庫(kù)侖定律電場(chǎng)力的性質(zhì)

高三物理第一輪總復(fù)習(xí)第六章靜電場(chǎng)〔2023屆〕第一節(jié)庫(kù)侖定律電場(chǎng)力的性質(zhì)1、兩種電荷：在自然界中存在兩種電荷，即正電荷和負(fù)電荷，毛皮摩擦過的橡膠棒帶負(fù)電，絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電．第一課時(shí)庫(kù)侖定律電場(chǎng)強(qiáng)度3、起電方式：使物體帶電的三種方式有摩擦起電、接觸起電、感應(yīng)起電，物體帶電的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移．2、電荷的相互作用：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引，任何帶電物體都能吸引輕小物體．一、電荷及電荷守恒定律注意：完全相同的帶電金屬球相接觸，同種電荷總電荷量平均分配，異種電荷先中和后再平分．5、電荷守恒定律：電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，只能從物體的一局部轉(zhuǎn)移到另一局部，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，在任何轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量不變，這個(gè)規(guī)律叫做電荷守恒定律．4、電荷量⑴概念：電荷的多少叫電荷量．⑵在國(guó)際單位制中，電荷量的單位是庫(kù)侖，符號(hào)是C最小的電荷量叫做元電荷，用e表示，e＝1.60×10－19C.絕緣細(xì)線上端固定，下端懸掛一輕質(zhì)小球a，a的外表鍍有鋁膜，在a的近旁有一絕緣金屬球b，開始時(shí)a、b都不帶電，如下圖，現(xiàn)使b帶電，那么()A．a(chǎn)、b之間不發(fā)生相互作用B．b將吸引a，吸住后不放開C．b立即把a(bǔ)排斥開D．b先吸引a，接觸后又把a(bǔ)排斥開D例與練[自主檢測(cè)]1．(2023·浙江理綜)用金屬箔做成一個(gè)不帶電的圓環(huán)，放在枯燥的絕緣桌面上．小明同學(xué)用絕緣材料做的筆套與頭發(fā)摩擦后，將筆套自上向下慢慢靠近圓環(huán)，當(dāng)距離約為0.5cm時(shí)圓環(huán)被吸引到筆套上，如圖6－1－1所示．對(duì)上述現(xiàn)象的判斷與分析，以下說法正確的選項(xiàng)是A．摩擦使筆套帶電B．筆套靠近圓環(huán)時(shí)，圓環(huán)上、下部感應(yīng)出異號(hào)電荷C．圓環(huán)被吸引到筆套的過程中，圓環(huán)所受靜電力的合力小于圓環(huán)的重力D．筆套碰到圓環(huán)后，筆套所帶的電荷立刻被全部中和答案AB⑴內(nèi)容：真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的相互作用力的大小，跟它們的電荷量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比，作用力的方向沿著它們的連線．二、庫(kù)侖定律1、點(diǎn)電荷：是一種理想化模型，只要帶電體的大小、形狀等因素對(duì)它們之間相互作用力的影響可忽略時(shí)，帶電體可視為點(diǎn)電荷，均勻帶電球體可視為位置在球心的點(diǎn)電荷．注意：兩帶電體的距離遠(yuǎn)大于帶電體的尺寸，帶電體就可視為點(diǎn)電荷．2、庫(kù)侖定律⑵表達(dá)式：(其中k＝9.0×109N·m2/C2，叫靜電力常量)⑶適用條件：①.真空；②點(diǎn)電荷．⑷注意：對(duì)于兩個(gè)帶電金屬球間的相互作用力的計(jì)算，要考慮金屬外表電荷的重新分布，只有均勻帶電球體才可視為電荷集中于球心的點(diǎn)電荷．假設(shè)兩球帶同種電荷時(shí)，實(shí)際距離比兩球心距離大，如圖(a)所示，假設(shè)兩球帶異種電荷時(shí)，實(shí)際距離比兩球心距離小，如圖(b)所示2、庫(kù)侖定律(1)正、負(fù)電荷必須相互間隔(兩同夾－異)(2)QA>QB，QC>QB(兩大夾－小)(3)假設(shè)QC>QA那么QB靠近QA(近小遠(yuǎn)大)3、三點(diǎn)電荷平衡問題如下圖，在一條直線上的三點(diǎn)A、B、C，自由放置點(diǎn)電荷QA、QB、QC，每個(gè)電荷在庫(kù)侖力作用下均處于平衡狀態(tài)的條件是：解決方法是根據(jù)三點(diǎn)電荷合力〔場(chǎng)強(qiáng)〕均為零列方程求解?！睞平衡〕〔B平衡〕[自主檢測(cè)]2．(2023·海南單科)三個(gè)相同的金屬小球1、2、3分別置于絕緣支架上，各球之間的距離遠(yuǎn)大于小球的直徑．球1的帶電量為q，球2的帶電量為nq，球3不帶電且離球1和球2很遠(yuǎn)，此時(shí)球1、2之間作用力的大小為F.現(xiàn)使球3先與球2接觸，再與球1接觸，然后將球3移至遠(yuǎn)處，此時(shí)1、2之間作用力的大小仍為F，方向不變．由此可知A．n＝3B．n＝4C．n＝5 D．n＝6[考點(diǎn)解讀]高頻考點(diǎn)突破考點(diǎn)一：庫(kù)侖定律的理解和應(yīng)用2．三個(gè)自由點(diǎn)電荷的平衡問題(1)條件：兩個(gè)點(diǎn)電荷在第三個(gè)點(diǎn)電荷處的合場(chǎng)強(qiáng)為零，或每個(gè)點(diǎn)電荷受到的兩個(gè)庫(kù)侖力必須大小相等，方向相反．(2)規(guī)律：“三點(diǎn)共線〞——三個(gè)點(diǎn)電荷分布在同一條直線上；“兩同夾異〞——正負(fù)電荷相互間隔；“兩大夾小〞——中間電荷的電荷量最??；“近小遠(yuǎn)大〞——中間電荷靠近電荷量較小的電荷．[跟蹤訓(xùn)練]1．如圖6－1－5，質(zhì)量分別為mA和mB的兩小球帶有同種電荷，電荷量分別為qA和qB，用絕緣細(xì)線懸掛在天花板上．平衡時(shí)，兩小球恰處于同一水平位置，細(xì)線與豎直方向間夾角分別為θ1與θ2(θ1＞θ2)．兩小球突然失去各自所帶電荷后開始擺動(dòng)，最大速度分別為vA和vB，最大動(dòng)能分別為EkA和EkB.那么A.mA一定小于mBB．qA一定大于qBC．vA一定大于vBD．EkA一定大于EkB在光滑絕緣的水平地面上放置著四個(gè)相同的金屬小球，小球A、B、C位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，小球D位于三角形的中心，如圖6－1－11所示．