《電場(chǎng)復(fù)習(xí)》PPT課件.ppt

電 場(chǎng),高三 電場(chǎng)復(fù)習(xí),知識(shí)網(wǎng)絡(luò),電荷相互作用,電場(chǎng),電荷守恒定律,性質(zhì),力的性質(zhì),能的性質(zhì),電場(chǎng)強(qiáng)度,電勢(shì)差U，電勢(shì),電場(chǎng)線,等勢(shì)面,電場(chǎng)力做功引起電勢(shì)能,變化W=Uq=E,U=Ed,互相垂直,沿著電場(chǎng)線電勢(shì)降落,應(yīng) 用,三種起電方式是：,摩擦起電、感應(yīng)起電、接觸起電,一.一個(gè)定律-庫(kù)侖定律：,元電荷、點(diǎn)電荷、試探電荷、源電荷的所具體包含的物理內(nèi)容是什么？,庫(kù)侖定律：,1、表達(dá)式？,2、適用條件是什么？,卡文笛許扭秤,例1.兩金屬球球心相距為r，r略大于兩球半徑之和，現(xiàn)讓其分別帶上+Q和-q電荷 ，則兩帶電球之間的相互作用力的大小應(yīng)滿足（ ） A、F=kQq/r2 B、FkQq/r2 C、FkQq/r2 D、r越大，F(xiàn)越接近于kQq/r2,變1：若兩球帶的是同種電荷？,變2：上題中若為兩個(gè)絕緣小球，電荷+Q和-q均勻分布在其上表面不能自由移動(dòng)，則F為多少？,B,C,A,例2. 兩個(gè)帶電粒子位于場(chǎng)強(qiáng)為E的均勻外電場(chǎng)中。質(zhì)量為m的粒子帶負(fù)電。電荷量為-q，質(zhì)量為M的粒子帶正電，電荷量為+Q。為使它們作為一個(gè)整體勻加速運(yùn)動(dòng)。（即相互位置不變），問(wèn)兩個(gè)粒子彼此應(yīng)該相距多遠(yuǎn)？,二、電場(chǎng)的力的性質(zhì),電場(chǎng)的最基本的性質(zhì)是對(duì)放入其中的電荷有力的作用，電荷放入電場(chǎng)后就具有電勢(shì)能。,1電場(chǎng)強(qiáng)度,（1）定義：放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受的電場(chǎng)力F跟它的電荷量q的比值，叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱(chēng)場(chǎng)強(qiáng)。,例3、如圖1所示，用金屬絲彎成半徑為r的圓弧，但在A、B之間留有寬度為d的間隙，且 ，將電量為Q的正電荷均勻分布于金屬絲上，求圓心處的電場(chǎng)強(qiáng)度。,例4半徑為R的絕緣導(dǎo)體球，帶有電荷+Q且電荷均勻分布在球面上，此時(shí)在球外某點(diǎn)A處的場(chǎng)強(qiáng)為E0。今將一點(diǎn)電荷+q從無(wú)限遠(yuǎn)處移至A點(diǎn)，若q不滿足足夠小的條件，則+q在A點(diǎn)受到的電場(chǎng)力F與電量+q的比值與E0的關(guān)系是 ( ) A B C D以上說(shuō)法均不對(duì),2電場(chǎng)線,要牢記以下6種常見(jiàn)的電場(chǎng)的電場(chǎng)線 注意電場(chǎng)線的特點(diǎn)和電場(chǎng)線與等勢(shì)面間的關(guān)系：,法拉第首先提出用電場(chǎng)線形象生動(dòng)地描繪電場(chǎng)，圖示為點(diǎn)電荷a、b所形成電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布圖以下說(shuō)法為中正確的是 （ ） A a、b為異種電荷， a帶電荷量大于b帶電量 B a、b為異種電荷， a帶電荷量小于b帶電量 C a、b為同種電荷， a帶電荷量大于b帶電量 D a、b為同種電荷， a帶電荷量小于b帶電量,B,例5 在x軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷。一個(gè)帶正電Q1，一個(gè)帶負(fù)電Q2，且Q12Q2。用E1和E2分別表示兩個(gè)電荷所產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的大小，則在x 軸上： A、E1E2之點(diǎn)只有一處，該點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為零 B、E1E2之點(diǎn)共有二處，一處合場(chǎng)強(qiáng)為零另一處合場(chǎng)強(qiáng)為2E2 C、E1E2之點(diǎn)共有三處，兩中兩處合場(chǎng)強(qiáng)為零另一處合場(chǎng)強(qiáng)為2E2 D、E1E2之點(diǎn)三處，其中一處合場(chǎng)強(qiáng)為零另二處合場(chǎng)強(qiáng)為2E2,變化:同一直線上三電荷的平衡問(wèn)題,B,例6.