋放時(shí)的多少倍?【解析】彈性金屬小球在玻璃管中的運(yùn)動(dòng)過(guò)程是這樣的:(1)在它們之間庫(kù)侖引力作用下的相向加速運(yùn)動(dòng),由于兩球完全相同,故它們?cè)谌我鈺r(shí)刻加速度的大小相等;(2)碰撞過(guò)程中電荷量的重新分配,結(jié)果是兩球帶上了等量同種電荷;(3)在它們之間庫(kù)侖斥力作用下的反方向的加速運(yùn)動(dòng),在任意時(shí)刻加速度的大小仍相等。設(shè):圖示位置A、B兩球的距離為r,球的質(zhì)量為m,它們之間相互作用的庫(kù)侖力大小為F1,則:此時(shí)A、B兩球加速度的大小為:aA=aB=F1/m=碰撞后A、B兩球的帶電量均為4Q,它們?cè)俅谓?jīng)過(guò)圖示位置時(shí)的庫(kù)侖斥力的大小為F2,則:此時(shí)A、B兩球加速度的大小為:aA’=aB’=F2/m=故兩球再次經(jīng)過(guò)圖中位置時(shí),兩球的加速度是釋放時(shí)的倍。【例2】如圖所示,一個(gè)半徑為R的圓環(huán)均勻帶電,ab是一個(gè)極小的缺口,缺口長(zhǎng)為L(zhǎng)(L<<R),圓環(huán)的帶電量為QL(正電荷),在圓心處放置一個(gè)帶電量為q的負(fù)電荷,試求負(fù)電荷受到的庫(kù)侖力。【解析】首先討論一個(gè)封閉圓環(huán)的情形。如圖a所示,在圓環(huán)上任意取兩個(gè)對(duì)稱的點(diǎn)(很小的一段圓弧)P、Q,P點(diǎn)對(duì)圓心處的負(fù)電荷的引力為FP,Q點(diǎn)對(duì)圓心處的負(fù)電荷的引力為FQ,由庫(kù)侖定律可知,這兩個(gè)力一定大小相等,且方向相反,合力為零。同理可知,在圓上任何一點(diǎn)都有與之對(duì)稱的點(diǎn),它們對(duì)圓心處的負(fù)電荷的合力均為零。而圓環(huán)正是由無(wú)數(shù)對(duì)這樣的點(diǎn)組成。不難確定,圓環(huán)中心處的點(diǎn)電荷受力為零。再討論題中的情形,如圖所示,只有與ab缺口相對(duì)的那一部分圓弧沒(méi)有與之對(duì)稱的部分存在。因此,處于圓心處的負(fù)電荷受到的力就是與缺口ab對(duì)稱的a’b’對(duì)它的引力。A’b’(L<<R)很短,可看成點(diǎn)電荷,其帶電量為:由庫(kù)侖定律可得:受力方向?yàn)椋簣A心O指向a’b’?!纠?】如圖所示,用線把小球A懸于O點(diǎn),靜止時(shí)恰好與另一固定小球B接觸。今使兩球帶同種電荷,懸線將偏離豎直方向某一角度θ1,此時(shí)懸線中的張力大小為T(mén)1;若增加兩球的帶電量,懸線偏離豎直方向的角度將增大為θ2,此時(shí)懸線中的張力大小為T(mén)2,則:A、T1<T2B、T1=T2C、T1>T2【解析】本題應(yīng)當(dāng)從小球的受力分析出發(fā)尋求正確的答案。解法1:在懸線偏離豎直方向某一角度θ時(shí),小球A的受力情況如圖a所示,重力mg方向豎直向下,懸線拉力T沿懸線方向與豎直方向的夾角為θ,兩球間的庫(kù)侖斥力F沿兩球的連線方向,由幾何關(guān)系確定F與水平方向的夾角為θ/2。沿水平和豎直兩個(gè)方向?qū)π∏駻所受力進(jìn)行正交分解,并由平衡條件得:Fcosθ/2-Tsinθ=0………(1)Fsinθ/2+Tcosθ-mg=0…(2)由(1)、(2)兩式可解得:T=mg……(3)(3)式表明:懸線中的張力與懸線和豎直方向的夾角θ無(wú)關(guān)?!敬鸢浮緽解法2:小球A的受力情況如圖b所示,重力mg、懸線張力T、庫(kù)侖斥力F,這三個(gè)力的合力為0。因此這三個(gè)力構(gòu)成封閉的力的三角形,且正好與幾何三角形OAB相似,有:因?yàn)镺A=OB,所以T=mg。即T與θ無(wú)關(guān)。故選B?!净A(chǔ)練習(xí)】一、選擇題:1、把兩個(gè)完全相同的金屬球A和B接觸一下,再分開(kāi)一段距離,發(fā)現(xiàn)兩球之間互相排斥,則A、B兩球原來(lái)的帶電情況可能是:()A、帶等量異種電荷B、帶等量同種電荷C、帶不等量異種電荷D、一個(gè)帶電,另一個(gè)不帶電2、兩個(gè)點(diǎn)電荷A和B距離恒定,當(dāng)其它點(diǎn)電荷移到A、B附近時(shí),A、B之間的庫(kù)侖力將:()A、可能變大B、可能變小C、一定不變D、不能確定3、真空中有相距為r的兩個(gè)點(diǎn)電荷A、B,它們之間相互作用的靜電力為F,如果將A的帶電量增加到原來(lái)的4倍,B的帶電量不變,要使它們的靜電力變?yōu)镕/4,則它們的距離應(yīng)當(dāng)變?yōu)椋海ǎ〢、16rB、4rC、D、2r4、關(guān)于點(diǎn)電荷的說(shuō)法,正確的是:()只有體積很小的電荷,才能作為點(diǎn)電荷體積很大的電荷,一定不能作為點(diǎn)電荷點(diǎn)電荷一定是帶電量很小的電荷D、兩個(gè)帶電的金屬小球,不一定能將它們作為電荷集中在球心的點(diǎn)電荷處理5、兩個(gè)半徑均為1cm的導(dǎo)體球,分別帶上+Q和-3Q的電荷量,兩球心相距90cm,相互作用力的大小為F,現(xiàn)將它們碰一下后,放到兩球心間相距3cm處,則它們之間的相互作用力變?yōu)椋海ǎ〢、3000FB、1200FC、900FD、無(wú)法確定6、如圖所示,兩個(gè)金屬小球的半徑均為a,兩球心相距d,如果它們帶等量同種電荷Q,則它們之間的相互作用力為:()A、大于B、等于C、小于D、無(wú)法確定二、填空題:7、將一定量的電荷Q,分成電荷量q、q’的兩個(gè)點(diǎn)電荷,為使它們相距r時(shí),它們之間有最大的相互作用力,則q值應(yīng)當(dāng)為。8、有三個(gè)相同的絕緣金屬小球A、B、C,其中A小球帶有3×10-3C的正電荷,B小球帶有-2×10-3C的負(fù)電荷,小球C不帶電。先讓小球C與小球A接觸后分開(kāi),再讓小球B與小球C接觸后分開(kāi),最終三小球的帶電量分別為qA=C、qB=C,qC=9、電量為q1=2q2,質(zhì)量為m1=4m2的兩個(gè)帶異種電荷的粒子在真空中,除相互作用的庫(kù)侖力外不受其它力的作用,已知兩粒子與其固定點(diǎn)距離保持不變而不吸引在一起,則知兩粒子一定做運(yùn)動(dòng),該固定點(diǎn)距離兩粒子的距離d1與d2之比三、計(jì)算題:10、大小相同的金屬小球,所帶的電荷量分別為Q1、Q2,且,把Q1、Q2放在相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn),它們之間的作用力大小為F,若使它們接觸后再分開(kāi)放回原處,求它們之間相互作用力的大小?11、設(shè)氫原子核外電子的軌道半徑外r,電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,求電子繞核運(yùn)動(dòng)的周期。12、兩個(gè)被束縛住的帶電小球,電荷量分別為+Q和+9Q,相距0.4m,如果引進(jìn)第三個(gè)帶電小球,使它處于平衡狀態(tài),這個(gè)小球應(yīng)當(dāng)放在什么位置?若保持第三個(gè)小球的位置不變,解除另外兩個(gè)小球的束縛,使三個(gè)小球都能處于平衡狀態(tài),則對(duì)三個(gè)小球的電荷量有什么要求?【能力提升】1、將不帶電的導(dǎo)體A與帶負(fù)電荷的導(dǎo)體B接觸,導(dǎo)體A中的質(zhì)子數(shù)將:()A、增加B、減少C、不變D、先增加后減少2、在光滑絕緣的水平面上,有一個(gè)絕緣的彈簧,彈簧的兩端分別與金屬小球A、B相連,如圖所示,若A、B帶上等量同種電荷,彈簧的伸長(zhǎng)量為x1,若讓A、B的帶電量都增為原來(lái)的兩倍,彈簧的伸長(zhǎng)量為x2,則:()A、x2>4x1B、x2=4x1C、x2<4x1D、x2=x13、真空中在具有相同距離的情況下,點(diǎn)電荷A、B和點(diǎn)電荷A、C間作用力大小之比為4:1,則點(diǎn)電荷B、C所帶電荷量之比為,如果要使點(diǎn)電荷A、B和點(diǎn)電荷A、C間作用力的大小相等,A、B和A、C間距離之比為。4、如圖所示,質(zhì)量均為m的三個(gè)帶電小球,A、B、C放置在光滑的絕緣水平面上,A與B、B與C相距均為l,A帶電QA=+8q,B帶電QB=+q,若在C上加一水平向右的恒力F,能使A、B、C三球始終保持相對(duì)靜止,則外力大小F為多少?C球所帶電量QC?§3電場(chǎng)強(qiáng)度(1)【典型例題】【例1】下列說(shuō)法正確的是:()根據(jù)E=F/q,可知,電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與電場(chǎng)力成正比根據(jù)E=kQ/r2,可知電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與形成電場(chǎng)的點(diǎn)電荷的電荷量成正比根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的疊加原理,可知合電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)一定大于分電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)電場(chǎng)線就是點(diǎn)電荷在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡【解析】這個(gè)問(wèn)題涉及到有關(guān)電場(chǎng)的基本概念。E=F/q作為電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式,給出了電場(chǎng)強(qiáng)度的一種測(cè)量方式或方法。而對(duì)于電場(chǎng)中的某一確定的點(diǎn),放在該處的試探電荷的電荷量不同,電荷受到的電場(chǎng)力也不同,但電場(chǎng)力和電荷量的比值卻是不變的,即電場(chǎng)強(qiáng)度與電場(chǎng)力及試探電荷的電荷量無(wú)關(guān),而由場(chǎng)源電荷及研究點(diǎn)在場(chǎng)中的位置決定。對(duì)于點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng),確定點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與形成電場(chǎng)的場(chǎng)源電荷的電量成正比。電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,合場(chǎng)強(qiáng)由平行四邊形法則確定,作為合場(chǎng)強(qiáng)的平行四邊形的對(duì)角線不一定比作為分場(chǎng)強(qiáng)的平行四邊形的鄰邊長(zhǎng)。只有當(dāng)電場(chǎng)線是直線,帶電粒子只在電場(chǎng)力的作用下,電荷的初速度為零或初速度方向與電場(chǎng)線重合時(shí),電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡才會(huì)與電場(chǎng)線重合?!敬鸢浮緽【例2】如圖所示,以O(shè)為圓心,r為半徑的圓與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)分別為a、b、c、d,空間有與x軸正方向相同的勻強(qiáng)電場(chǎng)E,同時(shí)在O點(diǎn)固定一個(gè)電荷量為+Q的點(diǎn)電荷,如果把一個(gè)帶電量為-q的試探電荷放在c點(diǎn),則恰好平衡,那么勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為多少?a、d兩點(diǎn)的實(shí)際場(chǎng)強(qiáng)為多少?