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文檔簡介
主題六電場(chǎng)
知識(shí)體系建科
I絆
一庫侖定律---廠
-定義式后寺
一點(diǎn)也荷:-p-
一電場(chǎng)削度一
-與電勢(shì)差關(guān)系反y
-方向:同正電荷受力方晌
r特點(diǎn)
1—電場(chǎng)線——
L幾個(gè)典型電場(chǎng)的電場(chǎng)線
一電場(chǎng)力的功與電勢(shì)能關(guān)系:W,產(chǎn)生檢
—電勢(shì)能耳產(chǎn)W、.
一電勢(shì)3產(chǎn)生
一也勢(shì)型勿產(chǎn)⑹「<p產(chǎn)一jf=Ed(勻和乜場(chǎng))
|—特,F
1—等勢(shì)面——
I—兒個(gè)典型電場(chǎng)的等勢(shì)面
c規(guī)律方法提煉
1.主要研究方法
⑴理想化模型。如點(diǎn)電荷、勻強(qiáng)電場(chǎng)。
(2)比值定義法。電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)的定義方法是定義物理量的一種重要方法。
(3)類比的方法。電場(chǎng)和重力場(chǎng)的類比;電場(chǎng)力做功與重力做功的類比;電勢(shì)能
與重力勢(shì)能的類比;帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)的類比。
2.圖解電場(chǎng)線的應(yīng)用
電場(chǎng)線密處也場(chǎng)強(qiáng)度大.電場(chǎng)線疏處
電場(chǎng)強(qiáng)度小,進(jìn)而可判斷電荷受力大
小和加速度的大小
電正電荷的受力方向和電場(chǎng)線在該點(diǎn)切
場(chǎng)
線方向相同,負(fù)電荷的受力方向和電
線
的場(chǎng)線在該點(diǎn)切線方向相反
應(yīng)
用沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低坡快,且電
場(chǎng)線密的地方比疏的地方降低更快
電場(chǎng)線越密的地方.等差等勢(shì)面越密
集;電場(chǎng)線越疏的地方.等差等勢(shì)面
越稀疏
3.電勢(shì)的兩個(gè)結(jié)論
(1)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低最快,但是電勢(shì)降低的方向不一定是電場(chǎng)方向。
(2)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,沿同一方向,相等距離上電勢(shì)變化量相同。
4.靜電力做功的求解方法
(1)由功的定義式W=Ficosa來求;
(2)利用結(jié)論“電場(chǎng)力做功等于電荷電勢(shì)能變化量的負(fù)值”來求,即W=-AEp;
(3)利用皿8=久/48來求。
5.電場(chǎng)中的曲線運(yùn)動(dòng)的分析
采用運(yùn)動(dòng)合成與分解的思想方法;帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)實(shí)際是類平拋運(yùn)動(dòng)
和勻速圓周運(yùn)動(dòng)的組合,一般類平拋運(yùn)動(dòng)的末速度就是勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度。
I臭里好題演絳I
1.(多選汝J圖1所示的實(shí)線表示電場(chǎng)線,虛線表示只受電場(chǎng)力作用的帶電粒子的
運(yùn)動(dòng)軌跡,粒子先經(jīng)過M點(diǎn),再經(jīng)過N點(diǎn),可以判定()
A.粒子帶正電
B.粒子帶負(fù)電
C.粒子在M點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大于在N點(diǎn)受到的電場(chǎng)力
D.粒子在M點(diǎn)受到的電場(chǎng)力小于在N點(diǎn)受到的電場(chǎng)力
解析帶電粒子做曲線運(yùn)動(dòng),所受電場(chǎng)力的方向指向運(yùn)動(dòng)軌跡的凹側(cè),又由于正
電荷所受電場(chǎng)力的方向與該點(diǎn)電場(chǎng)線的切線方向相同,故帶電粒子帶正電,選項(xiàng)
A正確,B錯(cuò)誤;此電場(chǎng)為非勻強(qiáng)電場(chǎng),從電場(chǎng)線的疏密程度能夠判斷出場(chǎng)強(qiáng)的
大小,N點(diǎn)處電場(chǎng)線比M點(diǎn)處密集,則N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng),同一帶電粒子
在N點(diǎn)受到的電場(chǎng)力大于在M點(diǎn)受到的電場(chǎng)力,C錯(cuò)誤,D正確。
答案AD
2.如圖2所示,在真空中有兩個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷,分別置于M、N兩點(diǎn)。M處正
電荷的電荷量大于N處正電荷的電荷量,A、B為M、N連線的中垂線上的兩點(diǎn)。
現(xiàn)將一負(fù)點(diǎn)電荷4由A點(diǎn)沿中垂線移動(dòng)到B點(diǎn),在此過程中,下列說法正確的
是()
6-------------------T
MN
圖2
A?的電勢(shì)能逐漸減小
Bq的電勢(shì)能逐漸增大
C?的電勢(shì)能先增大后減小
D.q的電勢(shì)能先減小后增大
解析負(fù)電荷從A到3的過程中,電場(chǎng)力一直做負(fù)功,電勢(shì)能逐漸增大,所以A、
C、D錯(cuò)誤,B正確。
答案B