下圖是兩個(gè)電荷量相等的負(fù)電荷，O為連線的中點(diǎn)，從O點(diǎn)出發(fā)沿連線中垂線到無(wú)窮遠(yuǎn)處，下列說(shuō)法中正確的是： A、電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸減弱 B、電場(chǎng)強(qiáng)度先由0變大、后變小到0 C、電場(chǎng)強(qiáng)度的方向始終與連線平行 D、電場(chǎng)強(qiáng)度的方向始終與連線垂直，且指向O點(diǎn)。,思考：若為兩個(gè)等量的異種電荷，則為哪個(gè)答案？,BD,AC,例7.如圖，是一個(gè)電場(chǎng)中a、b、c、d四點(diǎn)引入檢驗(yàn)電荷時(shí)，測(cè)得的檢驗(yàn)電荷電量跟它所受電場(chǎng)力的函數(shù)關(guān)系圖象，那么下述說(shuō)法正確的是： A、四點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系是：EdEc=EbEa B、四點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系是: EdEaEbEc C、四點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系是：EaEbEcEd D、這電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng),A,各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向相同嗎？,二、電勢(shì)能,1定義：,因電場(chǎng)對(duì)電荷有作用力而產(chǎn)生的由電荷相對(duì)位置決定的能量叫電勢(shì)能,2電勢(shì)能具有相對(duì)性:,通常取無(wú)窮遠(yuǎn)處或大地為電勢(shì)能的零點(diǎn)。,3電勢(shì)能大小：,電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能在數(shù)值上等于把電荷從這點(diǎn)移到電勢(shì)能為零處電場(chǎng)力所做的功,4電勢(shì)能變化的量度：,電場(chǎng)力做功,電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功，電荷的電勢(shì)能減少；電荷克服電場(chǎng)力做功，電荷的電勢(shì)能增加；電場(chǎng)力做功的多少和電勢(shì)能的變化數(shù)值相等，這是判斷電荷電勢(shì)能如何變化的最有效方法。,三、電勢(shì),1電勢(shì)：電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)，等于單位正電荷由該點(diǎn)移動(dòng)到參考點(diǎn)（零電勢(shì)點(diǎn)）時(shí)電場(chǎng)力所做的功。電勢(shì)用字母 表示。,表達(dá)式： 單位：伏特（V），且有1V=1J/C。,意義：電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)在數(shù)值等于單位正電荷在那一點(diǎn)所具有的電勢(shì)能。,相對(duì)性：電勢(shì)是相對(duì)的，只有選擇零電勢(shì)的位置才能確定電勢(shì)的值，通常取無(wú)限遠(yuǎn)或地球的電勢(shì)為零。,高低判斷：順著電場(chǎng)線方向電勢(shì)越來(lái)越低。,標(biāo)量：只有大小，沒(méi)有方向，但有正、負(fù)之分，這里正負(fù)只表示比零電勢(shì)高還是低。,三、等勢(shì)面：電場(chǎng)中電勢(shì)相等的點(diǎn)構(gòu)成的面。,意義：等勢(shì)面來(lái)表示電勢(shì)的高低。,典型電場(chǎng)的等勢(shì)面：,勻強(qiáng)電場(chǎng)； 點(diǎn)電荷電場(chǎng)； 等量的異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)； 等量的同種點(diǎn)電荷電場(chǎng)。,等勢(shì)面的特點(diǎn)：,同一等勢(shì)面上的任意兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷電場(chǎng)力不做功；,等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直；,電場(chǎng)線總是從電勢(shì)較高的等勢(shì)面指向電勢(shì)較低的等勢(shì)面,四、電勢(shì)差,1電勢(shì)差：,電荷q在電場(chǎng)中由一點(diǎn)A移動(dòng)到另一點(diǎn)B時(shí)，電場(chǎng)力所做的功WAB與電荷量的q的比值。,UAB =,注意：電勢(shì)差這個(gè)物理量與場(chǎng)中的試探電荷無(wú)關(guān)，它是一個(gè)只屬于電場(chǎng)的量。電勢(shì)差是從能量角度表征電場(chǎng)的一個(gè)重要物理量。 