現(xiàn)讓小球A、B、C帶等量的正電荷Q，讓小球D帶負(fù)電荷q，使四個(gè)小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，那么Q與q的比值為押題點(diǎn)1：庫(kù)侖定律的應(yīng)用⑴定義：存在于電荷周圍，能傳遞電荷間相互作用的一種特殊物質(zhì)．⑵定義式：⑴定義：放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷受到的電場(chǎng)力F與它的電荷量q的比值，叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度．2、電場(chǎng)強(qiáng)度三、電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度1、電場(chǎng)⑵根本性質(zhì)：對(duì)放入其中的電荷有力的作用．注意：電場(chǎng)中某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向與該點(diǎn)放不放電荷及所放電荷的大小和電性無關(guān)，由電場(chǎng)本身決定．⑶單位：牛/庫(kù)，符號(hào)N/C.⑷矢量性：規(guī)定正電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向．⑹電場(chǎng)的疊加：空間同時(shí)存在幾個(gè)電場(chǎng)時(shí)，空間某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于各電場(chǎng)在該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和，電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加遵循平行四邊形定那么．⑸真空中點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算式：(其中Q叫做場(chǎng)源電荷)．注意：在中q為試探電荷，E由電場(chǎng)本身決定與q無關(guān)，在中Q為場(chǎng)源電荷，Q的大小及電性決定電場(chǎng)的性質(zhì)，E與Q有關(guān)．3、三種電場(chǎng)強(qiáng)度計(jì)算公式的比較[自主檢測(cè)]3．(2023·江蘇單科)真空中，A、B兩點(diǎn)與點(diǎn)電荷Q的距離分別為r和3r，那么A、B兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小之比為A．3∶1 B．1∶3C．9∶1 D．1∶9[考點(diǎn)解讀]考點(diǎn)二：場(chǎng)強(qiáng)的大小及電場(chǎng)的疊加2．電場(chǎng)的疊加(1)電場(chǎng)疊加：多個(gè)電荷在空間某處產(chǎn)生的電場(chǎng)為各電荷在該處所產(chǎn)生的電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的矢量和．(2)計(jì)算法那么：平行四邊形定那么．[例2](10分)在某平面上畫一個(gè)半徑為r的圓：(1)假設(shè)在圓周上等間距地分布n(n≥2)個(gè)相同的點(diǎn)電荷，那么圓心處的合場(chǎng)強(qiáng)為多少？(2)假設(shè)有一半徑同樣為r，單位長(zhǎng)度帶電量為q(q＞0)的均勻帶電圓環(huán)上有一個(gè)很小的缺口Δl(且Δl?r)，如下圖，那么圓心處的場(chǎng)強(qiáng)又為多少？[跟蹤訓(xùn)練]2．(2023·重慶理綜)如圖6－1－7所示，電量為＋q和－q的點(diǎn)電荷分別位于正方體的頂點(diǎn)，正方體范圍內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)有A．體中心、各面中心和各邊中點(diǎn)B．體中心和各邊中點(diǎn)C．各面中心和各邊中點(diǎn)D．體中心和各面中心真空中相距為3a的兩個(gè)點(diǎn)電荷M、N，分別固定于x軸上x1＝0和x2＝3a的兩點(diǎn)上，在它們連線上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)隨x變化關(guān)系如圖6－1－12所示，以下判斷中正確的選項(xiàng)是押題點(diǎn)2：電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加A．點(diǎn)電荷M、N一定為異種電荷B．點(diǎn)電荷M、N一定為同種電荷C．點(diǎn)電荷M、N所帶電荷量的絕對(duì)值之比為4∶1D．x＝2a處的電勢(shì)一定為零答案BC⑴電場(chǎng)線是人們?yōu)榱诵蜗蟮拿枥L電場(chǎng)而想象出的一些線，客觀并不存在．四、電場(chǎng)線1、定義：畫在電場(chǎng)中有方向的曲線，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．2、電場(chǎng)線的特征⑷從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止，或從正電荷出發(fā)到無窮遠(yuǎn)處終止，或者從無窮遠(yuǎn)處出發(fā)到負(fù)電荷終止．⑸沒有畫出電場(chǎng)線的地方不一定沒有電場(chǎng)．⑶疏密表示該處電場(chǎng)的強(qiáng)弱，即表示該處場(chǎng)強(qiáng)的大?。魄芯€方向表示該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向，也是正電荷的受力方向．⑹勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線平行且距離相等．⑺順著電場(chǎng)線方向，電勢(shì)越來越低．⑼電場(chǎng)線永不相交也不閉合．⑽電場(chǎng)線不是電荷運(yùn)動(dòng)的軌跡．⑻電場(chǎng)線的方向是電勢(shì)降落陡度最大的方向，電場(chǎng)線跟等勢(shì)面垂直．