【解析】圖示空間有勻強(qiáng)電場(chǎng)和點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng),任何一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)都是兩個(gè)電場(chǎng)在該處場(chǎng)強(qiáng)的合場(chǎng)強(qiáng)。由帶電量為-q的試探電荷在c處于平衡可得:解得勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為:由正點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)方向從圓心沿半徑方向向外。故在a點(diǎn),點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)方向沿x軸正方向;在d點(diǎn),點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)方向沿y軸的正方向。在a點(diǎn),為兩個(gè)等大、同方向場(chǎng)強(qiáng)的合成,即在b點(diǎn),為兩個(gè)等大、互相垂直的場(chǎng)強(qiáng)的合成,即【例3】如圖所示,質(zhì)量m=×10-3kg的帶電小球用絕緣細(xì)線豎直地懸掛于電場(chǎng)中,當(dāng)小球的帶電量為q1=×10-4C時(shí),懸線中的張力為T(mén)1=×10-2N,則小球所在處的場(chǎng)強(qiáng)為多大?當(dāng)小球的帶電量為q2=-×10-4C時(shí),懸線中的張力T【解析】小球的重力G=mg=×10-2N由題意:繩子拉力T1=×10-2N<G故電場(chǎng)力F方向向上且有F+T1=G得F=G-T1=5×10-3N小球處的場(chǎng)強(qiáng)E=當(dāng)q2=×10-4C時(shí),電場(chǎng)力F/=F=5×10-3N,方向向下,此時(shí)繩中張力為T(mén)2=G+F/=×10-2【基礎(chǔ)練習(xí)】選擇題: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),它與其它物質(zhì)一樣,是不依賴我們的感覺(jué)而客觀存在的東西C、電荷間相互作用是通過(guò)電場(chǎng)而產(chǎn)生,電場(chǎng)最基本的特征是對(duì)處在它里面的電荷有力的作用D、電場(chǎng)是人為設(shè)想出來(lái)的,其實(shí)并不存在2、電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式E=F/q,下列說(shuō)法正確的是:()A、該定義式只適用于點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)B、F是試探電荷所受到的力,q是產(chǎn)生電場(chǎng)電荷的電荷量C、電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與F的方向相同D、由該定義式可知,場(chǎng)中某點(diǎn)電荷所受的電場(chǎng)力大小與該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小成正比3、下列關(guān)于點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式的說(shuō)法中,正確的是:()在點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中,某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小與Q成正比,與r2成反比Q是產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷,r是場(chǎng)強(qiáng)為E的點(diǎn)到Q的距離點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中,各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一定都指向點(diǎn)電荷Q點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中,各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一定都背向點(diǎn)電荷Q4、A為已知電場(chǎng)中的一固定點(diǎn),在A點(diǎn)放一個(gè)電荷量為q的點(diǎn)電荷,所受的電場(chǎng)力為F,A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為E,則:()若在A點(diǎn)換上點(diǎn)電荷-q,A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向?qū)l(fā)生變化若在A點(diǎn)換上電荷量為2q的點(diǎn)電荷,A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)變?yōu)?E若將A點(diǎn)的電荷移去,A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)變?yōu)榱鉇點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的大小、方向與放在該處的q的大小、正負(fù)、有無(wú)均無(wú)關(guān)5、真空中有一個(gè)點(diǎn)電荷+Q1,在距其r處的P點(diǎn)放一電荷量為+Q2的試探電荷,試探電荷受到的電場(chǎng)力為F,則下列答案中正確的是:()P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小等于也等于試探電荷的電荷量變?yōu)?Q2時(shí),Q2受到的電場(chǎng)力將變?yōu)?F,而P處的場(chǎng)強(qiáng)為若在P點(diǎn)不放試探電荷,則無(wú)法確定該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向6、如圖所示,在a、b兩點(diǎn)固定著兩個(gè)帶等量異種性質(zhì)電的點(diǎn)電荷,c、d兩點(diǎn)將a、b兩點(diǎn)的連線三等分,則:()A、c、d兩點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小相等B、c、d兩點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小不相等C、從c點(diǎn)到d點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)先變大后變小D、從c點(diǎn)到d點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)先變小后變大填空題:7、將一電荷量為2×10-5的試探電荷放在點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中的P點(diǎn)處,所受的電場(chǎng)力的大小為2×10-2N,則P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為N/C,如果P點(diǎn)距點(diǎn)電荷Q為10cm,則Q的電荷量為C。8、在空間某一區(qū)域,有一勻強(qiáng)電場(chǎng),有一質(zhì)量為m的液滴帶正電荷,電荷量為q,在此電場(chǎng)中恰能沿豎直方向作勻速直線運(yùn)動(dòng),則此區(qū)域的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為N/C,方向。9、在x軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷,一個(gè)帶正電荷Q1,另一個(gè)帶負(fù)電荷Q2,且Q1=2Q2,用E1、E2分別表示這兩個(gè)點(diǎn)電荷所產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的大小,則在x軸上,E1=E2點(diǎn)共有處,這幾處的合場(chǎng)強(qiáng)分別為。計(jì)算題:10、如圖所示,絕緣細(xì)線一端固定于O點(diǎn),另一端連接一帶量為q、質(zhì)量為m的帶正電小球,要使帶電小球靜止時(shí)細(xì)線與豎直方向夾角,可在空間加一勻強(qiáng)電場(chǎng),則當(dāng)所加的勻強(qiáng)電場(chǎng)沿著什么方向時(shí)可使場(chǎng)強(qiáng)最?。孔钚〉膱?chǎng)強(qiáng)多大?這時(shí)細(xì)線中的張力多大?11、如圖所示真空中A、B兩點(diǎn)分別放置異種點(diǎn)電荷QA、QB、QA=-1×10-8C,QB=4×10-8C,已知兩點(diǎn)電荷間庫(kù)侖引力為10-5⑴若移去B處的電荷后,B處的電場(chǎng)強(qiáng)度為多大?⑵若不移去B處點(diǎn)電荷,則AB連線中點(diǎn)處C的場(chǎng)強(qiáng)是多大?12、如圖所示,同一豎直平面內(nèi),有兩根光滑絕緣桿OA和OB,與豎直線的夾角均為45°,兩桿上均套有能自由滑動(dòng)的導(dǎo)體小球,兩球的質(zhì)量均為9×10-4kg,帶電量均為-2×10-7C⑴兩球相距多遠(yuǎn)?⑵OC為AB中垂線,OC線上何處電場(chǎng)強(qiáng)度最?。孔钚?chǎng)強(qiáng)是多少?(距O點(diǎn)0.1m處、0)【能力提升】1、點(diǎn)電荷A、B帶有等量正電荷,將第三個(gè)電荷C放在A、B連線的中點(diǎn)恰好平衡?,F(xiàn)將B作緩慢地遠(yuǎn)離A點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),則C的運(yùn)動(dòng)情況是:()A、靠近A的運(yùn)動(dòng)B、遠(yuǎn)離A的運(yùn)動(dòng)C、仍然保持靜止D、有可能靠近A,也可能靠近B2、如圖所示,有一彎管ab,其中心線是半徑為R的一段圓弧,弧的圓心處有一個(gè)點(diǎn)電荷Q,有一束帶負(fù)電的粒子流從a端的中點(diǎn)射入,恰能沿中心線通過(guò)彎管的粒子應(yīng)為:()A、質(zhì)量和速度均相同的粒子B、電量和動(dòng)量均相同的粒子C、電量和動(dòng)能均相同的粒子D、電量和速度均相同的粒子3、一半徑為R的絕緣球殼上均勻地帶有電荷量為+Q的電荷,此時(shí)球心處的場(chǎng)強(qiáng)為,若在球殼上挖去半徑為r(r<<R)的一個(gè)小圓孔,則此時(shí)球心處的場(chǎng)強(qiáng)為。4、如圖所示,在真空中A、B兩點(diǎn)處各固定一個(gè)點(diǎn)電荷,它們的電荷量相等,均為×10-10C,而帶電的性質(zhì)不同,A為正、B為負(fù),兩者相距80cm,P點(diǎn)與A、B等距離,均為50cm,⑴試確定P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向?⑵試求P點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)和A、B連線中點(diǎn)O處的場(chǎng)強(qiáng)之比?