電勢(shì)差也等于電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)之差,電勢(shì)差由電場(chǎng)的性質(zhì)決定，與零電勢(shì)點(diǎn)選擇無(wú)關(guān)。,2電場(chǎng)力做功：,在電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷時(shí)，電場(chǎng)力做功等于電量與兩點(diǎn)間電勢(shì)差的乘積。 WAB = qUAB,注意：,該式適用于一切電場(chǎng)；,電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān),利用上述結(jié)論計(jì)算時(shí)，一般又有兩個(gè)方案： 一是嚴(yán)格帶符號(hào)運(yùn)算，q和UAB均考慮正和負(fù)，所得W的正、負(fù)直接表明電場(chǎng)力做功的正、負(fù)； 二是只取絕對(duì)值進(jìn)行計(jì)算 ，所得W只是功的數(shù)值，至于做正功還是負(fù)功，可用力學(xué)知識(shí)判定。,五、電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系,1電場(chǎng)方向是指向電勢(shì)降低最快的方向。在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電勢(shì)降低是均勻的。,2勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿場(chǎng)強(qiáng)方向上的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于場(chǎng)強(qiáng)和這兩點(diǎn)間距離的乘積。 U=Ed 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)在數(shù)值上等于沿場(chǎng)強(qiáng)方向每單位距離上降低的電勢(shì)。,注意：,兩式只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)。,d是沿場(chǎng)強(qiáng)方向上的距離。,如圖所示，三個(gè)同心圓是同一個(gè)點(diǎn)電荷周?chē)娜齻€(gè)等勢(shì)面，已知這三個(gè)圓的半徑成等差數(shù)列。A、B、C分別是這三個(gè)等勢(shì)面上的點(diǎn)，且這三點(diǎn)在同一條電場(chǎng)線上。A、C兩點(diǎn)的電勢(shì)依次為A=10V和C=2V，則B點(diǎn)的電勢(shì)是 A.一定等于6V B.一定低于6V C.一定高于6V D.無(wú)法確定,B,3電場(chǎng)線和等勢(shì)面,注意電場(chǎng)線、等勢(shì)面的特點(diǎn)和電場(chǎng)線與等勢(shì)面間的關(guān)系：,電場(chǎng)線的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向，電場(chǎng)線的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的大小。,電場(chǎng)線互不相交，等勢(shì)面也互不相交,電場(chǎng)線和等勢(shì)面在相交處互相垂直。,電場(chǎng)線的方向是電勢(shì)降低的方向，而且是降低最快的方向。,電場(chǎng)線密的地方等差等勢(shì)面密；等差等勢(shì)面密的地方電場(chǎng)線也密。,電場(chǎng)線和等勢(shì)面,靜電平衡中的導(dǎo)體性質(zhì):,判斷下列說(shuō)法是否正確： 1.電場(chǎng)線越密的位置，電勢(shì)越高 2.與零電勢(shì)點(diǎn)電勢(shì)差越大的位置，電勢(shì)越高 3.電勢(shì)越高的位置，電場(chǎng)強(qiáng)度越大 4.電荷沿電場(chǎng)線方向運(yùn)動(dòng)，電荷所在位置的電勢(shì)越來(lái)越低 5.電場(chǎng)強(qiáng)度為零的位置，電勢(shì)也一定為零 6.電勢(shì)為零的位置，電場(chǎng)強(qiáng)度也一定為零 7.電荷沿電場(chǎng)線方向運(yùn)動(dòng)，所具有的電勢(shì)能越來(lái)越小 8.電荷所具有的電勢(shì)能越大的位置，電勢(shì)越高,4.,8 對(duì)于電場(chǎng)中任意兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，下列說(shuō)法中哪個(gè)才是正確的： A、電勢(shì)差越大，在這兩點(diǎn)間移動(dòng)同一電荷時(shí)電場(chǎng)力做的功越多 B、電勢(shì)差的大小取決于零電勢(shì)位置的選擇 C、兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，數(shù)值上等于在這兩點(diǎn)間移動(dòng)單位正電荷時(shí)，電場(chǎng)力做的功 D、兩點(diǎn)間的電勢(shì)差的值與這兩點(diǎn)間移動(dòng)什么樣的電荷有關(guān)。