點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布：正電荷的電場(chǎng)線從正電荷出發(fā)延伸到無限遠(yuǎn)，負(fù)電荷的電場(chǎng)線從無窮遠(yuǎn)處發(fā)出，終止于負(fù)電荷3、幾種常見電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布兩個(gè)等量點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布：電場(chǎng)線從正電荷(或者從無限遠(yuǎn))出發(fā)到負(fù)電荷終止(或者延伸到無限遠(yuǎn))點(diǎn)電荷與帶電平板的電場(chǎng)線分布平行板電容器間的電場(chǎng)線分布4、等量異種電荷和等量同種電荷電場(chǎng)強(qiáng)度分布規(guī)律(1)(2)[自主檢測(cè)]4．(2023·長(zhǎng)春聯(lián)考)如圖6－1－3所示為點(diǎn)電荷a、b所形成的靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布，以下說法正確的選項(xiàng)是A．a(chǎn)、b均帶正電B．a(chǎn)、b均帶負(fù)電C．a(chǎn)帶正電，b帶負(fù)電D．P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大于Q點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)答案CD[考點(diǎn)解讀]1．兩種等量點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線比較考點(diǎn)三：電場(chǎng)線的理解及應(yīng)用2.應(yīng)用(1)表示場(chǎng)強(qiáng)的方向電場(chǎng)線上每一點(diǎn)的切線方向和該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一致．(2)比較場(chǎng)強(qiáng)的大小電場(chǎng)線的疏密程度反映了場(chǎng)強(qiáng)的大小，即電場(chǎng)的強(qiáng)弱．同一電場(chǎng)中，電場(chǎng)線越密的地方場(chǎng)強(qiáng)越大，電場(chǎng)線越疏的地方場(chǎng)強(qiáng)越弱．(3)判斷電勢(shì)的上下在靜電場(chǎng)中，順著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)越來越低．3．電場(chǎng)線與帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡的關(guān)系根據(jù)電場(chǎng)線的定義，一般情況下帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡不會(huì)與電場(chǎng)線重合，只有同時(shí)滿足以下三個(gè)條件時(shí)，兩者才會(huì)重合．(1)電場(chǎng)線為直線；(2)電荷初速度為零，或速度方向與電場(chǎng)線平行；(3)電荷僅受電場(chǎng)力或所受其他力合力的方向與電場(chǎng)線平行．[例3](2023·東北十校聯(lián)考)P、Q兩電荷的電場(chǎng)線分布如圖6－1－8所示，a、b、c、d為電場(chǎng)中的四點(diǎn)．一個(gè)離子從a運(yùn)動(dòng)到b(不計(jì)重力)，軌跡如下圖．那么以下判斷正確的選項(xiàng)是A．P帶負(fù)電B．c、d兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同C．離子在運(yùn)動(dòng)過程中受到P的吸引力D．離子從a到b，電場(chǎng)力做正功【答案】C[跟蹤訓(xùn)練]3．如圖6－1－9所示，實(shí)線為不知方向的三條電場(chǎng)線，從電場(chǎng)中M點(diǎn)以相同速度飛出a、b兩個(gè)帶電粒子，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示，那么A．a(chǎn)一定帶正電，b一定帶負(fù)電B．a(chǎn)的速度將減小，b的速度將增大C．a(chǎn)的加速度將減小，b的加速度將增大D．兩個(gè)粒子的動(dòng)能一個(gè)增加一個(gè)減小答案C第二課時(shí)電勢(shì)電勢(shì)差電勢(shì)能⑵電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系：電場(chǎng)力做的功等于電勢(shì)能的減少量，即WAB＝EpA－EpB.一、電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)與電勢(shì)能1、電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)⑴在電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí)，電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān)，只與始末位置有關(guān)，可見電場(chǎng)力做功與重力做功相似．⑵在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)力做的功W＝qEd，其中d為沿電場(chǎng)線方向的位移．2、電勢(shì)能⑴定義：電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能等于把電荷從這點(diǎn)移到選定的參考點(diǎn)的過程中電場(chǎng)力所做的功．⑶電勢(shì)能的相對(duì)性：電勢(shì)能是相對(duì)的，通常把電荷在離場(chǎng)源電荷無窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)能規(guī)定為零．⑷與電場(chǎng)方向的關(guān)系：沿電場(chǎng)(電場(chǎng)線)方向電勢(shì)降低．二、電勢(shì)與等勢(shì)面1、電勢(shì)⑴定義：電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)具有的電勢(shì)能Ep與本身電荷量q的比值．⑵公式：，國(guó)際單位是伏特(V)或焦耳/庫(kù)侖(J/C)．⑶正負(fù)：電勢(shì)是標(biāo)量，但有正負(fù)，電勢(shì)的正或負(fù)表示該點(diǎn)電勢(shì)比零電勢(shì)點(diǎn)高或低．