电场复习Word格式.docx
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3.理解电容器的概念及其定义式和决定式。
重点
难点
1、能分析判断带电粒子在电场力作用下的运动情况。
2、掌握运用力的观点和能的观点求解带电粒子运动的思路和方法。
教
学
过
程
1、知识梳理
电势高低的判定:
①电势定义;
②电势与电势差的关系UAB=φA-φB;
③等势面;
④电场线;
⑤电场力做功公式W=qU;
⑥电势能变化;
⑦导体静电平衡时导体是等势体;
⑧实验测定.
二、例题精讲
[例1]一半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电量为+Q的电荷,另一电量为+q的点电荷放在球心O上,由于对称性,点电荷所受的力为零。
现在球壳上挖出半径为r(rR)的一个小圆孔,则此时置于球心的点电荷所受力的大小(已知静电力常量为k),方向.
解析:
挖去的小圆片上带的电量
.设想它仍在球面上原处,由于rR,对球心O而言可以把它看成点电荷.根据
库仑定律,可以求出它对q的作用力
,方向沿q′与q的连线背离q′.
把它挖去后,失去了该分力,q受球面上剩余电荷的作用力与F等大反向.即
,方向沿小孔与球心的连线指向小孔.
说明:
注意体会分析解决该题的思想方法.
[例2]如图14—12—2所示,虚线方框内为一匀强电场,A、B、C
为该电场中的三个点,已知
A=12V,
B=6V,
C=-6V.试在该方
框中作出该电场的电场线分布示意图,并要求保留作图时所用的辅助
线(用虚线表示).若将一电子从A点移到C点,电场力做多少电子伏的功?
因
B=6V,
C=-6V,根据匀强电场的特点,在BC连线的中
点处D的电势必为零;
同理,把AC线段等分成三份,在分点F处的电势
也必为零.连线DF即为该匀强电场中的一条等势线,根据电场线与等势
线垂直,可以画出电场中的电场线如图14—12—3中的实线所示,由沿
场强方向电势降低可确定出场强的方向.
将一电子从A移到C,电场力做功
V=-18eV.
利用等分法在电场中找等势点,是解决此类问题的最基本的也是比较行之有效的方法.
课
堂
练
习
一、选择题:
1、两相同带电小球,带有等量的同种电荷,用等长的绝缘细线悬挂于O点,如图所示。
平衡时,两小球相距r,两小球的直径比r小得多,若将两小球的电量同时各减少一半,当它们重新平衡时,两小球间的距离()
(A)大于r/2(B)等于r/2
(C)小于r/2(D)无法确定
2、真空中有两个点电荷,当它们相距10cm时,相互作用的斥力是1.0
10-5N.当它们相距1mm时,相互作用的斥力是()
(A)1.0
10-1N(B)1.0
10-3N(C)1.0
10-7N(D)1.0
10-9N
3、两个放在绝缘架上的相同金属球,相距r,球的半径比r小得多,带电量大小分别为q和3q,相互斥力为3F。
现将这两个金属球相接触,然后分开,仍放回原处,则它们之间的相互作用力将变为()
(A)F(B)4F/3(C)4F(D)以上三个答案之外的一个值
4、A和B是两个大小相同的带电介质小球,它们是用等长绝缘细线悬挂在水平杆上,在两球连线的延长线上A球左侧放一个带正电荷的小球C时,如图所示,A、B两球的悬线都保持竖直方向,则下列说法中正确的是()
(A)A球带正电荷,B球带负电荷,并且A的带电量较大
(B)A球带负电荷,B球带正电荷,并且A的带电量较小
(C)A球带正电荷,B球带负电荷,并且A的带电量较小
(D)A球带负电荷,B球带正电荷,并且A的带电量较大
5、一平行板电容器通过开关和电源连接,如图所示,电源的电动势保持9V不变.先闭合开关,把一个厚0.5mm的金属板平行插入间距为1mm的两板之间(金属板的面积和电容器极板的相等).等稳定后再打开开关,拔出金属板设整个过程中金属板未和电容器极板相碰.则此时电容器极板间的电压是()
(A)9V(B)18V(C)4.5V(D)0V
6、关于电势差的说法中,正确的是()
(A)两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时,电场力所做的功
(B)1C电荷从电场中一点移动到另一点,如果电场力做了1J的功,这两点间的电势差就是1V
(C)在两点间移动电荷时,电场力做功的多少跟这两点间的电势差无关
(D)两点间的电势差的大小跟放入这两点的电荷的电量成反比
7、如图所示,让平行板电容器带电后,静电计的指针偏转一定角度,若不改变A、B两极板带的电量而减小两极板间的距离,同时在两极板间插入电介质,那么静电计指针的偏转角度()
(A)一定减小(B)一定增大(C)一定不变(D)可能不变
8、如图所示,有一质量为m、带电量为q的油滴,被置于竖直放置的两平行金属板间的匀强电场中,设油滴是从两板中间位置,并以初速度为零进入电场的,可以判定().