,AC,9、如圖所示，a、b、c是一條電場(chǎng)線上的三個(gè)點(diǎn)，電場(chǎng)線的方向由a到c，a、b間距離等于b、c間距離。用a、b、c和Ea、Eb、Ec分別表示a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)和電場(chǎng)強(qiáng)度，可以判定： A abc B a-bb-c C EaEbEc D Ea=Eb=Ec,A,10、如圖所示，在a點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m,電荷量為q的帶電粒子，粒子到達(dá)b點(diǎn)時(shí)速度恰好為零，設(shè)a、b所在的電場(chǎng)線豎直向下，a、b間的高度差為h，則（ ） A 帶電粒子帶負(fù)電； B a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 Uab=mgh/q; C b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)； D a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng).,ABC,11、如圖所示，A、B、C為勻強(qiáng)電場(chǎng)中的3個(gè)點(diǎn)，已知這3點(diǎn)的電勢(shì)分別為A=10V, B=2V, C=-6V.試在圖上畫(huà)出過(guò)B點(diǎn)的等勢(shì)線和場(chǎng)強(qiáng)的方向（可用三角板畫(huà)）。,12 如圖所示，實(shí)線為電場(chǎng)線，虛線表示等勢(shì)面，相鄰兩個(gè)等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等，有一個(gè)運(yùn)動(dòng)的正電荷在等勢(shì)面L3上某點(diǎn)的動(dòng)能為20J，運(yùn)動(dòng)至等勢(shì)面L1上的某一點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能變?yōu)榱?，若取L2為零等勢(shì)面，則此電荷的電勢(shì)能為4J時(shí)，其動(dòng)能為 A.16J B.10J C.6J D.4J,C,13、一平行板電容器的電容為C，兩板間的距離為d，上板帶正電，電量為Q，下板帶負(fù)電，電量也為Q，它們產(chǎn)生的電場(chǎng)在很遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零。兩個(gè)帶異號(hào)電荷的小球用一絕緣剛性桿相連，小球的電量都為q，桿長(zhǎng)為L(zhǎng)，且Ld?，F(xiàn)將它們從很遠(yuǎn)處移到電容器內(nèi)兩板之間，處于圖所示的靜止?fàn)顟B(tài)（桿與板面垂直），在此過(guò)程中兩個(gè)小球克服電場(chǎng)力所做總功的大小等于多少？（設(shè)兩球移動(dòng)過(guò)程中極板上電荷分布情況不變) A B0 C D,A,應(yīng)用：,1.靜電現(xiàn)象：,14、如圖所示，一個(gè)驗(yàn)電器用金屬網(wǎng)罩罩住，當(dāng)加上水平向右的、場(chǎng)強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，驗(yàn)電器的箔片 .（填“張開(kāi)”或“不張開(kāi)”），我們把這種現(xiàn)象稱(chēng)之為 。此時(shí)，金屬網(wǎng)罩的感應(yīng)電荷在網(wǎng)罩內(nèi) 部空間會(huì)激發(fā)一個(gè)電場(chǎng)， 它的場(chǎng)強(qiáng)大小為 ， 方向?yàn)?。,15如圖所示，表面光滑的枕形導(dǎo)體A、B原來(lái)不帶電,把一個(gè)帶正電的帶電體移到A端附近，由于靜電感應(yīng)，在A、B兩端分別出現(xiàn)感應(yīng)電荷，達(dá)到靜電平衡時(shí) A枕形導(dǎo)體A端電勢(shì)比B端低 B枕形導(dǎo)體A端電勢(shì)比B端高 C用手摸一下枕形導(dǎo) 體，A端電勢(shì)比B端低 D無(wú)論是否用手摸 枕形導(dǎo)體，A端電勢(shì) 與B端電勢(shì)都相等,D,C,2.平板電容器,P114例2,電容器的符號(hào),什么是擊穿電壓？,一平行板電容器充電后與電源斷開(kāi)，負(fù)極板接地，在兩極板間有一正電荷（電荷量很小）固定在P點(diǎn)，以 E表示兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)， U表示電容器的電壓，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)，將正極板移到圖中虛線所示位置，則： A.U變小，E不變 B.E變大，W變大 C. U變小，W不變 D. U不變，W不變,S接通時(shí)，板間距變小，ab間電流方向？