§3電場(chǎng)強(qiáng)度(2)【典型例題】關(guān)于電場(chǎng)線的下列說(shuō)法中正確的是:(ABD)A、電場(chǎng)線并非真實(shí)存在,是人們假想出來(lái)的B、電場(chǎng)線既能反映電場(chǎng)的強(qiáng)弱,也能反映電場(chǎng)的方向C、只要初速度為零,正電荷必將沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)D、勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布是均勻、相互平行的直線【解析】電場(chǎng)線是形象地了解電場(chǎng)中各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向而引入的,并不真實(shí)存在;電場(chǎng)線的疏密反映場(chǎng)強(qiáng)的大小,電場(chǎng)線上各點(diǎn)的切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向,注意:孤立的電場(chǎng)線不能反映場(chǎng)強(qiáng)大??;電場(chǎng)線方向反映正電荷的受力方向和正電荷的移動(dòng)方向不一定相同;勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線必為等間距平行線。【例2】某電場(chǎng)中的幾條電場(chǎng)線以及帶負(fù)電的點(diǎn)電荷q在A點(diǎn)的受到的電場(chǎng)力方向如圖所示。⑴試在圖中畫(huà)出電場(chǎng)線的方向⑵比較電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)EA、EB的大?、窃贏、B兩點(diǎn)分別放上等量異種電荷,試比較它們受到的力FA、FB的大小。【解析】⑴負(fù)電荷的受力方向與該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相反,電場(chǎng)線方向如圖所示⑵電場(chǎng)線的疏密反映了場(chǎng)強(qiáng)的大小,故EA>EB⑶因A、B兩點(diǎn)放的是等量電荷,由F=Eq得FA>FB【例3】如圖所示,用三根長(zhǎng)均為L(zhǎng)的絕緣絲線懸掛兩個(gè)質(zhì)量均為m,帶電量分別為+q和-q的小球,若加一個(gè)水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),使絲線都被拉緊且處于平衡狀態(tài),則所加電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E的大小應(yīng)滿足什么條件?【解析】分析清楚小球的受力情況,利用小球的平衡狀態(tài),即F合=0,對(duì)A進(jìn)行受力分析,如圖所示,其中F1為OA繩的拉力,F(xiàn)2為AB繩的拉力,F(xiàn)3為靜電力依據(jù)平衡條件有:qE=kF2≥0聯(lián)立等式得:E≥【基礎(chǔ)練習(xí)】一、選擇題:1、下列關(guān)于電場(chǎng)線的說(shuō)法中,正確的是:()A、電場(chǎng)線是電場(chǎng)中實(shí)際存在的線B、電場(chǎng)中的任意兩條電場(chǎng)線都不可能相交C、順著電場(chǎng)線的方向,電場(chǎng)強(qiáng)度一定越來(lái)越大D、順著電場(chǎng)線的方向,電場(chǎng)強(qiáng)度一定越來(lái)越小2、某電場(chǎng)區(qū)域的電場(chǎng)線如圖所示,a、b是其中一條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn),下列說(shuō)法中正確的是:()a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一定沿著過(guò)a點(diǎn)的電場(chǎng)線向右a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定大于b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)正電荷在a點(diǎn)受到的電場(chǎng)力一定大于它在b點(diǎn)受到的電場(chǎng)力負(fù)電荷在a點(diǎn)受到的電場(chǎng)力一定小于它在b點(diǎn)受到的電場(chǎng)力3、下列各圖中所畫(huà)的電場(chǎng)線,正確的是:()⑴⑵⑶⑷A、⑴⑵和⑷B、只有⑷C、只有⑶D、⑵和⑶4、一帶電粒子從電場(chǎng)中的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),軌跡如圖中虛線所示,不計(jì)粒子所受的重力則:()A、粒子帶正電B、粒子的加速度逐漸減小C、A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)D、粒子的速度不斷減小5、如圖所示,電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線,則下列說(shuō)法正確的是:()A、這個(gè)電場(chǎng)一定是勻強(qiáng)電場(chǎng)B、A、B兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)有可能相等C、A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定大于B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)D、A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)可能小于B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)6、如圖所示,在等量異種電荷連線的中垂線上取A、B、C、D四點(diǎn),B、D兩點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱,則關(guān)于各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系,下列說(shuō)法中正確的是:()A、EA>EB,EB=EDB、EA<EB,EA<ECC、EA<EB<EC,EB=EDD、可能EA=EC<EB,EB=ED二、填空題:7、一個(gè)質(zhì)量為m=×10-7kg的帶電微粒在空間作勻速直線運(yùn)動(dòng)。該微粒帶的是負(fù)電,電荷量由×1012個(gè)電子的電荷量所形成,由此可知,在不計(jì)空氣阻力的情況下,空間電場(chǎng)強(qiáng)度的方向?yàn)椋妶?chǎng)強(qiáng)度的大小為8、地球表面通常有一電場(chǎng)強(qiáng)度方向與地面垂直的電場(chǎng),電子在此電場(chǎng)中受到向上的力,電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是,若在此電場(chǎng)中的某處電子受到的電場(chǎng)力和重力恰好平衡,則該處的電場(chǎng)強(qiáng)度是。(設(shè)電子的質(zhì)量為m,電量為e,重力加速度為g)9、如圖所示為在一個(gè)電場(chǎng)中的a、b、c、d四點(diǎn)分別引入試探電荷,測(cè)得試探電荷的電量跟它所受電場(chǎng)力的函數(shù)關(guān)系圖象,這個(gè)電場(chǎng)(填“是”或“不是”)勻強(qiáng)電場(chǎng),若不是,則場(chǎng)強(qiáng)的大小關(guān)系為。三、計(jì)算題:10、為了確定電場(chǎng)中P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小,用細(xì)絲線懸掛一個(gè)帶負(fù)電的小球進(jìn)行試探,當(dāng)小球在P點(diǎn)靜止時(shí),測(cè)出懸線與豎直方向的夾角為37°,已知P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向在水平方向上,小球的重力為×10-3N,所帶電量為0.01C,取sin37°=,則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小是多少?11、如圖所示,在真空中傾斜放置著兩塊帶有異種電荷的平行金屬板A、B,一質(zhì)量為m、電量為q的小球,自小孔P以水平速度vo射入,經(jīng)t秒后回到P點(diǎn),設(shè)小球未碰到B板。求:⑴兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度的大小⑵板與水平方向的夾角12、如圖所示中質(zhì)量為m的帶電小球用絕緣線懸掛于O點(diǎn),并處在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,場(chǎng)強(qiáng)為E,球靜止時(shí)絲線與垂直夾角為,求:⑴小球帶何種電荷,電量是多少?⑵若燒斷絲線,則小球?qū)⒆魇裁催\(yùn)動(dòng)?(設(shè)電場(chǎng)范圍足夠大)【能力提升】1、某帶電粒子只在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)線及粒子經(jīng)A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的軌跡如圖所示,則由圖可知:()運(yùn)動(dòng)粒子帶負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)粒子帶正電荷粒子在A點(diǎn)時(shí)的加速度小于它在B點(diǎn)時(shí)的加速度粒子在A點(diǎn)時(shí)的加速度大于它在B點(diǎn)時(shí)的加速度2、如圖所示,水平放置的金屬板的上方有一固定的正點(diǎn)電荷Q,一表面絕緣的帶正電的小球(可視為質(zhì)點(diǎn),且不影響Q的電場(chǎng)),從左端以初速度vo滑到金屬板上,沿光滑的上表面向右運(yùn)動(dòng)到右端,在此過(guò)程中:()小球作勻速直線運(yùn)動(dòng)小球作先減速后加速的運(yùn)動(dòng)小球受到的電場(chǎng)力的沖量為零電場(chǎng)力對(duì)小球做功為零3、圖中質(zhì)量分別為m、2m、3m的三個(gè)小球A、B、C,其中B球帶的電荷量為+Q,A、C不帶電。絕緣細(xì)線將它們相連,并把它們放在方向豎直向下,場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,當(dāng)將A拴住,三個(gè)小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),A、B間的細(xì)線張力為;當(dāng)將A球靜止釋放,則在釋放A球的瞬間A、B球間的張力為。4、如圖所示,電荷均勻分布在帶電圓環(huán)上,總的電荷量為+Q,在圓環(huán)的軸上距圓環(huán)圓心L處放有一點(diǎn)電荷+q,已知圓環(huán)半徑為R,此時(shí)圓環(huán)對(duì)點(diǎn)電荷+q的作用力大小為多少?方向怎樣?§4電勢(shì)能和電勢(shì)【典型例題】【例1】在靜電場(chǎng)中,下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是:()電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn),電勢(shì)也一定為零電場(chǎng)強(qiáng)度處處相等的區(qū)域內(nèi),電勢(shì)也一定處處相等只在電場(chǎng)力作用下,正電荷一定從電勢(shì)高的地方向電勢(shì)低的地方移動(dòng)沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)一定越來(lái)越低【解析】電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)是從不同的角度描述電場(chǎng)性質(zhì)的兩個(gè)物理量,前者從力的角度,后者從能量的角度,兩者之間沒(méi)有直接的對(duì)于關(guān)系。