注意：電勢(shì)的大小與電場(chǎng)本身以及零電勢(shì)點(diǎn)的選取有關(guān)，與試探電荷的電荷量及電勢(shì)能無關(guān)．④對(duì)非勻強(qiáng)電場(chǎng)，在電場(chǎng)線密集的地方，等差等勢(shì)面也密集；在電場(chǎng)線稀疏的地方，等差等勢(shì)面也稀疏．2、等勢(shì)面⑴定義：電場(chǎng)中電勢(shì)相等的點(diǎn)構(gòu)成的面，與地圖中的等高線相似．⑵特點(diǎn)①等勢(shì)面一定與電場(chǎng)線垂直，即跟場(chǎng)強(qiáng)的方向垂直．②電場(chǎng)線總是由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面．③在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí)電場(chǎng)力不做功．⑤在空間中兩等勢(shì)面不相交。電場(chǎng)線與等勢(shì)面的關(guān)系如圖表示某電場(chǎng)的電場(chǎng)線和等勢(shì)面，如果要求任意相鄰的等勢(shì)面間的電勢(shì)差都相等，那么等勢(shì)面畫得正確的選項(xiàng)是圖〔〕ABCDA例與練(2023年佛山一模)在圖中，實(shí)線和虛線分別表示等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線和等勢(shì)線，那么以下有關(guān)P、Q兩點(diǎn)的相關(guān)說法中正確的選項(xiàng)是()A．兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等大、反向B．P點(diǎn)電場(chǎng)更強(qiáng)C．兩點(diǎn)電勢(shì)一樣高D．Q點(diǎn)的電勢(shì)較低例與練C如圖甲是某電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，a、b是這條線上的兩點(diǎn)，一負(fù)電荷只受電場(chǎng)力作用，沿電場(chǎng)線從a運(yùn)動(dòng)到b．在這過程中，電荷的速度一時(shí)間圖線如圖乙所示，比較a、b兩點(diǎn)電勢(shì)的上下和場(chǎng)強(qiáng)的大小〔〕A．B．C．D．a(chǎn)b甲乙0tvB例與練如圖甲所示，AB是某電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線．假設(shè)有一電子以某一初速度并且僅在電場(chǎng)力的作用下，沿AB由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，其速度－時(shí)間圖象如圖乙所示．以下關(guān)于A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)φ和電場(chǎng)強(qiáng)度E大小的判斷正確的選項(xiàng)是()A．EA>EBB．EA<EBC．φA>ΦBD．φA<φBAC例與練或，即電勢(shì)差在數(shù)值上等于將單位正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)電場(chǎng)力做的功WAB.三、電勢(shì)差1、定義：電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)的差值，2、電勢(shì)差和電勢(shì)的關(guān)系電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)等于該點(diǎn)與零電勢(shì)點(diǎn)間的電勢(shì)差．3、電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系即：⑵場(chǎng)強(qiáng)E物理意義的另一種表述：.電場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿電場(chǎng)線方向每單位距離上降低的電勢(shì)．4、電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系⑴勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場(chǎng)強(qiáng)度與這兩點(diǎn)間沿電場(chǎng)線方向的距離的乘積，即U＝Ed.注意：①電勢(shì)差是標(biāo)量，但有正負(fù)．UAB＝－UBA；②兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與零電勢(shì)點(diǎn)的選取無關(guān)．如下圖，兩平行金屬板A、B始終與電源兩極相連，電源電壓為8.0V，兩板的間距為2cm，且B板接地。兩板間有C、D兩點(diǎn)，C距A板0.5cm,D距B板0.5cm，C、D兩點(diǎn)間連線長(zhǎng)度為1.5cm。那么⑴兩板間的場(chǎng)強(qiáng)為V/m⑵C、D兩點(diǎn)的電勢(shì)差UCD=V⑶C點(diǎn)的電勢(shì)為V⑷D點(diǎn)的電勢(shì)為V假設(shè)把A板接地⑴C、D兩點(diǎn)的電勢(shì)差UCD=V⑵C點(diǎn)的電勢(shì)為V⑶D點(diǎn)的電勢(shì)為VABCD4004624-2-6例與練將帶電量為6×10-6C的負(fù)電荷從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，克服電場(chǎng)力做了3×10-5J的功，再?gòu)腂點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做了1.2×10-5J的功，那么〔1〕電荷從A移到B，再?gòu)腂移到C的過程中電勢(shì)能共改變了多少？〔2〕如果規(guī)定A點(diǎn)的電勢(shì)能為零，那么該電荷在B點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢(shì)能分別為多少？〔3〕如果規(guī)定B點(diǎn)的電勢(shì)能為零，那么該電荷在A點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢(shì)能分別為多少？增加了1.8×10-5J.EPB=3×10-5JEPC=1.8×10-5J