,S斷開(kāi)時(shí)，板間距變小，ab間電流方向？,C1=C2=C，電源電動(dòng)勢(shì)E，內(nèi)阻r，電壓表內(nèi)阻10k，當(dāng)電路達(dá)穩(wěn)定后，電壓表示數(shù) 。靜電計(jì)上電勢(shì)差 。,16 如圖所示電中， ， ，忽略電源內(nèi)阻，下列說(shuō)法中正確的是（ ） 開(kāi)關(guān)K處于斷開(kāi)狀態(tài)，電容C2的電量大于C1的電量；開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)，電容C1的電量大于C2的電量；開(kāi)關(guān)處于接通狀態(tài)，電容C2的電量大于C1的電量；開(kāi)關(guān)處于接通狀態(tài)，電容C1的電量大于C2的電量。 A. B. C. D.,A,P104 2 P105 3 P107 5 P371 1. 8 P110 例3 P111 即學(xué)即用2 P112 例2 P112 1. 2 P113 5 6 P373 10,例1.如圖所示，在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有相距為L(zhǎng)的A、B兩點(diǎn)，其連線與場(chǎng)強(qiáng)方向的夾角為，A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為U1，現(xiàn)有一根長(zhǎng)度為L(zhǎng)的金屬細(xì)絲沿A、B連線方向置于該電場(chǎng)中，此時(shí)金屬絲兩端的電勢(shì)差為U2，則下列關(guān)于U1 、 U2的說(shuō)法正確的是（ ） A B C D.,C,例2.下圖中從A極釋放的一個(gè)無(wú)初速度的電子向B板方向運(yùn)動(dòng)，指出下列說(shuō)法中哪些是正確的-（ ） A電子到達(dá)B板時(shí)動(dòng)能為1eV B電子從B板到C板，動(dòng)能變化量為零 C電子達(dá)到D點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為1eV D電子將在A、D間往復(fù)運(yùn)動(dòng),ABD,兩相同導(dǎo)體球，一球無(wú)初速下落，與置于水平面上的另一球碰撞無(wú)機(jī)械能損失，若反彈高度為h，試比較下述兩種情況下h與H的大小關(guān)系。,（1）兩球帶等量同種電荷,（2）兩球帶等量異種電荷,帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),一、由運(yùn)動(dòng)軌跡分析有關(guān)問(wèn)題:,17.（2001年全國(guó)高考試題）如圖所示，虛線a、b和c 是某靜電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，它們的電勢(shì)分別為a、b和c，abc，一帶電的粒子射入電場(chǎng)中，其運(yùn)動(dòng)軌跡如實(shí)線KLMN所示，由圖可知 A.粒子從K到L的過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功 B.粒子從L到M的過(guò)程中， 電場(chǎng)力做負(fù)功 C.粒子從K到L的過(guò)程中， 電勢(shì)能增加 D.粒子從L到M的過(guò)程中， 動(dòng)能減小,A C,18（2004北京理綜21題）靜電透鏡是利用靜電場(chǎng)使電子束會(huì)聚或發(fā)散的一種裝置，其中某部分靜電場(chǎng)的分布如下圖所示。虛線表示這個(gè)靜電場(chǎng)在xoy平面內(nèi)的一簇等勢(shì)線，等勢(shì)線形狀相對(duì)于ox軸、oy軸對(duì)稱(chēng)。等勢(shì)線的電勢(shì)沿x軸正向增加，且相鄰兩等勢(shì)線的電勢(shì)差相等。一個(gè)電子經(jīng)過(guò)P點(diǎn)（其橫坐標(biāo)為x0）時(shí)，速度與ox軸平行。適當(dāng)控制實(shí)驗(yàn)條件，使該電子通過(guò)電場(chǎng)區(qū)域時(shí)僅在ox軸上方運(yùn)動(dòng)。在通過(guò)電場(chǎng)區(qū)域過(guò)程中，該電子沿y方向的分速度v隨位置坐標(biāo)x變化的示意圖是（ ）,一個(gè)電子經(jīng)過(guò)P點(diǎn)（其橫坐標(biāo)為x0）時(shí)，速度與ox軸平行。適當(dāng)控制實(shí)驗(yàn)條件，使該電子通過(guò)電場(chǎng)區(qū)域時(shí)僅在ox軸上方運(yùn)動(dòng)。