在等量同種電荷形成的電場(chǎng)中,它們連線的中點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度為零,但電勢(shì)卻不為零;勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)處處相等,而沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)卻在不斷降低;正電荷在電場(chǎng)中的移動(dòng)方向還和它的初速度方向有關(guān),如果初速度是逆著電場(chǎng)線方向的,那么它移動(dòng)的開(kāi)始階段從低電勢(shì)向高電勢(shì)。電場(chǎng)線的方向是電勢(shì)的降落的方向。綜上所述:A、B、C中的表述都是錯(cuò)誤的?!敬鸢浮緼、B、C【例2】如圖所示,a、b為豎直向上的電場(chǎng)線上的兩點(diǎn),一帶電質(zhì)點(diǎn)在a由靜止釋放,沿電場(chǎng)線方向向上運(yùn)動(dòng),到b點(diǎn)速度恰好為零,下列說(shuō)法中正確的是:()A、帶電質(zhì)點(diǎn)在a、b兩點(diǎn)所受的電場(chǎng)力都是豎直向上的B、a點(diǎn)電勢(shì)比b點(diǎn)的電勢(shì)高C、帶電質(zhì)點(diǎn)在a點(diǎn)的電勢(shì)能比在b點(diǎn)的電勢(shì)能小D、a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大【解析】帶電質(zhì)點(diǎn)在a點(diǎn),由靜止釋放向上運(yùn)動(dòng),說(shuō)明電場(chǎng)力向上,且應(yīng)滿足Eaq>mg,而又靜止于b點(diǎn),說(shuō)明電場(chǎng)力仍向上,用Ebq=mg,選項(xiàng)A、D正確,因不知質(zhì)點(diǎn)的帶電性質(zhì),故無(wú)法確定a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)高低,選項(xiàng)B錯(cuò)誤,a到b的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,電場(chǎng)力和重力做功,由動(dòng)能定理可知,W電+W重=0,因?yàn)閃重為負(fù)值,故W電必為正值,而電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,即b點(diǎn)的電勢(shì)能小于a點(diǎn)電勢(shì)能,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。【例3】如圖所示,光滑絕緣細(xì)桿豎直放置,細(xì)桿右側(cè)距桿0.3m處有一固定的點(diǎn)電荷Q,A、B是細(xì)桿上的兩點(diǎn),點(diǎn)A與Q、點(diǎn)B與的連線與桿的夾角均為=37°。一中間有小孔的帶電小球穿在絕緣細(xì)桿上滑下,通過(guò)A點(diǎn)時(shí)加速度為零,速度為3m/s,取g=10m/s2,求小球下落到B點(diǎn)時(shí)的加速度和速度的大小?!窘馕觥壳笮∏蛑罛的加速度,從受力分析出發(fā),探求小球在A、B兩點(diǎn)的受力情況,從而確定加速度的關(guān)系。在A處,小球受力如圖所示,由題意可知:K·……⑴在B處,小球受力如圖所示,由題意可知:K·……⑵由⑴、⑵得a=2g=20m/s2小球從A到B受到的合力為變力,故不宜用牛頓定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解,抓住A、B處在等勢(shì)面上由A到B電場(chǎng)力做功為零這個(gè)特點(diǎn),用動(dòng)能定理求解。mghAB=解得vB=5m/s【基礎(chǔ)練習(xí)】一、選擇題:1、下列說(shuō)法中正確的是:()A、電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)都是矢量B、電勢(shì)為零的地方,電場(chǎng)強(qiáng)度也一定為零C、把電荷從電場(chǎng)中一點(diǎn)移至另一點(diǎn)電場(chǎng)力一定做功D、把電荷從電場(chǎng)中一點(diǎn)移至另一點(diǎn)電場(chǎng)力有可能不做功2、關(guān)于公式=可知:()A、電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì),與放在該點(diǎn)電荷具有的電勢(shì)能成正比B、電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì),與放在該點(diǎn)電荷的電荷量成反比C、電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì),與該點(diǎn)是否有電荷,電荷的正負(fù)及電荷量的大小無(wú)關(guān)D、放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的點(diǎn)電荷不同,電勢(shì)能也不同,但電勢(shì)能與電荷量的比值保持不變3、如圖所示,A、B、C為電場(chǎng)中同一電場(chǎng)線上三點(diǎn),設(shè)電荷在電場(chǎng)中只受電場(chǎng)力,則下列說(shuō)法中正確的是:()A、若在C點(diǎn)無(wú)初速地釋放正電荷,則正電荷向B運(yùn)動(dòng),電勢(shì)能減小B、若在C點(diǎn)無(wú)初速地釋放正電荷,則正電荷向B運(yùn)動(dòng),電勢(shì)能增加C、若在C點(diǎn)無(wú)初速地釋放負(fù)電荷,則負(fù)電荷向A運(yùn)動(dòng),電勢(shì)能增加D、若在C點(diǎn)無(wú)初速地釋放負(fù)電荷,則負(fù)電荷向A運(yùn)動(dòng),電勢(shì)能減小4、下列說(shuō)法中正確的是:()A、沿著電場(chǎng)線的方向場(chǎng)強(qiáng)一定越來(lái)越弱B、沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)一定越來(lái)越低C、勻強(qiáng)電場(chǎng)中,各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定大小相等,方向相同D、勻強(qiáng)電場(chǎng)中,各點(diǎn)的電勢(shì)一定相等5、下列說(shuō)法中,正確的是:()A、同一等勢(shì)面上的各點(diǎn)電勢(shì)相等,電場(chǎng)強(qiáng)度也相等B、電場(chǎng)中的兩條電場(chǎng)線一定不會(huì)相交,但兩個(gè)電勢(shì)不等的等勢(shì)面有可能相交C、在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷,電場(chǎng)力一定不做功D、離孤立帶電導(dǎo)體越近的等勢(shì)面,其形狀越與導(dǎo)體表面相似;離孤立帶電導(dǎo)體越遠(yuǎn)的等勢(shì)面,其形狀越接近于球面6、如圖所示,在O點(diǎn)置一點(diǎn)電荷Q,以O(shè)為圓心作一圓。現(xiàn)將一電荷從A分別移到圓上的B、C、D三點(diǎn),則電場(chǎng)力做功最多的過(guò)程是:(D)A、移到B的過(guò)程B、移到C的過(guò)程C、移到D的過(guò)程D、三個(gè)過(guò)程一樣多二、填空題:7、把兩個(gè)同種點(diǎn)電荷的距離增大一些,電場(chǎng)力做正功,電荷的電勢(shì)能;把兩個(gè)異種點(diǎn)電荷的距離增加一些,電場(chǎng)力做負(fù)功,電荷的電勢(shì)能。8、把電荷量q=×10-5C的電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場(chǎng)力做功W=×10-2J,則電荷的電勢(shì)能,若規(guī)定B點(diǎn)為零電勢(shì),則電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能EPA為;A點(diǎn)的電勢(shì)=。9、電子在A點(diǎn)的電勢(shì)能EPA為-4ev,在B點(diǎn)的電勢(shì)能為4ev,則A點(diǎn)的電勢(shì)為V,B點(diǎn)的電勢(shì)=V,若電子由A運(yùn)動(dòng)到B,A的動(dòng)能改變量EKB-EKA=。三、計(jì)算題:10、有一個(gè)電量q=-3×10-6C的點(diǎn)電荷,從某電場(chǎng)中的A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn),電荷克服電場(chǎng)力何做了6×10-4J的功,從B點(diǎn)移至C點(diǎn),電場(chǎng)力對(duì)電荷做了9×10-4J的功,設(shè)B點(diǎn)為零電勢(shì),求:A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)和各為多少?11、將帶電量為1×10-8C的正電荷,從無(wú)限遠(yuǎn)處移到電場(chǎng)中的A點(diǎn),要克服電場(chǎng)力做功1×10-6⑴電荷的電勢(shì)能是增加還是減少?電荷在A點(diǎn)具有多少電勢(shì)能?⑵A點(diǎn)的電勢(shì)是多少?⑶若電場(chǎng)力可以把帶電量為2×10-8C12、如圖所示,小球的質(zhì)量為m,帶電量為q,懸掛小球的絲線與豎直方向成角時(shí),小球恰好在勻強(qiáng)電場(chǎng)中靜止不動(dòng),絲線長(zhǎng)度為l,現(xiàn)將小球拉回到懸線豎直的方向上來(lái),則拉力至少做多少功?【能力提升】1、下列關(guān)系電勢(shì)高低的判斷,正確的是()A、正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí),其電勢(shì)能增加,A點(diǎn)電勢(shì)一定較低B、正電荷只在電場(chǎng)力作用下,從A點(diǎn)移到B點(diǎn),A點(diǎn)電勢(shì)一定較高C、負(fù)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),外力做正功,A點(diǎn)電勢(shì)一定較高D、負(fù)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),電勢(shì)能增加,A點(diǎn)電勢(shì)能一定較低2、如圖所示,a、b兩點(diǎn)電勢(shì)相同,電場(chǎng)強(qiáng)度也相同的是()ABCD3、一帶電導(dǎo)體如圖所示,已知表面A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是EA=100N/C,B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)EB=1N/C,一點(diǎn)電荷只在電場(chǎng)力的的下,第一次從A點(diǎn)到無(wú)限遠(yuǎn),每二次從B點(diǎn)到無(wú)限遠(yuǎn),兩次最初的加速度之比aA:aB=,若初速為零,則末速度之比vA:vB=。4、如圖所示,傾角為300的直角三角形底邊長(zhǎng)為2L,底邊處在水平位置,斜邊為光滑絕緣導(dǎo)軌,現(xiàn)在底邊中點(diǎn)處固定一正電荷Q,讓一個(gè)質(zhì)量為m的帶正電的點(diǎn)電荷q從斜面頂端滑下(不脫離斜面),已測(cè)得它滑到仍在斜面上的垂足D處速度為v,加速度為a,方向沿斜面向下,問(wèn)該質(zhì)點(diǎn)滑到斜面底端C點(diǎn)時(shí)的速度和加速度各為多少?!?