EPA=-3×10-5J

EPC=-1.2×10-5J各點(diǎn)的電勢(shì)？例與練(2023年全國(guó)卷Ⅰ)關(guān)于靜電場(chǎng)，以下結(jié)論普遍成立的是()A．電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方電勢(shì)高，電場(chǎng)強(qiáng)度小的地方電勢(shì)低B．電場(chǎng)中任意兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差只與這兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)有關(guān)C．在正電荷或負(fù)電荷產(chǎn)生的靜電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)方向都指向電勢(shì)降低最快的方向D．將正點(diǎn)電荷從場(chǎng)強(qiáng)為零的一點(diǎn)移動(dòng)到場(chǎng)強(qiáng)為零的另一點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為零C例與練(2023年惠州一模)一電荷在電場(chǎng)中只在電場(chǎng)力作用下從靜止開始運(yùn)動(dòng)，那么它一定()A．向場(chǎng)強(qiáng)小的地方運(yùn)動(dòng)B．向電勢(shì)低的地方運(yùn)動(dòng)C．向其電勢(shì)能小的地方運(yùn)動(dòng)D．沿某條電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)C例與練〔09年全國(guó)卷Ⅰ〕如下圖，一電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布關(guān)于y軸〔沿豎直方向〕對(duì)稱，O、M、N是y軸上的三個(gè)點(diǎn)，且OM=MN，P點(diǎn)在y軸的右側(cè)，MP⊥ON，那么()A.M點(diǎn)的電勢(shì)比P點(diǎn)的電勢(shì)高B.將負(fù)電荷由O點(diǎn)移動(dòng)到P點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功C.M、N兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大于O、M兩點(diǎn)間的電勢(shì)差D.在O點(diǎn)靜止釋放一帶正電粒子，該粒子將沿y軸做直線運(yùn)動(dòng)例與練AD如下圖，虛線方框內(nèi)為一勻強(qiáng)電場(chǎng)，A、B、C為該電場(chǎng)中的3個(gè)點(diǎn)。φA=12V，φB=6V，φC=-6V，試在該方框中作出該電場(chǎng)的示意圖〔即畫出幾條電場(chǎng)線〕并要求保存作圖時(shí)所用的輔助線。假設(shè)將一個(gè)電子A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做多少電子伏特的功？ABCD解〔1〕如右圖所示〔2〕例與練3、除重力之外，其他各力對(duì)物體做的功等于物體機(jī)械能的變化．一、電場(chǎng)中的功能關(guān)系1、假設(shè)只有電場(chǎng)力做功，電勢(shì)能和動(dòng)能之和保持不變．2、假設(shè)只有電場(chǎng)力和重力做功，電勢(shì)能和重力勢(shì)能、動(dòng)能之和保持不變．3、由動(dòng)能定理計(jì)算：W電場(chǎng)力＋W其他力＝ΔEk.第三課時(shí)電場(chǎng)中的功能關(guān)系二、電場(chǎng)力做功的計(jì)算方法1、由公式W＝Fscosα計(jì)算，此公式只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)，可變形為W＝qE·sE，其中sE為電荷初、末位置在電場(chǎng)方向上的距離．2、由電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化關(guān)系計(jì)算，WAB＝qUAB對(duì)任何電場(chǎng)都適用．如下圖，虛線表示電場(chǎng)中的一簇等勢(shì)線，相鄰等勢(shì)線之間的電勢(shì)差相等，一電子以一定的初速度進(jìn)入電場(chǎng)中，只在電場(chǎng)力的作用下由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線所示．由此可判斷()A．M點(diǎn)電勢(shì)低于N點(diǎn)電勢(shì)B．電子在M點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大于在N點(diǎn)受到的電場(chǎng)力C．電子在M點(diǎn)的電勢(shì)能小于在N點(diǎn)的電勢(shì)能D．電子在M點(diǎn)的動(dòng)能小于在N點(diǎn)的動(dòng)能C例與練(2023年上海模擬)一帶電粒子射入一固定的點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中，沿如下圖的虛線由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)．a(chǎn)、b兩點(diǎn)到點(diǎn)電荷Q的距離分別為ra和rb且ra＞rb.假設(shè)不計(jì)重力，那么()A．帶電粒子一定帶正電B．帶電粒子所受電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功C．帶電粒子在b點(diǎn)的動(dòng)能大于在a點(diǎn)的動(dòng)能D．帶電粒子在b點(diǎn)的電勢(shì)能大于在a點(diǎn)的電勢(shì)能例與練D如下圖，實(shí)線是一個(gè)電場(chǎng)中的電場(chǎng)線，虛線是一個(gè)負(fù)檢驗(yàn)電荷在這個(gè)電場(chǎng)中的軌跡，假設(shè)電荷是從a處運(yùn)動(dòng)到b處，以下判斷正確的選項(xiàng)是()A．電荷從a到b加速度減小B．b處電勢(shì)能大C．b處電勢(shì)高D．電荷在b處速度小BD例與練(2023年廣州二模)a、b、c、d四個(gè)帶電液滴在如下圖的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，分別水平向左、水平向右、豎直向上、豎直向下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，那么()A．a(chǎn)、b為同種電荷，c、d為異種電荷B．a(chǎn)、b的電勢(shì)能、機(jī)械能均不變C．c的電勢(shì)能減少，機(jī)械能增加D．d的電勢(shì)能減少，機(jī)械能減少BC例與練(2023年山東泰安模擬)如圖為一勻強(qiáng)電場(chǎng)，某帶電粒子從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)．在這一運(yùn)動(dòng)過程中克服重力做的功為2.0J，電場(chǎng)力做的功為1.5J．那么以下說法正確的選項(xiàng)是()A．粒子帶負(fù)電B．粒子在A點(diǎn)的電勢(shì)能比在B點(diǎn)少1.5JC．粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能比在B點(diǎn)少0.5JD．粒子在A點(diǎn)的機(jī)械能比在B點(diǎn)少1.5JD例與練(2023·山東)某電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如下圖，以下說法正確的選項(xiàng)是()A．c點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)B．a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)C．假設(shè)將一試探電荷＋q由a點(diǎn)釋放，它將沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)D．假設(shè)在d點(diǎn)再固定一點(diǎn)電荷－Q，將一試探電荷＋q由a移至b的過程中，電勢(shì)能減小BD例與練如下圖，真空中有兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷A、B，M、N、O是AB連線的垂線上的點(diǎn)，且AO>OB。一帶負(fù)電的試探電荷僅受電場(chǎng)力作用，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線所示，設(shè)M、N兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小分別為EM、EN，電勢(shì)分別為φM、φN.以下判斷中正確的選項(xiàng)是()A．B點(diǎn)電荷一定帶正電B．EM<ENC．φM>φND．此試探電荷在M處的電勢(shì)能小于N處的電勢(shì)能AB例與練如圖中虛線所示為靜電場(chǎng)中的等勢(shì)面1、2、3、4，相鄰的等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等，其中等勢(shì)面3的電勢(shì)為0。一帶正電的點(diǎn)電荷在電場(chǎng)力的作用下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過a、b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為26eV和5eV。當(dāng)這一點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)到某一位置，其電勢(shì)能為－8eV時(shí)，它的動(dòng)能為()A．8eVB．15eVC．20eVD．34eV例與練C(2023·江蘇)空間某一靜電場(chǎng)的電勢(shì)φ在x軸上分布如下圖，x軸上B、C兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度在x方向上的分量分別是EBx、ECx，以下說法中正確的有()A．EBx的大小大于ECx的大小B．EBx的方向沿x軸正方向C．電荷在O點(diǎn)受到的電場(chǎng)力在x方向上的分量最大D．負(fù)電荷沿x軸從B移到C的過程中，電場(chǎng)力先做正功，后做負(fù)功AD例與練解析：在B點(diǎn)和C點(diǎn)附近分別取很小的一段d，由圖象，B點(diǎn)段對(duì)應(yīng)的電勢(shì)差大于C點(diǎn)段對(duì)應(yīng)的電勢(shì)差，看做勻強(qiáng)電場(chǎng)有，可見EBx>ECx，A項(xiàng)正確；同理可知O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最小，電荷在該點(diǎn)受到的電場(chǎng)力最小，C項(xiàng)錯(cuò)誤；沿電場(chǎng)方向電勢(shì)降低，在O點(diǎn)左側(cè)，EBx的方向沿x軸負(fù)方向，在O點(diǎn)右側(cè)，ECx的方向沿x軸正方向，所以B項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。(2023·江蘇卷)空間有一沿x軸對(duì)稱分布的電場(chǎng)，其電場(chǎng)強(qiáng)度E隨x變化的圖象如下圖．以下說法正確的選項(xiàng)是()A．O點(diǎn)的電勢(shì)最低B．x2點(diǎn)的電勢(shì)最高C．x1和－x1兩點(diǎn)的電勢(shì)相等D．x1和x3兩點(diǎn)的電勢(shì)相等C例與練