在通過(guò)電場(chǎng)區(qū)域過(guò)程中該電子沿y方向的分速度v，隨位置坐標(biāo)x變化的示意圖是（ ）,D,118頁(yè)2,帶電粒子在電場(chǎng)（或磁場(chǎng)）中的運(yùn)動(dòng)是否考慮重力的問(wèn)題：,基本粒子：如電子、質(zhì)子、粒子、離子等除有說(shuō)明或明確的暗示以外，一般都不考慮重力（但并不忽略質(zhì)量）,帶電顆粒：如液滴、油滴、塵埃、小球等。除有說(shuō)明或明確的暗示以外，一般都不忽略重力,若不計(jì)粒子的重力 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,二、帶電粒子在電場(chǎng)中直線運(yùn)動(dòng)：,在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中,19.利用電場(chǎng)加速原來(lái)靜止的氫核和氦核，加速后要達(dá)到下列目的，則所需加速電壓之比K應(yīng)滿足： （）末速度相等，則K=_; （）末動(dòng)能相等，則K=_;,1:2,2:1,20.圖中A、B是一對(duì)平行的金屬板在兩板間加上一周期為T(mén)的交變電壓UA板的電勢(shì)UA=0，B板的電勢(shì)UB隨時(shí)間的變化規(guī)律為：在 0到 T2的時(shí)間內(nèi)，UB=U0（正的常數(shù)）；在T2到T的時(shí)間內(nèi)，UB=U0；在T到3T2的時(shí)間內(nèi)，UB=U0；在3T2到2T的時(shí)間內(nèi)，UB=U0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)內(nèi)，設(shè)電子的初速度和重力影響均可忽略: A若電子是在t=0時(shí)刻進(jìn)入的它將一直向B板運(yùn)動(dòng) B若電子是在 t=T8時(shí)刻進(jìn)入的，它可能時(shí)而向 B板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)，最后打在B板上 C若電子是在t=3T8時(shí)刻進(jìn)入的，它可能時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)，最后打在B板上 D若電子是在t=T2時(shí)刻進(jìn)入的，它可能時(shí)而向 B板、時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng),A B,21.來(lái)自質(zhì)子源的質(zhì)子（初速度為零），經(jīng)一加速電壓為800 kV的直線加速器加速，形成電流強(qiáng)度為1 mA的細(xì)柱形質(zhì)子流，已知質(zhì)子電荷量e=1.6010-19 C，這束質(zhì)子流每秒打在靶上的質(zhì)子數(shù)為_(kāi)，假定分布在質(zhì)子源到靶之間的加速電場(chǎng)是均勻的，在質(zhì)子束中與質(zhì)子源相距L和4L的兩處，各取一段極短的相等長(zhǎng)度的質(zhì)子流，其中的質(zhì)子數(shù)分別為n1和n2，則n1/n2=_.,6.251015,2:1,22.A、B為平行金屬板，兩板相距為d，分別與電源兩極相連，開(kāi)關(guān)S閉合，兩板中央各有一小孔M和N，今有一帶電質(zhì)點(diǎn)自B板上方距離B板為h的P點(diǎn)由靜止自由下落（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，然后沿原路返回，,A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 B把B板向上平移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后將穿過(guò)N板繼續(xù)下落,A、B為平行金屬板，兩板相距為d，分別與電源兩極相連，開(kāi)關(guān)S閉合，兩板中央各有一小孔M和N，今有一帶電質(zhì)點(diǎn)自B板上方距離B板為h的P點(diǎn)由靜止自由下落（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，然后沿原路返回,C把開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，且把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 D把開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，且把B板向上平移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)自由下落后將穿過(guò)N孔繼續(xù)下落,D,23.