電勢(shì)差【典型例題】【例1】在某電場(chǎng)中的A、B間移動(dòng)電量為q的電荷時(shí),電荷的電勢(shì)能變化跟電荷電量q的比值為,如果在A、B間移動(dòng)電量為2q的電荷時(shí),AB兩點(diǎn)間電勢(shì)差為多少?如果沒(méi)有在AB間移動(dòng)電荷,這時(shí)A、B間電勢(shì)差為多少?【解析】有同學(xué)可能錯(cuò)誤地認(rèn)為⑴AB兩點(diǎn)間電勢(shì)差⑵AB間電勢(shì)差0V產(chǎn)生錯(cuò)誤的原因是沒(méi)有真正理解電勢(shì)能和電勢(shì)差這兩個(gè)不同概念的物理意義,錯(cuò)誤地把電勢(shì)差定義式UAB=理解為電場(chǎng)中兩點(diǎn)的電勢(shì)差與被移動(dòng)電量成反比。又因?yàn)殡妱?shì)差在數(shù)值上等于移動(dòng)單位電量(1C)電荷時(shí)電勢(shì)能的改變量,所以移動(dòng)2C電量電荷時(shí)U變?yōu)椤F浯五e(cuò)誤地認(rèn)為如果在AB間沒(méi)有電荷移動(dòng),則無(wú)電勢(shì)能的改變()故AB間電勢(shì)差為零,必須指出電場(chǎng)中兩點(diǎn)的電勢(shì)差反映電場(chǎng)本身的屬性只要存在電場(chǎng),沿電場(chǎng)線方向的兩點(diǎn)間便存在電勢(shì)差,這與在兩點(diǎn)間是否移動(dòng)電荷,以及電荷的電量大小無(wú)關(guān)。所以題目中兩種種情況電勢(shì)差均為?!纠?】如圖所示,點(diǎn)電荷Q形成電場(chǎng),現(xiàn)把一個(gè)q=-×10-8C試探電荷由無(wú)窮遠(yuǎn)處分別移到電場(chǎng)中的A、B、C三點(diǎn),電場(chǎng)力做正功還是負(fù)功?若移動(dòng)電荷分別做功為×10-7J、×10-7J、×10-7J,以無(wú)窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn),這三點(diǎn)的電勢(shì)分別為多少?若選擇B點(diǎn)為零電勢(shì)點(diǎn),這三點(diǎn)的電勢(shì)又分別為多少?【解析】⑴負(fù)電荷受到的電場(chǎng)力方向與位移方向一致,故電場(chǎng)力做正功⑵設(shè)無(wú)窮遠(yuǎn)處與A點(diǎn)的電勢(shì)差為UA,則有UA==-30V而UA==-30V由題意=0所以=30V同理可得=20V=5V⑶因?yàn)閁AB=-=(30-20)V=10V若=0,則=UAB=10V,同理=-15V【例3】如圖所示,在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一電子(電量為e,質(zhì)量為m)從電場(chǎng)中的A點(diǎn)沿電場(chǎng)線方向以速度v0運(yùn)動(dòng),到達(dá)B點(diǎn)是時(shí)速度為零,求:⑴A、B兩點(diǎn)間電勢(shì)差UAB為多少?哪點(diǎn)電勢(shì)高?⑵電子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所用時(shí)間為多少?⑶A、B兩點(diǎn)間距離為多大?【解析】⑴電子在電場(chǎng)中只受電場(chǎng)力,電場(chǎng)力做功,由動(dòng)能定理得WAB=A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB=因?yàn)閁AB>0,所以>即A點(diǎn)電勢(shì)高⑵以v0為正方向,從A至B設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,由動(dòng)量定理得-Eet=0-mv0t=⑶設(shè)A、B兩點(diǎn)的距離為s,由動(dòng)能定理得-Ees=-故s=【基礎(chǔ)練習(xí)】選擇題:1、關(guān)于電勢(shì)差和電場(chǎng)力做功的說(shuō)法中,正確的是:()A、電勢(shì)差的大小由電場(chǎng)力在兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷做的功和電荷的電量決定B、電場(chǎng)力在兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷做功的多少由兩點(diǎn)間的電勢(shì)差和該電荷的電量決定C、電勢(shì)差是矢量,電場(chǎng)力做的功是標(biāo)量D、在勻強(qiáng)電場(chǎng)中與電場(chǎng)線垂直方向上任意兩點(diǎn)的電勢(shì)差為零2、下列說(shuō)法中正確的是:()A、重力做功與路徑無(wú)關(guān),與移動(dòng)物體的初末位置的豎直高度差有關(guān),即WAB=mghABB、靜電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān),與移動(dòng)電荷的初末位置的電勢(shì)差有關(guān),即WAB=qUABC、重力對(duì)物體做正功,其重力勢(shì)能能減少,做負(fù)功則重力勢(shì)能增加D、靜電場(chǎng)力對(duì)正電荷做正功,正電荷電勢(shì)能減少,對(duì)負(fù)電荷做正功,負(fù)電荷電勢(shì)能減少3、正電荷在電場(chǎng)中沿某一電場(chǎng)線從A到B,此過(guò)程中可能出現(xiàn)的是:()A、電場(chǎng)力的大小不斷變化B、電場(chǎng)力的大小保持不變C、電荷克服電場(chǎng)力做功D、電荷的電勢(shì)能不斷減小4、如圖所示,電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn),則下列說(shuō)法中正確的是:()A、電勢(shì)>,場(chǎng)強(qiáng)EA>EBB、電勢(shì)>,場(chǎng)強(qiáng)EA<EBC、將+q電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)電場(chǎng)力做正功D、將-q電荷分別放在A、B兩點(diǎn)時(shí)具有的電勢(shì)能EPA>EPB5、如圖A、B為兩等量異號(hào)電荷,A帶正電,B帶負(fù)電,在A、B連線上有a、b、c三點(diǎn),其中b為連線的中點(diǎn),ab=bc,則:()A、a點(diǎn)與c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同B、a點(diǎn)與c點(diǎn)的電勢(shì)相同C、a、b間電勢(shì)差與b、c間電勢(shì)差相等D、點(diǎn)電荷q沿A、B連線的中垂線移動(dòng),電場(chǎng)力不做功6、在靜電場(chǎng)中,一個(gè)帶電量q=×10-9C的負(fù)電荷從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn),在這過(guò)程中,除電場(chǎng)力外,其他力做的功為×10-5J,質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能增加了×10-5A、2×10-4VB、1×104VC、4×104VD、2×104V填空題:7、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A、B兩點(diǎn),連線AB與電場(chǎng)線的夾角為,將一電量為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)力做的功W1=;若沿路徑ACB移動(dòng)該電荷,電場(chǎng)力做的功W2=;若沿曲線ADB移動(dòng)該電荷,電場(chǎng)力做的功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。8、如圖所示,A、B是一條電場(chǎng)線上的兩個(gè)點(diǎn),有一正電荷q=3×10-5C,它在B點(diǎn)時(shí)具有的電勢(shì)能比它在A點(diǎn)具有的電勢(shì)能大6×10-3J,則電場(chǎng)強(qiáng)度方向由指向,A、B間的電勢(shì)差UAB=。9、如圖所示,三條虛線表示勻強(qiáng)電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面,電勢(shì)分別為+5V、0、-5V,在電場(chǎng)中O點(diǎn)放一點(diǎn)電荷+q,以該點(diǎn)電荷為圓心作一圓,點(diǎn)電荷在圓周是產(chǎn)生的電勢(shì)為5V,則圖中A、B、C、D各點(diǎn)的電勢(shì)分別為:A=;B=;C=;D=;計(jì)算題:10、一個(gè)帶負(fù)電的粒子,q=×10-9C,在靜電場(chǎng)中由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn),在這過(guò)程中,除電場(chǎng)力外,其它力作的功為×10-5J,粒子動(dòng)能增加了×10-5J,求a、b兩點(diǎn)間電勢(shì)差Uab11、在勻強(qiáng)電場(chǎng)中如圖所示分布著A、B、C三點(diǎn),當(dāng)一個(gè)電量q=10-5C的正電荷從A點(diǎn)沿AB線移到B點(diǎn)時(shí),電場(chǎng)力做功為零;從B移到C處時(shí),電場(chǎng)力做功為-×10-3J,試判斷該電場(chǎng)的方向,算出場(chǎng)強(qiáng)的大小。12、固定不動(dòng)的正點(diǎn)電荷A,帶電量為q=×10-6C,點(diǎn)電荷B從距A無(wú)窮遠(yuǎn)的電勢(shì)為零處移到距A為2cm、電勢(shì)為3000V的P點(diǎn),電場(chǎng)力做功為×10-3J。若把B電荷從P點(diǎn)由靜止釋放,釋放瞬間加速度大小為9×109m【能力提升】1、將一正電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)處移向電場(chǎng)中M點(diǎn),電場(chǎng)力做功為×10-9J,若將一個(gè)等量的負(fù)電荷從電場(chǎng)中N點(diǎn)移向無(wú)窮遠(yuǎn)處,電場(chǎng)力做功為×10-9J,則M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)m、n有如下關(guān)系()A、m<n<0B、n>m>0C、n<m<0D、m>n>02、兩帶電小球的電荷量分別為+q和-q,固定在一長(zhǎng)度為L(zhǎng)的絕緣細(xì)桿的兩端,置于電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,桿與場(chǎng)強(qiáng)方向平行,其位置如圖所示,若此桿繞過(guò)O點(diǎn)垂直于桿的軸線轉(zhuǎn)過(guò)180°,則在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中電場(chǎng)力做的功為()A、0B、qELC、2qELD、qEL3、在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,A、B兩點(diǎn)連線與電場(chǎng)線的夾角如圖所示,將正電荷由A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)電場(chǎng)力做10J正功,電場(chǎng)線方向向上。若A、B相距0.20m,正電荷電量為4×10-4C,則A、B間電勢(shì)差為,該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為4、一個(gè)質(zhì)量為m、帶有電荷-q的小物體距O點(diǎn)為x0,可在水平軌道Ox上運(yùn)動(dòng),O端有一與軌道垂直的固定墻。