解析：可畫出電場(chǎng)線，如下：沿電場(chǎng)線電勢(shì)降落(最快)，所以O(shè)點(diǎn)電勢(shì)可能最高，也可能最低，A、B錯(cuò)誤；根據(jù)U＝Ed，電場(chǎng)強(qiáng)度是變量，U可用圖象面積表示，所以C正確；x1、x3兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，電勢(shì)不相等，D錯(cuò)誤．一長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線，上端固定，下端拴一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球，處于如下圖的水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，開始時(shí)，將線與小球拉成水平，然后釋放，小球由靜止開始向下擺動(dòng)，當(dāng)細(xì)線轉(zhuǎn)過60°角時(shí)，小球到達(dá)B點(diǎn)速度恰好為零．試求：(1)AB兩點(diǎn)的電勢(shì)差UAB；(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大?。?3)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，細(xì)線對(duì)小球的拉力大小．例與練解析〔1〕下落過程由動(dòng)能定理：〔2〕根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系，有：〔3〕在B點(diǎn)對(duì)小球受力分析如圖，由圓周運(yùn)動(dòng)可得：小球速度最大時(shí)，繩子與水平方向的夾角為多大？以后小球如何運(yùn)動(dòng)？如下圖，有一水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E＝1.25×104N/C，一根長(zhǎng)L＝1.5m、與水平方向的夾角為θ＝37°的光滑絕緣細(xì)直桿MN固定在電場(chǎng)中，桿的下端M固定一個(gè)帶電小球A，電荷量Q＝＋4.5×10－6C；另一帶電小球B穿在桿上可自由滑動(dòng)，電荷量q＝＋1.0×10-6C，質(zhì)量m＝1.0×10-2kg，現(xiàn)將小球從桿的上端N靜止釋放，小球B開始運(yùn)動(dòng)．(靜電力常量k＝9.0×109N·m2/C2，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：(1)小球B開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為多大？(2)小球B的速度最大時(shí)，與M端的距離r為多大？

例與練第四、五課時(shí)電容帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)①充電：使電容器帶電的過程。充電后電容器兩板帶上等量的異種電荷，電容器中儲(chǔ)存

電場(chǎng)能．一、電容器、電容1、電容器⑴組成：由兩個(gè)彼此絕緣又相隔很近的導(dǎo)體組成．⑵帶電荷量：一個(gè)極板所帶電荷量的絕對(duì)值．⑶電容器的充、放電RCS12Er充電過程：A、有電流，電流強(qiáng)度由大變小B、電容器帶電量增加C、電容器兩極板間電勢(shì)差增大D、電容器中電場(chǎng)強(qiáng)度增大注意：當(dāng)電容器充電結(jié)束后，電容器所在電路中無電流，電容器兩極板間電勢(shì)差與充電電壓相等。E、電源的能量轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能。RCS12Er充電過程通過R的電流方向如何？放電過程：A、有電流，電流方向是從正極板流出，電流強(qiáng)度由大變小。B、電容器上電荷量減少C、電容器兩極板間電勢(shì)差減小D、電容器中電場(chǎng)強(qiáng)度減小E、電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為其它形式的能注意：當(dāng)電容器放電結(jié)束后，電容器電路中無電流。放電過程實(shí)際上是正負(fù)電荷的中和。RCS12Er②放電：使充電后的電容器失去電荷的過程。放電過程中電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能．充電過程通過R的電流方向如何？⑶物理意義：表示電容器容納電荷本領(lǐng)大小的物理量．2、電容⑴定義：電容器所帶的電荷量與電容器兩極板間的電勢(shì)差的比值．⑵定義式：⑷單位：法拉(F)，1F＝106μF＝1012pF⑸平行板電容器：注意：電容是描述電容器性質(zhì)的物理量，其大小由電容器本身的性質(zhì)決定，與Q和U均無關(guān)．使電容器兩極板間的電勢(shì)差增加1V所需要的電量。1F=1C/V意義：電容器帶的電量為1C，兩極間的電勢(shì)差〔電壓〕為1V，電容器的電容就是1F。決定式電容器A的電容比電容器B的電容大，說明()A、A所帶的電量比B多。B、A比B能容納更多的電量。C、A的兩極板間能加的電壓比B更大。D、兩電容器的電壓都是1V時(shí)，A的電量比B大。D例與練如下圖，C為中間插有電介質(zhì)的電容器，a和b為其兩極板，a板接地；P和Q為兩豎直放置的平行金屬板，在兩板間用絕緣線懸掛一帶電小球；P板與b板用導(dǎo)線相連，Q板接地.開始時(shí)懸線靜止在豎直方向，在b板帶電后，懸線偏轉(zhuǎn)了角度α。在以下方法中，能使懸線的偏角α變大的是()

A.縮小a?b間的距離

B.加大a?b間的距離

C.取出a?b兩極板間的電介質(zhì)