(A)油滴在电场中做抛物线运动(B)油滴在电场中做匀加速直线运动
(C)油滴打在极板上的运动时间只决定于电场强度和两板间距离
(D)油滴打在极板上的运动时间不仅决定于电场强度和两板间距离,还决定于油滴的荷质比
9、真空中有两个点电荷Q1和Q2,它们之间的静电力为F,下面哪些做法可以使它们之间的静电力变为1.5F()
(A)使Q1的电量变为原来的2倍,Q2的电量变为原来的3倍,同时使它们的距离变为原来的2倍
(B)使每个电荷的电量都变为原来的1.5倍,距离变为原来的1.5倍
(C)使其中一个电荷的电量和它们的距离变为原来的1.5倍
(D)保持它们的电量不变,使它们的距离变为原来的
倍
10、关于电场力和电场强度,下列说法正确的是()
(A)电场强度的方向总是跟电场力的方向一致
(B)电场强度的大小总是跟电场力的大小成正比
(C)正电荷受到的电场力的方向跟电场强度的方向一致
(D)电荷在某点受到的电场力越大,该点的电场强度越大
二、填空题:
11、真空中有两个点电荷,它们之间的相互作用力为F,若使它们的电量都加倍,同时使它们之间距离减为原来的1/2,则它们之间的相互作用将变为____。
12、如图,AB和CD为等势面,电势分别为U和U′,则U___U′(填〉、=或〈),负电荷q在M点和N点的电势能大
小,EM____EN;
若把q从M移到N是力做功,做了____功.
13、将质量为2g的带负电的小球A用细绳吊起,再将带电量为4.0×
10-6C的物体B靠近A,当两个带电体在同一高度相距为30cm时,细绳与竖直方向成45°
角,则B受到静电力的大小为____N,A带电量为____C
14、电量为2×
10-6C的点电荷放入电场中A点,受到作用力为4×
10-4N,方向向右,则A点的场强为,方向.若把另一电荷放在该点受到力为2×
10-4N,方向向左,则这个电荷的电量为.
15、质量为5×
10-6kg的带电粒子以2m/s速度从水平放置的平行金属板A、B中央沿水平方向飞入板间,如图所示.已知板长L=10cm,间距d=2cm,当UAB为1000V时,带电粒子恰好沿直线穿过板间,则该粒子带电,电量为C,当AB间电压在范围内时,此带电粒子能从板间飞出.
后
作
业
1、在x轴上有两个点电荷:
一个带正电Q1,一个带负电-Q2,且Q1=2Q2,用E1和E2分别表示两个电荷所产生的场强的大小,则x轴上:
A.E1=E2之点共有二处,其中两处合场强为零,另一处合场强为2E2
B.E1=E2之点共有三处,其中一处合场强为零,另两处合场强为2E2
C.E1=E2之点只有一处,该处合场强为零
D.E1=E2之点共有二处,一处合场强为零,另一处合场强为2E2
2、两个固定的等量异种电荷,在它们的连线及其垂直平分线上分别有a、b、c、d四点,则它们的场强的大小关系如何?
a、b、c、d四点的电势大小如何?
3、一个带正电的质点,电量q=2.0×
10-9C,在静电场中由a点移到b点,在此过程中,除电场力外,其他力做功为6.0×
10-5J,质点的动能增加了8.0×
10-5J,则a、b两点的电势哪点高?
4、长为L的平行金属板,板间形成匀强电场,一个带电+q,质量M的带电粒子,以初速v0紧贴上板垂直于电场线方向射入该电场,刚好从下板边缘射出,末速度恰与下板成30°
角,求:
(1)粒子末速度的大小.
(2)匀强电场的场强.
(3)两板间的距离d.
[指出]带电粒子在电场中的运动问题的基本思路与力学题的思路相同:
①受力分析,②运动分析,③选用恰当规律解题,解决的方法同样象力学题一样可从三大角度:
①动力学角度;
②动量角度;
③动能角度.
5、平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两板间有一正电荷(电量很小)固定在P点,如图,以E表示两极板间的电场强度,U表示电容器两极板间的电压;
W表示正电荷在P点的电势能,若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示位置,则
A.U变小,E不变B.E变大,W变大
C.U变小,W不变D.U不变,W不变
6、质子、α粒子的初速度均为零,同时从同一点经一电场加速后,在另一相同的垂直粒子运动方向的电场中偏转,然后到达荧光屏,下列说法正确的是()
A.到达荧光屏的位置相同B.到达荧光屏的时间相同
C.到达荧光屏的动能相同D.到达荧光屏的动量相同
课
小
结
本节课知识传授完成情况:
完全能接受□部分能接受□不能接受□
学生的接受程度:
很积极□比较积极□一般□不积极□
学生上次的作业完成情况:
数量%完成质量:
优□良□中□
下节课的教学内容:
备注
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时间
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