軌道處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中,場(chǎng)強(qiáng)大小為E,方向沿Ox正方向,如圖所示,小物體以初速度vo沿Ox軸正方向運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)受到大小不變的摩擦力f的作用,且f<qE,設(shè)小物體與墻碰撞時(shí)不損失機(jī)械能,且電荷量保持不變,求它停止運(yùn)動(dòng)前所通過(guò)的路程?§6電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系【典型例題】【例1】關(guān)于勻強(qiáng)電場(chǎng)電勢(shì)差和場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系,正確的說(shuō)法是:()A、在相同距離的兩點(diǎn)上,電勢(shì)差大的其場(chǎng)強(qiáng)也必定大B、任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于場(chǎng)強(qiáng)和這兩點(diǎn)距離的乘積C、電勢(shì)減小的方向必定是場(chǎng)強(qiáng)的方向D、沿電場(chǎng)線的方向任意相同距離上的電勢(shì)差必定相等【解析】勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)可以用E=來(lái)計(jì)算,式中的d是電場(chǎng)中兩點(diǎn)沿電場(chǎng)線方向的距離。若是沿電場(chǎng)線方向兩點(diǎn)的距離相等,那么電勢(shì)差大的場(chǎng)強(qiáng)才必定大,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由d的意義可知選項(xiàng)B錯(cuò)誤;電勢(shì)減小得最快的方向才是場(chǎng)強(qiáng)方向,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,由U=Ed可知,選項(xiàng)D正確?!敬鸢窪】【例2】如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)中有A、B、C三點(diǎn),它們的連線構(gòu)成一個(gè)直角三角形,AB=0.12m,AC=0.05m,把一電荷量q=-1×10-8C的點(diǎn)電荷從B點(diǎn)移到C點(diǎn),電場(chǎng)力做功為5×10-7J,把點(diǎn)電荷從B點(diǎn)移到A點(diǎn),電場(chǎng)力做功仍為5×10-7J,由此可知電場(chǎng)強(qiáng)度的方向?yàn)?,電?chǎng)強(qiáng)度的大小為,B、C兩點(diǎn)帶電電勢(shì)差是。【解析】由題意可知:電荷從B移到A、C兩點(diǎn),電場(chǎng)力做功相等,表明電荷在A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)能相等,故A、C兩點(diǎn)具有相同的電勢(shì),A、C兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上,由于電場(chǎng)線垂直于等勢(shì)面,所以場(chǎng)強(qiáng)方向與AC連線垂直;又由于負(fù)電荷從B移到A或C時(shí)電場(chǎng)力做正功,表明負(fù)電荷受到的電場(chǎng)力方向由B指向等勢(shì)面AC,故場(chǎng)強(qiáng)方向應(yīng)當(dāng)由等勢(shì)面AC指向B,即由A指向B。B、C兩點(diǎn)的電勢(shì)差UBC=C兩點(diǎn)在等勢(shì)面上,UBA=UBC=50V,由圖示可知AB垂直于AC,故場(chǎng)強(qiáng):【例3】如圖所示,為某一電場(chǎng)的電場(chǎng)線和等勢(shì)面。已知?jiǎng)t:()A、B、C、D、上述情況都有可能【解析】雖然題中給出的電場(chǎng)不是勻強(qiáng)電場(chǎng),但仍可利用U=Ed定性地進(jìn)行分析,由圖示可知,a、b間的場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)大于b、c間的場(chǎng)強(qiáng),而ab=bc,故Uab>Ubc,即a-b>b-cb<即b<4V【答案C】【基礎(chǔ)練習(xí)】選擇題:1、關(guān)于靜電場(chǎng)的說(shuō)法中正確的是:()A、在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與這兩點(diǎn)間的距離成正比B、在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電勢(shì)降低的方向就是場(chǎng)強(qiáng)方向C、電荷在等勢(shì)面上移動(dòng)時(shí)不受電場(chǎng)力D、若電場(chǎng)力對(duì)電荷作正功,電荷的電勢(shì)能一定減小,而動(dòng)能不一定增加2、下列對(duì)于公式E=的理解,錯(cuò)誤的是:()A、它僅適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)B、在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,場(chǎng)強(qiáng)的數(shù)值等于每單位距離上降低的電勢(shì)C、場(chǎng)強(qiáng)的另一單位V/m,適用于任何電場(chǎng)D、只要測(cè)出兩點(diǎn)的電勢(shì)差和兩點(diǎn)的間距,就可算出電場(chǎng)強(qiáng)度3、如圖所示,有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),A、B兩等勢(shì)面間距離為5㎝,電勢(shì)差為25V,在電場(chǎng)中P點(diǎn)固定放置電量為5×10-9CA、上方30㎝B、下方30㎝C、上方25㎝D、下方25㎝4、如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)中的A、B、C三點(diǎn)的連線構(gòu)成邊長(zhǎng)為的等邊三角形。把帶電量為-e的電子從A移動(dòng)到B,電場(chǎng)力做功W;把帶電量為e的粒子從B移到C,電場(chǎng)力也做功W,則下列說(shuō)法中正確的是:()A、A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系為A>B>CB、A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)關(guān)系為A>B=CC、電場(chǎng)強(qiáng)度的方向一定與AC垂直D、若場(chǎng)強(qiáng)與紙面平行,則場(chǎng)強(qiáng)大小等于5、如圖所示,MN是一負(fù)的點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線,場(chǎng)強(qiáng)方向由M指向N,ab=bc,a、b、c三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)分別為Ea、Eb、Ec和a、b、c,則下列關(guān)系正確的是:()A、Ea>Eb>EcB、Ea=Eb=EcC、a>b>cD、a-b=b-c6、AB是電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線,若將一負(fù)電荷從A點(diǎn)處自由釋放,負(fù)電荷沿電場(chǎng)線從A到B運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度圖線如圖所示,則A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)高低和場(chǎng)強(qiáng)的大小關(guān)系是:()A、A>B,EA>EBB、A>B,EA<EBC、A<B,EA>EBD、A<B,EA<EB二、填空題:7、如圖所示,是某勻強(qiáng)電場(chǎng)的三個(gè)等勢(shì)面,相應(yīng)的電勢(shì)值分別為-10V、0、10V,圖中A、B兩點(diǎn)相距㎝,則該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為V/m。8、如圖,兩平行金屬板間電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為×104V/m,A、B兩板間相距1㎝,C點(diǎn)與A相距㎝,若B接地,則A、B間電勢(shì)差UAB=V,將帶電量為-×10-12C的點(diǎn)電荷置于C點(diǎn),其電勢(shì)能為9、在相距為d的A、B兩板之間有a、b、c三點(diǎn),a點(diǎn)距A板d/3,b、c兩點(diǎn)距B板都是d/3,A板接地,A、B兩板間的電壓為U,如圖所示,則b點(diǎn)的電勢(shì)為,點(diǎn)電荷+q從a點(diǎn)移到c的過(guò)程中,電場(chǎng)力做功,點(diǎn)電荷-q在a點(diǎn)具有的電勢(shì)能為。計(jì)算題:10、如圖,兩平行金屬板A、B間為一勻強(qiáng)電場(chǎng),A、B相距6㎝,C、D為電場(chǎng)中的兩點(diǎn),且CD=4㎝,CD連線和場(chǎng)強(qiáng)方向成60°角。已知電子從D點(diǎn)移到C點(diǎn)電場(chǎng)力做功為×10-17J,求:⑴勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)⑵A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差⑶若A板接地,D點(diǎn)電勢(shì)為多少?11、如圖所示,勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E=200V/m,方向沿a指向o,a、b、c、d四點(diǎn)恰在邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=10㎝的正方形四個(gè)頂點(diǎn)上,若bo:co=3:2,并以a點(diǎn)為電勢(shì)的零點(diǎn),則b、c、d三點(diǎn)的電勢(shì)分別為多大?12、如圖是某勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面示意圖,A、B兩點(diǎn)相距5㎝,θ=53°,一帶電量為-4×10-6C的微粒沿AB勻速運(yùn)動(dòng),則此微粒的質(zhì)量為多少?(取g=10m/s2)【能力提升】1、如圖所示,在沿x軸正向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E中,有一動(dòng)點(diǎn)A以O(shè)為圓心,r為半徑做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)OA與x軸正向成θ角時(shí)O、A兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為()A、UOA=E·rB、UOA=E·rsinθC、UOA=E·rcosθD、UOA=-E·rcosθ2、如圖所示,一個(gè)帶負(fù)電的油滴以初速度v0從P點(diǎn)斜向上射入水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng),若油滴到達(dá)最高點(diǎn)的速度大小仍為v0,則油滴最高點(diǎn)的位置()A、在P點(diǎn)的左上方B、在P點(diǎn)的右上方C、在P點(diǎn)的正上方D、上述情況都可能3、長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣細(xì)棒兩端固定兩金屬小球,各帶電量為+q和-q,細(xì)棒可繞水平軸O無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng),細(xì)棒放置在兩平行金屬板中間,兩板間距離為d,電壓為U,要使細(xì)棒從圖所示位置轉(zhuǎn)過(guò)180°角,兩小球克服電場(chǎng)力做功為2Uql/d,若細(xì)棒可承受最大力為F,則細(xì)棒斷裂所加在兩板間最小電壓4、如圖所示A、B、C、D是勻強(qiáng)電場(chǎng)中一正方形的四個(gè)頂點(diǎn),已知A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別為A=15V,B=3V,C=-3V,由此可得D點(diǎn)電勢(shì)D為多大?