為研究靜電除塵，有人設(shè)計(jì)了一個(gè)盒狀容器，容器側(cè)面是絕緣的透明有機(jī)玻璃，它的上下底面是面積A0.04m2的金屬板，間距L0.05m，當(dāng)連接到U2500V的高壓電源正負(fù)兩極時(shí)，能在兩金屬板間產(chǎn)生一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖所示，現(xiàn)把一定量均勻分布的煙塵顆粒密閉在容器內(nèi)，每立方米有煙塵顆粒1013個(gè)，假設(shè)這些顆粒都處于靜止?fàn)顟B(tài)，每個(gè)顆粒帶電量為q+1.01017C，質(zhì)量m2.01015kg，不考慮煙塵顆粒之間的相互作用和空氣阻力，并忽略煙塵顆粒所受重力。求合上開(kāi)關(guān)后： （1）經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間煙塵顆粒可以被全部吸附？ （2）除塵過(guò)程中電場(chǎng)對(duì)煙 塵顆粒共做了多少功？ （3）經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間容器中煙 塵顆粒的總動(dòng)能達(dá)到最大？,0.02s,2.510-4J,0.014s,24. 三塊相同的金屬板A，B，D自上而下水平放置，間距分別為h和d，如圖所示。A，B兩板中心開(kāi)孔，在A板的開(kāi)口上擱有一金屬容器P，與A板接觸良好，其內(nèi)盛有導(dǎo)電液體。A板通過(guò)閉合的開(kāi)關(guān)k與電動(dòng)勢(shì)為U0的電池的正極相連，B板與電池的負(fù)極相連并接地。容器P內(nèi)的液體在底部小孔O形成質(zhì)量為m、,帶電荷量為q的液滴后自由下落，穿過(guò)B板的開(kāi)孔O落在D板上，其電荷被D板吸附。液體隨即蒸發(fā)，接著容器底部又形成相同的液滴自由下落，如此繼續(xù)。設(shè)整個(gè)裝置放在真空中。,（1）第一個(gè)液滴到達(dá)D板的速度為多少？ （2）D板最終可達(dá)多高的電勢(shì)？ （3）設(shè)液滴的電荷量是A板所帶電荷量的a倍（a=0.02），A板與B板構(gòu)成的電容器的電容為C0=510-12F, U0=1000V, m=0.02g,h=d=5cm，試計(jì)算D板最終的電勢(shì)值（g=10m/s2）；,（4）如果開(kāi)關(guān)S不是始終閉合，而只是在第一個(gè)液滴形成前閉合一下，隨即打開(kāi)，其他條件與（3）相同。在這種情況下，D板最終可達(dá)到的電勢(shì)值為多少？說(shuō)明理由。,2.01105v,1000v,直線加速器,筒與筒的間距可以很小,以較小的電壓得到巨大的速度,25. 如圖所示為一直線加速器原理的示意圖，在高真空長(zhǎng)隧道中有n個(gè)長(zhǎng)度逐漸加大的共軸金屬圓筒各筒相間隔地接在頻率為f,電壓最大值為U的交變電源兩極間，筒間間隙極小，粒子從粒子源發(fā)出后經(jīng)過(guò)第一次加速，以速度v1進(jìn)入第一個(gè)圓筒，此時(shí)第二個(gè)圓筒的電勢(shì)比第一個(gè)圓筒的電勢(shì)高若粒子質(zhì)量為m、電荷量為q，為使粒子不斷地得到加速，各筒的長(zhǎng)度應(yīng)滿足的條件是什么？,L1:L2:L3:L4:L5:-Ln=1: : : :,如圖所示，兩平行金屬板水平放置，并接到電源上，一帶電微粒p位于兩板間處于靜止?fàn)顟B(tài)，Ol、O2分別為兩個(gè)金屬板的中點(diǎn)，現(xiàn)將兩金屬板在極短的時(shí)間內(nèi)都分別繞垂直于O1、O2的軸在紙面內(nèi)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)一個(gè)角(90)，則下列說(shuō)法中正確的是-（ ） A兩板間的電壓不變 B兩板間的電壓變小 C微粒P受到的電場(chǎng)力不變 D微粒將水平向左作直線運(yùn)動(dòng),. 在粗糙的斜面上固定一點(diǎn)電荷 Q，在 M 點(diǎn)無(wú)初速度的釋放帶有恒定電荷的小物塊，小物塊在 Q 的電場(chǎng)中沿斜面運(yùn)動(dòng)到 N 點(diǎn)靜止則從 M 到 N 的過(guò)程中 ( ) A小物塊所受的電場(chǎng)力減小 B小物塊的電勢(shì)能可能增加 C小物塊電勢(shì)能變化量的大小一定小于克服 摩擦力做的功 DM 點(diǎn)的電勢(shì)一定高于 N 點(diǎn)的電勢(shì),如圖所示，一光滑斜面的直角點(diǎn)A處固定一帶電量為+q，質(zhì)量為m的絕緣小球，另一同樣小球置于斜面頂點(diǎn)B處，已知斜面長(zhǎng)為L(zhǎng)，現(xiàn)把上部小球從B點(diǎn)從靜止自由釋放，球能沿斜面從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到斜面底端C處，求： (1)小球從B處開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到斜面中點(diǎn)D處時(shí)的速度? (2)小球運(yùn)動(dòng)到斜面底端C處時(shí)，球?qū)π泵娴膲毫κ嵌啻?,例. 如圖所示，固定于同一條豎直線上的A、B是兩個(gè)帶等量異種電荷的點(diǎn)電荷，電荷量均為Q，其中A帶正電荷，B帶負(fù)電荷，D、C是它們連線的垂直平分線，A、B、C三點(diǎn)構(gòu)成一邊長(zhǎng)為d的等邊三角形。