D.換一塊形狀大小相同?介電常數(shù)更大的電介質(zhì)BC例與練如下圖是一個(gè)平行板電容器，其電容為C，帶電荷量為Q，上極板帶正電，兩極板間距離為d?，F(xiàn)將一個(gè)檢驗(yàn)電荷+q由兩極板間的A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)間的距離為s，連線AB與極板間的夾角為30°,那么電場(chǎng)力對(duì)檢驗(yàn)電荷+q所做的功等于()例與練C(2023年全國(guó)卷Ⅱ)一平行板電容器的兩個(gè)極板水平放置，兩極板間有一帶電量不變的小油滴，油滴在極板間運(yùn)動(dòng)時(shí)所受空氣阻力的大小與其速率成正比．假設(shè)兩極板間電壓為零，經(jīng)一段時(shí)間后，油滴以速率v勻速下降；假設(shè)兩極板間的電壓為U，經(jīng)一段時(shí)間后，油滴以速率v勻速上升．假設(shè)兩極板間電壓為－U，油滴做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度的大小、方向?qū)⑹?)A．2v、向下B．2v、向上C．3v、向下D．3v、向上C例與練二、帶電粒子在電場(chǎng)中的加速和偏轉(zhuǎn)1、帶電粒子在電場(chǎng)中的加速帶電粒子在電場(chǎng)中的加速直線運(yùn)動(dòng)，假設(shè)不計(jì)粒子的重力，那么電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子做的功等于帶電粒子動(dòng)能的增量．⑴在勻強(qiáng)電場(chǎng)中：⑵在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中：假設(shè)v0＝0那么：假設(shè)v0＝0那么：此公式適用于一切電場(chǎng)以下粒子從靜止?fàn)顟B(tài)經(jīng)過電壓為U的電場(chǎng)加速后，速度最大的是()A、質(zhì)子B、氘核C、α粒子D、鈉離子例與練A如下圖，水平放置的A、B兩平行板相距d=35cm，兩板間的電勢(shì)差U=3.5×104V。現(xiàn)有質(zhì)量m=7.0×10-6kg、電荷量q=-6.0×10-10C的帶電油滴在B板下方距離h=15cm的O處，以初速度v0豎直向上拋出并從B板小孔進(jìn)入板間電場(chǎng)，欲使油滴到達(dá)A板時(shí)速度恰為零，油滴上拋的初速度v0應(yīng)為多大？ABdhv0O例與練解：假設(shè)，由動(dòng)能定理，有：假設(shè)，由動(dòng)能定理，有：飛行時(shí)間質(zhì)譜儀可通過測(cè)量離子飛行時(shí)間得到離子的比荷q/m.如圖甲，帶正電的離子經(jīng)電壓為U的電場(chǎng)加速后進(jìn)入長(zhǎng)度為L(zhǎng)的真空管AB，可測(cè)得離子飛越AB所用時(shí)間t1.改進(jìn)以上方法，如圖乙，讓離子飛越AB后進(jìn)入場(chǎng)強(qiáng)為E(方向如圖)的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域BC，在電場(chǎng)的作用下離子返回B端，此時(shí)，測(cè)得離子從A出發(fā)后飛行的總時(shí)間t2.(不計(jì)離子重力)例與練(1)忽略離子源中離子的初速度，①用t1計(jì)算比荷；②用t2計(jì)算比荷．(2)離子源中相同比荷離子的初速度不同，設(shè)兩個(gè)比荷都為q/m的離子在A端的速度分別為v和v′(v≠v′)，在改進(jìn)后的方法中，它們飛行的總時(shí)間通常不同，存在時(shí)間差Δt.可通過調(diào)節(jié)電場(chǎng)E使Δt＝0.求此時(shí)E的大小．解析：⑴①設(shè)離子的質(zhì)量為m，電量為q，經(jīng)電場(chǎng)加速后的速度為v，那么：離子飛越真空管AB做勻速直線運(yùn)動(dòng)，那么：解得：②離子在勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域BC做往返運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度a，那么：或：⑵設(shè)離子在A端的速度分別為v和v′時(shí)間為t和t′,那么：要使Δt=0，那么須所以：解得：解得：又：真空中足夠大的兩個(gè)相互平行的金屬板a和b之間的距離為d，兩板之間的電壓Uab按如下圖規(guī)律變化，其變化周期為T。在t＝0時(shí)刻，一帶電粒子(＋q)僅在該電場(chǎng)的作用下，由a板從靜止開始向b板運(yùn)動(dòng)，并于t＝nT(n為自然數(shù))時(shí)刻，恰好到達(dá)b板．求：假設(shè)粒子在t＝T/6時(shí)刻才開始從a板運(yùn)動(dòng)，那么經(jīng)過同樣時(shí)間，它將運(yùn)動(dòng)到離a板多遠(yuǎn)的地方？例與練答案：d/3制備納米薄膜裝置的工作電極可簡(jiǎn)化為真空中間距為d的兩平行極板，如圖甲所示。加在極板A、B間的電壓UAB作周期性變化，其正向電壓為U0，反向電壓為-kU0(k>1)，電壓變化的周期為2，如圖乙所示。在t=0時(shí)，極板B附近的一個(gè)電子，質(zhì)量為m、電荷量為e，受電場(chǎng)作用由靜止開始運(yùn)動(dòng)。假設(shè)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，電子未碰到極板A，且不考慮重力作用。假設(shè)k=5/4，電子在0～2時(shí)間內(nèi)不能到達(dá)極板A，求d應(yīng)滿足的條件？甲乙例與練由題知d>x1+x2，解得：解析：電子在0~