§7電容器與電容【典型例題】【例1】平行板電容器所帶的電荷量為Q=4×10-8C,電容器兩板間的電壓為U=2V,則該電容器的電容為;如果將其放電,使其所帶電荷量為原來(lái)的一半,則兩板間的電壓為,兩板間電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉?lái)的倍,此時(shí)平行板電容器的電容為【解析】由電容器電容的定義式得:電容的大小取決于電容器本身的構(gòu)造,與電容器的帶電量無(wú)關(guān),故所帶電荷量為原來(lái)一半時(shí),電容不變。而此時(shí)兩極板間的電壓為:板間為勻強(qiáng)電場(chǎng),由場(chǎng)強(qiáng)與電壓關(guān)系可得:【答案】2×10-8C、1V、1/2、2×10【例2】如圖電路中,A、B為兩塊豎直放置的金屬板,G是一只靜電計(jì),開(kāi)關(guān)S合上時(shí),靜電計(jì)張開(kāi)一個(gè)角度,下述情況中可使指針張角增大的是A、合上S,使A、B兩板靠近一些B、合上S,使A、B正對(duì)面積錯(cuò)開(kāi)一些C、斷開(kāi)S,使A、B間距增大一些D、斷開(kāi)S,使A、B正對(duì)面積錯(cuò)開(kāi)一些【解析】圖中靜電計(jì)的金屬桿接A板,外殼與B板均接地,靜電計(jì)顯示的是A、B兩板間的電壓,指針的張角越大,表示兩板間的電壓越高。當(dāng)閉合S時(shí),A、B兩板間的電壓等于電源兩端電壓不變。故靜電計(jì)的張角保持不變。當(dāng)斷開(kāi)S時(shí),A、B兩板構(gòu)成的電容器的帶電量保持不變,如果板間的間距增大,或正對(duì)面積減小,由平板電容器電容的決定式可知,電容都將減小,再由可知,板間電壓都將增大,即靜電計(jì)的張角應(yīng)當(dāng)變大。【答案】C、D【例3】一平行板電容器充電后與電源斷開(kāi),負(fù)極板接地。兩板間有一個(gè)正電荷固定在P點(diǎn),如圖所示,以E表示兩板間的場(chǎng)強(qiáng),U表示電容器兩板間的電壓,W表示正電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能,若保持負(fù)極板不動(dòng),將正極板向下移到圖示的虛線位置則:()A、U變小,E不變B、E變小,W不變C、U變小,W不變D、U不變,W不變【解析】題意:一平行板電容器充電后與電源斷開(kāi),負(fù)極板接地,說(shuō)明電容器的帶電量將保持不變,負(fù)極板為零電勢(shì)。當(dāng)正極板向下移到圖示位置時(shí),板間距變小,由E=可知板間的場(chǎng)強(qiáng)E不變,然而板間的電勢(shì)差U=Ed,U變小;由于P與下板間的距離不變,所以P與下板間的電勢(shì)不變,P點(diǎn)的電勢(shì)不變,故在P點(diǎn)的正電荷的電勢(shì)能不變,即W不變,【答案AC】【基礎(chǔ)練習(xí)】選擇題:1、關(guān)于電容器,下列中說(shuō)法正確的是:()A、由可知,一只電容器帶電量越大,它的電容就越大B、對(duì)一固定的電容器,它的帶電量跟它兩極板間所加電壓的比值保持不變C、電容器的帶電量Q為兩極板所帶電荷量的總和D、兩個(gè)相互靠近又彼此絕緣的導(dǎo)體就構(gòu)成一個(gè)電容器2、如圖所示,平行板電容器經(jīng)開(kāi)關(guān)S與電源連接,在a處有一個(gè)帶電量非常小的點(diǎn)電荷,S是閉合的,為a點(diǎn)的電勢(shì),F(xiàn)表示點(diǎn)電荷受到的電場(chǎng)力。現(xiàn)將電容器的B板向下稍微移動(dòng),使兩板間的距離增大則:()A、變大,F(xiàn)變大B、變大,F(xiàn)變小C、不變,F(xiàn)不變D、不變,F(xiàn)變小3、如圖所示,若將平行板電容器的A、B兩板稍微錯(cuò)開(kāi)些,使正對(duì)面積減小的過(guò)程中,電阻R中將:()A、會(huì)有瞬時(shí)向右的電流B、會(huì)有瞬時(shí)向左的電流C、不會(huì)有電流通過(guò)RD、無(wú)法判斷電流方向4、如圖所示,對(duì)一個(gè)給定的電容器充電時(shí),下列的圖像中能正確反映電容器的帶電量Q、電壓U和電容器電容C之間關(guān)系的是:()5、理想平行板電容器充電后與電源斷開(kāi),能使兩板間電勢(shì)差增大的方法是:()A、在兩板間插入玻璃板B、使兩板靠近些C、保持兩板的間距不變,使兩板錯(cuò)開(kāi)些D、使兩板分開(kāi)些6、在圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中,平行板電容器的極板A與一靈敏靜電計(jì)相接,極板B接地,若極板B稍向上移動(dòng)一點(diǎn),由靜電計(jì)指針變化作出平行板電容器電容變小的結(jié)論的依據(jù)是:()兩極板的電壓不變,極板上的電荷量變小兩極板的電壓不變,極板上的電荷量變大極板上的電荷量幾乎不變,兩板間的電壓變小極板上的電荷量幾乎不變,兩板間的電壓變大二、填空題:7、一個(gè)極板為圓形的平行板電容器,圓板的半徑為3cm,兩板相距為2mm,中間充以介電常數(shù)為2的電介質(zhì),這個(gè)電容器的電容C=F。8、電容器的電容為20μF,原來(lái)帶有×10-4C的電量。如果再給它增加×10-4C電量,這時(shí)該電容器的電容為μF,兩板間的電壓將增加9、如圖所示,平行板電容器的極板接于電池兩極,一帶正電的小球懸掛在電容器內(nèi)部,閉合開(kāi)關(guān)S,電容器充電,此時(shí)懸線偏離豎直方向的夾角為θ。若保持S閉合,將A板向B板靠近,則θ,若斷開(kāi)S,將A板向B板靠近,則θ。三、計(jì)算題:10、水平放置的平行板電容器,兩極板相距5mm,電容為2μF,當(dāng)將其充電到兩板電勢(shì)差為100V時(shí),一個(gè)質(zhì)量為×10-11g11、如圖所示,有三塊大小相同的平行金屬板A、B、C,其中A、B間的間距為B、C間距的一半,且A與B板構(gòu)成的電容器的電容為10-2μF,電池電壓為2V,則A、B兩板上的電荷量分別是多少?12、一平行板電容器每個(gè)極板都是半徑為1.5cm的圓形金屬板,兩極板正對(duì),兩極板間的距離為2cm,且兩極板間用陶瓷作電介質(zhì),則電容器的電容為多少皮法?若該電容器的擊穿電壓為40V,則電容器剛好被擊穿時(shí),帶電量為多少?板間的場(chǎng)強(qiáng)為多少?【能力提升】1、傳感器是一種采集信息的重要器件。如圖所示是一種壓力傳感器。當(dāng)待測(cè)壓力F作用在可動(dòng)膜片電極上時(shí),可使膜片發(fā)生形變,引起電容的變化,將電容器、靈敏電流計(jì)和電源串聯(lián)成閉合電路,那么:()當(dāng)F向上壓膜片電極時(shí),電容將減小當(dāng)F向上壓膜片電極時(shí),電容將增大若電流計(jì)有示數(shù),則壓力F發(fā)生了變化若電流計(jì)有示數(shù),則壓力F不發(fā)生變化2、如圖所示,將平板電容器與電池組相連,兩板間的帶電塵埃恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)若將兩板慢慢的錯(cuò)開(kāi)一些,其它條件不變,則()A、電容器帶電量不變B、塵埃仍靜止C、電流間中有a→b的電流D、電流計(jì)中有b→a的電流3、如圖所示,平行板電容器電容為C,帶電量Q,極板長(zhǎng)為L(zhǎng),板間距為d,極板與水平面夾角為α,現(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶電油滴與兩板的中央P點(diǎn)從靜止開(kāi)始沿與極板平行的直線運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)(P、Q兩點(diǎn)為電容器的邊緣,忽略邊緣效應(yīng))⑴液滴的電荷量⑵液滴達(dá)到Q點(diǎn)的速度和所用的時(shí)間4、充電后平行板電容器水平放置,如圖所示,兩板間距離5㎝,在距下板2㎝處有一質(zhì)量2mg的不帶電的小球由靜止開(kāi)始下落,小球與下板碰撞時(shí)獲得2×10-8C的負(fù)電荷,并能反跳到離下板4㎝高處,設(shè)小球與下板碰撞無(wú)機(jī)械能損失,已知上板帶電量為+1×10-6C§8帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(1)【典型例題】【例1】如圖,E發(fā)射的電子初速度為零,兩電源的電壓分別為45V、30V,A、B兩板上有小孔Oa、Ob,則電子經(jīng)過(guò)Oa、Ob孔以及到達(dá)C板時(shí)的動(dòng)能分別是:EKA=,EKB=,EKC=.【解析】由圖示可知:A、B板帶正電,且電勢(shì)相等,電子在E、A之間被電場(chǎng)加速,由動(dòng)能定理可得:-eUEA=EKA-0而UEA=-45V所以EKA=45eV電子在A、B之間作勻速直線運(yùn)動(dòng),所以EKB=EKA=45eV電子在B、C之間作減速運(yùn)動(dòng),由動(dòng)能定理可得:-eUBC=EKC-EKB而UBC=30V所以EKC=EKB-eUBC=15eV【答案】45eV、45eV、15eV【例2】如圖,A、B為水平放置的平行金屬板,兩板相距為d,分別與電源兩極相連。兩板的中央各有小孔M和N,今有一帶電質(zhì)點(diǎn),自A板上方相距為d的P點(diǎn)由靜止開(kāi)始自由下落(P、M、N在同一豎直線上),空氣阻力不計(jì),到達(dá)N孔時(shí)速度恰好為零,然后沿原路徑返回。若保持兩極板間電壓不變,則A、若把A板向上平移一小段距離,質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后仍能返回B、若把A板向下平移一小段距離,質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后將穿過(guò)N孔繼續(xù)下落C、若把B板向上平移一小段距離,質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后仍能返回D、若把B板向下平移一小段距離,質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后將穿過(guò)N孔繼續(xù)下落【解析】帶電質(zhì)點(diǎn)在下落的過(guò)程中,由P到M只受重力作用,而由M到N受到重力和電場(chǎng)力的共同作用。對(duì)運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理,得:當(dāng)改變A、B板間距離時(shí),由于板間電壓不變,故帶電質(zhì)點(diǎn)若能完成在板間的運(yùn)動(dòng),電場(chǎng)力對(duì)其做功將不變。若把A板向上平移一小段距離,假設(shè)帶電質(zhì)點(diǎn)仍能達(dá)到N孔,則仍然成立,即達(dá)到N孔時(shí)速度恰好為零,然后返回。