3.用控制變量法,可以研究影響平行板電容器電容的因素(如圖3所示)。設(shè)兩極
板正對(duì)面積為S,極板間的距離為d,靜電計(jì)指針偏角為優(yōu)實(shí)驗(yàn)中,極板所帶
電荷量不變,若()
圖3
A.保持S不變,增大編則“變大
B.保持S不變,增大d,則。變小
C.保持d不變,減小S,則。變小
D.保持d不變,減小S,則夕不變
d
兀4
解析由c=篇和c=制得u=s一
靜電計(jì)指針的偏角。增大;保持。、d不變.減小S.則U增大.靜電計(jì)指針的
偏角0增大。
答案A
4.(多選)如圖4所示,圖中虛線A、B、C、。表示勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面,一帶正電
的粒子只在電場(chǎng)力的作用下,由。點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到〃點(diǎn),軌跡如圖中實(shí)線所示,下列說
法中正確的是()
解析在題圖甲中根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)公式:E=母以及場(chǎng)強(qiáng)的合成可以知道0點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為
零,在圖丁中根據(jù)安培定則以及場(chǎng)強(qiáng)的合成可以知道。點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為零,都
是最小的,故選項(xiàng)A正確;圖甲和圖丁中,在連線和中垂線上,關(guān)于。點(diǎn)對(duì)稱
的兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度只是大小相等,但是方向不同,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;在圖
乙中,在中垂線上。點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最大,但是在連線上。點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最?。辉趫D丙中,在
連線上,O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最小,但在中垂線上,O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度戢大,故選
項(xiàng)C錯(cuò)誤;根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的合成,可以知道在圖乙和圖丙中,在連線和中垂線上關(guān)
于。點(diǎn)對(duì)稱的兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)和磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,方向相同,故選項(xiàng)D正確。
答案AD
6.(多選)如圖6,水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一帶電粒子從A點(diǎn)以豎直向上的初速
度開始運(yùn)動(dòng),經(jīng)最高點(diǎn)8后回到與A在同一水平線上的。點(diǎn),粒子從A到8過
程中克服重力做功2J,電場(chǎng)力做功3J,則()
圖6
A.粒子在B點(diǎn)的動(dòng)能比在A點(diǎn)多1J
B.粒子在C點(diǎn)的電勢(shì)能比在B點(diǎn)少3J
C.粒子在C點(diǎn)的機(jī)械能比在A點(diǎn)多12J
D.粒子在。點(diǎn)的動(dòng)能為6J
解析從4一8根據(jù)動(dòng)能定理可得W電八8一相即AEknlJ,即粒子在B
點(diǎn)的動(dòng)能比在A點(diǎn)多1J,故選項(xiàng)A正確;設(shè)在A點(diǎn)初速度為。o,粒子在豎直方
向只受重力,做加速度為g的勻變速運(yùn)動(dòng),故從A-B和從8-C的時(shí)間相等,
而水平方向只受到電場(chǎng)力作用,設(shè)從A-8的水三分位移為陽,從8-C的水平
分位移為X2,則可知曰=2,則W電8c=3W電,43=9J,由于電場(chǎng)力做正功,則粒
子在C點(diǎn)的電勢(shì)能比在8點(diǎn)少9J,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;根據(jù)功能關(guān)系可知,從A-C
機(jī)械能增加量為△七=卬電”+卬電8c=12J,由于重力勢(shì)能不變,故從A-C動(dòng)能
增加12J,即粒子在。點(diǎn)的機(jī)械能比在4點(diǎn)多12J,故選項(xiàng)C正確;粒子在4
點(diǎn)初動(dòng)能大于0,則粒子在。點(diǎn)的動(dòng)能大于12J,故選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。
答案AC
7.如圖7所示,軌道A8CQP位于豎直平面內(nèi),其中圓弧段。。與水平段AC及
傾斜段OP分別相切于C點(diǎn)和。點(diǎn),水平段粗糙,其余都光滑,OP段與水
平面的夾角0=37。,D、C兩點(diǎn)的高度差。=0.1m,整個(gè)軌道絕緣,處于方向水
平向左、電場(chǎng)強(qiáng)度大小未知的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一個(gè)質(zhì)量〃21=0.4kg、帶正電、
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