另有一個(gè)帶電小球E，質(zhì)量為m、電荷量為q(可視為點(diǎn)電荷)，被長(zhǎng)為L(zhǎng)的絕緣輕質(zhì)細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，O點(diǎn)在C點(diǎn)的正上方。現(xiàn)在把小球 E拉起到M點(diǎn)，使細(xì)線水平繃直且與A、B、C處于同一豎直面內(nèi)，并由靜止開(kāi)始釋放，小球E向下運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)C時(shí)，速度為v。已知靜電力常量為k，若取D點(diǎn)的電勢(shì)為零，試求： (1)在A、B所形成的電場(chǎng)中， M的電勢(shì)M。 (2)絕緣細(xì)線在C點(diǎn) 所受到的拉力T 。,二.帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn),情景：,受力：,運(yùn)動(dòng)：,方法：,帶電粒子垂直勻強(qiáng)電場(chǎng)以v速度射入電場(chǎng),受到與初速度v方向垂直的恒定電場(chǎng)力作用,做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)（類(lèi)似平拋運(yùn)動(dòng)）,把帶電粒子的運(yùn)動(dòng)分解為垂直電場(chǎng)方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)（x方向）和沿電場(chǎng)方向（y方向）初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。,帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn),帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn):,26. 質(zhì)量為m電荷量為q的帶電粒子以平行于極板的初速度v0射入長(zhǎng)L板間距離為d的平行板電容器間，兩板間電壓為U，求射出時(shí)的側(cè)移、偏轉(zhuǎn)角和動(dòng)能增量。,（1）側(cè)移：,千萬(wàn)不要死記公式，要清楚物理過(guò)程。根據(jù)不同的已知條件，結(jié)論改用不同的表達(dá)形式（已知初速度、初動(dòng)能、初動(dòng)量或加速電壓等）。,（2）偏角：，,注意到，說(shuō)明穿出時(shí)刻的末速度的反向延長(zhǎng)線與初速度延長(zhǎng)線交點(diǎn)恰好在水平位移的中點(diǎn)。這一點(diǎn)和平拋運(yùn)動(dòng)的結(jié)論相同。,穿越電場(chǎng)過(guò)程的動(dòng)能增量：,EK=Eqy （注意，一般來(lái)說(shuō)不等于qU）,長(zhǎng)為,27. 板間的距離d,板長(zhǎng)為l的平行金屬板，兩板間電壓為U,一個(gè)帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子，以初速0沿垂直場(chǎng)強(qiáng)方向射入兩平行金屬板中間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，如圖所示，若粒子能射出兩板間,求： 粒子未速度的大小和方向. 粒子離開(kāi)電場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)量y .,變化:若離金屬板為L(zhǎng)處有一豎直的屏,求粒子到達(dá)屏上的位置離O點(diǎn)的距離.,28、試證明荷質(zhì)比不同的正離子，被同一電場(chǎng)加速后進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，它們離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度方向一定相同。,分析與解：如圖6所示，設(shè)加速電壓為U1，偏轉(zhuǎn)電壓為U2，偏轉(zhuǎn)板長(zhǎng)L，板距為d，離子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的速度為圖中的V，它與水平分速Vx之間的夾角叫做偏向角，可以表示出V的方向，因此，只要證明與正離子荷質(zhì)比無(wú)關(guān)即可。 對(duì)正離子的加速有 qU1= 對(duì)正離子的偏轉(zhuǎn)，水平方向有Vx=V0,L=V0t； 豎直方向有 Vy=at= 偏向角的正切 解上述各式可得tan= ，是一個(gè)與正離子荷質(zhì)比q/m無(wú)關(guān)的量，可見(jiàn)，正離子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度方向相同。,29.