若把A板向下平移一小段距離,同上述分析,結(jié)果相同,故穿過(guò)N孔繼續(xù)下落是錯(cuò)誤的。若把B板向上平移一小段距離,假設(shè)帶電質(zhì)點(diǎn)仍能達(dá)到N孔,則電場(chǎng)力做功不變,而重力做功將變小,即,也就是說(shuō),在帶電質(zhì)點(diǎn)未到達(dá)N孔之前速度已經(jīng)變?yōu)榱?,然后返回。若把B板向下平移一小段距離,假設(shè)帶電質(zhì)點(diǎn)仍能達(dá)到N孔,則電場(chǎng)力做功不變,而重力做功將變大,即,也就是說(shuō),在帶電質(zhì)點(diǎn)到達(dá)N孔時(shí),速度尚未減到零,于是將穿過(guò)N孔繼續(xù)下落?!敬鸢浮緼、C、D【例3】如圖所示,A、B是一對(duì)平行的金屬板,在兩板之間加一個(gè)周期為T(mén)的交變電壓U,A板的電勢(shì),B板的電勢(shì)隨時(shí)間的變化規(guī)律為:在0到時(shí)間內(nèi),=(正的常數(shù));在到T時(shí)間內(nèi),=-;在T到時(shí)間內(nèi),=,在到2T時(shí)間內(nèi),=-……現(xiàn)有一電子從A板上的小孔進(jìn)入兩板間的電場(chǎng)區(qū)域內(nèi),設(shè)電子的初速度和重力的影響均可忽略,試分析電子在板間的運(yùn)動(dòng)情況,并討論電子能達(dá)到另一板的條件(設(shè)板間距離,其中e、m分別是電子的電荷量和質(zhì)量)【解析】由題意可知:B板上的電勢(shì)變化規(guī)律如圖所示,A、B兩板間的場(chǎng)強(qiáng)恒定,方向作周期變化,故電子所受電場(chǎng)力也是大小恒定,方向作周期變化,即F=d為兩板間距,故電子在各時(shí)間間隔內(nèi)均為勻變速直線運(yùn)動(dòng),至于運(yùn)動(dòng)的方向、運(yùn)動(dòng)速度的加、減情況以及運(yùn)動(dòng)過(guò)程所能到達(dá)的范圍等,則完全取決于何時(shí)釋放電子,此例可借助于電子運(yùn)動(dòng)的“v-t”圖線來(lái)解決。如圖所示坐標(biāo)系vot對(duì)應(yīng)于電子從t=0、T、2T……時(shí)刻進(jìn)入電子若從其它時(shí)刻進(jìn)入,則其“v-t”圖線可通過(guò)平移坐標(biāo)軸得到(如圖的坐標(biāo)系v/o/t/),通過(guò)“v-t”圖線可直觀、形象地對(duì)電子的運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行分析判斷。由“v-t”圖分析易知,若電子在0~,T~T……nT~(n+)T時(shí)間內(nèi)某時(shí)刻進(jìn)入,則電子將先向B板作加速、減速運(yùn)動(dòng),再回頭向A板作加速、減速運(yùn)動(dòng)……不斷重復(fù)上述過(guò)程,由于每一個(gè)周期中,向B板運(yùn)動(dòng)的位移大于回頭向A板運(yùn)動(dòng)的位移,故電子最終將到達(dá)B板,若電子在~,~,……(n+)T~(n+)T時(shí)間某時(shí)刻進(jìn)入,則電子在經(jīng)歷了一次向B板加速、減速,再回頭向A板加速、減速(也可能不經(jīng)歷減速)后將從A板小孔飛出電場(chǎng)。【基礎(chǔ)練習(xí)】一、選擇題:1、某電場(chǎng)的一條電場(chǎng)線如圖所示,在正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)的過(guò)程中:()A、電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功B、電場(chǎng)力對(duì)電荷不做功C、電荷克服電場(chǎng)力做功D、電勢(shì)能增加2、下列帶電粒子均從靜止開(kāi)始在電場(chǎng)力作用下做加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)相同的電勢(shì)差U后,哪個(gè)粒子獲得的速度最大:()A、質(zhì)子HB、氘核HC、粒子HeD、鈉離子Na+3、如圖所示P和Q為兩平行金屬板,板間電壓為U,在P板附近有一電子由靜止開(kāi)始向Q板運(yùn)動(dòng),關(guān)于電子到達(dá)Q板時(shí)的速率,下列說(shuō)法正確的是:()A、兩板間距離越大,加速時(shí)間越長(zhǎng),獲得的速率就越大B、兩板間距離越小,加速度越大,獲得的速率就越大C、與兩板間距離無(wú)關(guān),僅與加速電壓U有關(guān)D、以上說(shuō)法都不正確4、真空中水平放置的兩金屬板相距為d,兩板電壓是可以調(diào)節(jié)的,一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子,從負(fù)極板中央以速度vo垂直極板射入電場(chǎng),當(dāng)板間電壓為U時(shí),粒子經(jīng)d/4的距離就要返回,若要使粒子經(jīng)d/2才,返回,可采用的方法是()A、vo增大1倍B、使板間電壓U減半C、vo和U同時(shí)減半D、初速增為2vo,同時(shí)使板間距離增加d/2:5、如圖所示,電量和質(zhì)量都相同的帶正電粒子以不同的初速度通過(guò)A、B兩板間的加速電場(chǎng)后飛出,不計(jì)重力的作用,則:()A、它們通過(guò)加速電場(chǎng)所需的時(shí)間相等B、它們通過(guò)加速電場(chǎng)過(guò)程中動(dòng)能的增量相等C、它們通過(guò)加速電場(chǎng)過(guò)程中動(dòng)量的增量相等D、它們通過(guò)加速電場(chǎng)過(guò)程中電勢(shì)能的減少量相等6、如圖所示在一勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有兩個(gè)平行的電勢(shì)不同的等勢(shì)面A和C,在它們的正中間放入一個(gè)金屬網(wǎng)B,B接地。現(xiàn)有一正電荷只在電場(chǎng)力的作用下垂直于等勢(shì)面方向運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)A時(shí)動(dòng)能為40J,穿過(guò)B到達(dá)C時(shí)動(dòng)能減為零,那么在該正電荷運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,當(dāng)它的電勢(shì)能為5J時(shí),它的動(dòng)能為:()A、20JB、15JC、10JD、5J二、填空題:7、如圖所示,水平安放的A、B兩平行板相距h,上板A帶正電,現(xiàn)有質(zhì)量m,帶電量為+q的小球,在B板下方距離H處,以初速v0豎直向上從B板小孔進(jìn)入板間電場(chǎng),欲使小球剛好能到A板,則A、B間電勢(shì)差UAB=。8、質(zhì)子H和粒子He在勻強(qiáng)電場(chǎng)中由靜止開(kāi)始加速,通過(guò)相同位移時(shí),它們的動(dòng)能比為,所用時(shí)間比為。9、一個(gè)電子以×106m/s的初速度沿電場(chǎng)線方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng),在電場(chǎng)中飛行了×10-7s后開(kāi)始返回,則勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為,電子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中從進(jìn)入到返回原處所通過(guò)的路程為三、計(jì)算題:10、一初速度為零的帶電粒子經(jīng)電壓為U=×103V的勻強(qiáng)電場(chǎng)加速后,獲得×103m/s的速度,粒子通過(guò)加速電場(chǎng)的時(shí)間t=×1011、圖表示一周期為T(mén)0的交變電場(chǎng)的波形,縱坐標(biāo)代表場(chǎng)強(qiáng)。從t=0開(kāi)始,電場(chǎng)按圖示的情形周期性變化。今有質(zhì)量為m、電量為e、初速為零的電子,在電場(chǎng)力作用下從t=0開(kāi)始運(yùn)動(dòng),求:⑴電子在2T0內(nèi)的位移⑵何時(shí)電子動(dòng)能最大?最大值是多少?12、如圖所示,水平放置的兩平行金屬板A、B相距為d,電容為C,開(kāi)始時(shí)兩極板均不帶電,A板接地且中央有一小孔,現(xiàn)將帶電液一滴一滴地從小孔正上方h高處無(wú)初速地滴下,設(shè)每滴液滴的質(zhì)量為m,電荷量為q,落到B板后把電荷全部傳給B板。⑴第幾滴液滴將在A、B間做勻速直線運(yùn)動(dòng)?⑵能夠到達(dá)B板的液滴不會(huì)超過(guò)多少滴?【能力提升】1、如圖所示,兩平行金屬板豎直放置,A、B兩小孔正好相對(duì),兩板間電壓為500V,能量為400eV的電子,從A孔沿垂直于板面方向射入電場(chǎng),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,電子將離開(kāi)電場(chǎng),電子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的能量為()A、900eVB、500eVC、400eVD、100eV2、如圖所示,平行板電容器兩極板間的電場(chǎng)可看做是勻強(qiáng)電場(chǎng),兩板水平放置,板間相距為d,一帶負(fù)電粒子從上板邊緣射入,沿直線從下板邊緣射出,粒子的電荷量為q,質(zhì)量為m,下列說(shuō)法中正確的是()A、粒子的加速度為零B、粒子的電勢(shì)能減少3mgdC、兩板間的電勢(shì)差為mgd/qD、M板比N板電勢(shì)高3、如圖,水平放置的兩平行金屬板,板長(zhǎng)L=1.0m,板間距d=0.06m,上板帶正電,下板帶負(fù)電,兩板間有一質(zhì)量m=0.1g,帶電量q=-4×10-7C的微粒沿水平方向從兩極板的中央以vo=10m/s的初速度射入勻強(qiáng)電場(chǎng),要使帶電微粒能穿出極板,兩電極間的電壓值的范圍是。4、如圖,一絕緣木板放在光滑水平面上,一質(zhì)量為m、帶電量為q的小物體沿木板上表面以某一速度從A端沿水平方向滑入,木板周?chē)臻g存在足夠大的豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)。已知小物體與木板之間有摩擦,物體滑到木板B端恰好相對(duì)靜止,若將勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向改為豎直向上,大小不變,且小物體仍以原來(lái)的初速度從A端滑入,結(jié)果小物體運(yùn)動(dòng)到木板中點(diǎn)時(shí)相對(duì)木板靜止,求:1、物體所帶電荷的性質(zhì)2、勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小?!?帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(2)【典型例題】【例1】如圖所示,在方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一絕緣輕細(xì)線一端固定于O點(diǎn),另一端系一帶正電的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。小球的帶電量為q,質(zhì)量為m,絕緣細(xì)線長(zhǎng)為L(zhǎng),電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E,若帶電小球恰好能通過(guò)

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