時(shí)間內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng)加速度的大?。何灰疲涸?/p>

~2

時(shí)間內(nèi)先做勻減速運(yùn)動(dòng)，后反向做勻加速運(yùn)動(dòng)加速度的大?。簞驕p速的初速度的大?。簞驕p速運(yùn)動(dòng)階段的位移：(2023年長(zhǎng)春調(diào)研)如下圖，兩塊平行金屬板M、N豎直放置，兩板間的電勢(shì)差U＝1.5×103V，現(xiàn)將一質(zhì)量m＝1×10－2kg、電荷量q＝4×10－5C的帶電小球從兩板上方的A點(diǎn)以v0＝4m/s的初速度水平拋出，且小球恰好從靠近M板上端處進(jìn)入兩板間，沿直線運(yùn)動(dòng)碰到N板上的B點(diǎn)．A點(diǎn)距兩板上端的高度h＝0.2m，不計(jì)空氣阻力，取g＝10m/s2。求：(1)M、N兩板間的距離d；(2)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能．例與練解析：⑴小球進(jìn)入電場(chǎng)前做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向有：進(jìn)入電場(chǎng)后做直線運(yùn)動(dòng)，速度方向與合力方向相同，有：解得：θ⑵從A點(diǎn)到B點(diǎn)的過程由動(dòng)能定理，有：由幾何關(guān)系可知：解得：2、帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)⑴模型建立：如下圖，質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子以速度v0垂直于電場(chǎng)線射入勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，偏轉(zhuǎn)電壓為U，極板長(zhǎng)度為l，兩極板間距為d.①受力特點(diǎn)：帶電粒子只受一個(gè)電場(chǎng)力(恒力)，且初速度方向與電場(chǎng)力方向垂直．⑵受力和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析：②運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析：帶電粒子以速度v0垂直于電場(chǎng)線方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，受到恒定的與初速度方向垂直的電場(chǎng)力作用而做類似平拋的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)．粒子偏轉(zhuǎn)問題的分析處理方法類似于平拋運(yùn)動(dòng)的分析處理方法，即應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成和分解的知識(shí)．⑶處理方法：①粒子穿越電場(chǎng)的時(shí)間t粒子在垂直電場(chǎng)方向以v0做勻速直線運(yùn)動(dòng)，粒子穿越電場(chǎng)的時(shí)間：②粒子離開電場(chǎng)時(shí)的速率vt粒子沿電場(chǎng)方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度，粒子離開電場(chǎng)時(shí)平行電場(chǎng)方向的分速度：所以：③粒子離開電場(chǎng)時(shí)的側(cè)移距離y：〔偏轉(zhuǎn)距離〕④粒子離開電場(chǎng)時(shí)的速度偏角θ：⑷提醒：①平拋運(yùn)動(dòng)的推論在此運(yùn)動(dòng)中都適用，如：粒子從兩板中間射入時(shí)就象是從兩板間的中點(diǎn)沿直線射出的。②帶同種電荷的不同帶電粒子在同一電場(chǎng)(U1)中加速后，射入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)(U2)時(shí)，假設(shè)能射出電場(chǎng)，那么射出方向一致，和該粒子本身的質(zhì)量和電荷量都無關(guān)．讓質(zhì)子和氘核的混合物沿著與電場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)，要使它們最后偏轉(zhuǎn)角相同，這些粒子必須具有相同的()

A.初速度B.動(dòng)能

C.動(dòng)量D.質(zhì)量例與練B如下圖，豎直放置的一對(duì)平行金屬板間的電勢(shì)差為U1，水平放置的一對(duì)平行金屬板間的電勢(shì)差為U2。一電子由靜止開始經(jīng)U1加速后，進(jìn)入水平放置的金屬板間，剛好從下板邊緣射出。不計(jì)電子重力。以下說法正確的選項(xiàng)是()

A.增大U1,電子一定打在金屬板上

B.減少U1,電子一定打在金屬板上

C.減少U2,電子一定能從水平金屬板間射出

D.增大U2,電子一定能從水平金屬板間射出例與練BC一平行板電容器中存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)沿豎直方向。兩個(gè)比荷(即粒子的電荷量與質(zhì)量之比)不同的帶正電的粒子a和b，從電容器邊緣的P點(diǎn)(如圖)以相同的水平速度射入兩平行板之間。測(cè)得a和b與電容極板的撞擊點(diǎn)到入射點(diǎn)之間的水平距離之比為1∶2。假設(shè)不計(jì)重力，那么a和b的比荷之比是()A．1∶2B．1∶8C．2∶1D．4∶1P例與練D如下圖，一帶電粒子以速度v垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向沿上板邊緣射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，剛好貼下邊緣飛出，產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)的金屬板長(zhǎng)為l，如果帶電粒子的速度為2v時(shí)，當(dāng)它的豎直位移等于板間距d時(shí)，它的水平射程x為.例與練2.5l如下圖，兩塊長(zhǎng)3cm的平行金屬板AB相距1cm，并與300V直流電源的兩極相連接，UA<UB。如果在兩板正中間有一電子(m=9×10-31kg，e=-1.6×10-19C)，沿著垂直于電場(chǎng)線方向以2×107m/s的速度飛入，那么:

(1)電子能否飛離平行金屬板正對(duì)空間?

(2)如果由A到B分布寬1cm的電子帶通過此電場(chǎng)，能飛離電場(chǎng)的電子數(shù)占總數(shù)的百分之幾?例與練(2)從(1)的求解可知,與B板相距為y的電子帶是不能飛出電場(chǎng)的,而能飛出電場(chǎng)的電子帶寬度為：

x=d-y=(1-0.6)cm=0.4cm

故能飛出電場(chǎng)的電子數(shù)占總電子數(shù)的百分比為解析:(1)電子假設(shè)能飛出電場(chǎng)，那么電子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：偏轉(zhuǎn)距離為:所以電子不能飛離平行金屬板豎直偏轉(zhuǎn)板水平偏轉(zhuǎn)板信號(hào)電壓隨時(shí)間變化三、示波管的工作原理1、構(gòu)造：示波管由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成，管內(nèi)抽成真空．如下圖．①如果在豎直偏轉(zhuǎn)板、水平偏轉(zhuǎn)板之間都沒有加電壓，那么電子槍射出的電子沿直線傳播，打在熒光屏中心點(diǎn)，在那里產(chǎn)生一個(gè)亮斑．②豎直偏轉(zhuǎn)板上加的是待顯示的信號(hào)電壓．水平偏轉(zhuǎn)板上是機(jī)器自身的鋸齒形電壓，叫做掃描電壓，假設(shè)所加掃描電壓和信號(hào)電壓的周期相同，就可以在熒光屏上得到待測(cè)信號(hào)在一個(gè)周期內(nèi)隨時(shí)間變化的圖像．2、工作原理：豎直偏轉(zhuǎn)板水平偏轉(zhuǎn)板信號(hào)電壓隨時(shí)間變化1．帶電粒子重力是否忽略問題四、帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)和交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(1)根本粒子：如電子、質(zhì)子、離子等