高二物理靜電場全章復(fù)習(xí)課件 人教

1、朋友 我把新年的祝福和希望，悄悄地放在將融的雪被下，讓它們隨著春天生長，送給你一年的豐碩與芬芳！ 祝我們班全體同學(xué)新年快樂！靜電場兩種電荷元電荷e =1.610-19 C電荷守恒三種起電方式起電過程就是電子得失的過程庫侖定律K=9.0 109N m2/c2適用條件：真空中，點(diǎn)電荷 力的性質(zhì)電場強(qiáng)度定義：E=F/Q，方向規(guī)定為正電荷的受力方向；點(diǎn)電荷電場：E=KQ/r2；勻強(qiáng)電場：E=U/d電場線對電場的描述：切線表示方向，疏密表示強(qiáng)弱電場線的特點(diǎn)：由正電荷出發(fā)到負(fù)電荷 終止幾種常見的電場線例題靜電場能的性質(zhì)電勢：A= Ao=W Ao/q對電場的描述；等勢面：等勢面特點(diǎn)電勢處處相等，但場強(qiáng)不一定

2、相等與電場線垂直電勢差UAB= A B = W AB/q電場力做功與電勢差的關(guān)系W AB =q UAB電場力做功與電勢能變化的關(guān)系： W AB =EA-EB電荷在電場中的偏轉(zhuǎn)，示波器軌跡：拋物線，類平拋運(yùn)動規(guī)律：垂直電場線方向做勻速直線運(yùn)動沿電場線方向做勻加速直線運(yùn)動電容器電容：平行板電容器的電容：一.電荷守恒定律： 電荷既不能創(chuàng)造，也不能被消滅，它們只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從物體的一局部轉(zhuǎn)移到另一局部。 (二)電場、電場強(qiáng)度、電場線 1.電荷周圍存在著電場。靜止的電荷產(chǎn)生的電場稱為靜電場。電場是傳遞電荷相互作用的物質(zhì)。2.電場強(qiáng)度 電場強(qiáng)度是反映電場的力的性質(zhì)的物理量。它用檢驗(yàn)電

3、荷受到的電場力跟檢驗(yàn)電荷電量q的比值來定義，即 電場強(qiáng)度是矢量。 方向：是正電荷在電場中所受電場力的方向。 大?。菏怯呻妶霰旧淼膬?nèi)在因素決定的，它與引入電場中的檢驗(yàn)電荷無關(guān)。 3.點(diǎn)電荷場強(qiáng)公式，即 4.勻強(qiáng)電場場強(qiáng)公式，即5.電場強(qiáng)度的疊加電場強(qiáng)度的疊加遵守平行四邊形法那么6.電場線 電場線是為了形象描述電場中各點(diǎn)電場強(qiáng)度大小和方向而假想的線，電場線上每一點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向沿該點(diǎn)的切線方向；電場線密處電場強(qiáng)度大，電場線疏處電場強(qiáng)度小。 靜電場的電場線從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止。 例題1. 如圖29-1所示，在真空中同一條直線上的A、B兩點(diǎn)固定有電荷量分別為+4Q和-Q的兩個點(diǎn)電荷將另一個點(diǎn)電荷放

4、在該直線上的哪一個位置，可以使它在電場力作用下保持靜止？假設(shè)要求這三個點(diǎn)電荷都只在電場力作用下保持靜止，那么引入的這個點(diǎn)電荷應(yīng)是正電荷還是負(fù)電荷？電荷量是多大？ 例題2. 如圖29-3所示，帶電小球A、B的電荷分別為QA、QB，OA=OB，都用長L的絲線懸掛在O點(diǎn)靜止時A、B相距為d為使平衡時AB間距離減為d/2，可采用以下哪些方法 A.將小球A、B的質(zhì)量都增加到原來的2倍 B.將小球B的質(zhì)量增加到原來的8倍 C.將小球A、B的電荷量都減小到原來的一半 D.將小球A、B的電荷量都減小到原來的一半并將B球的質(zhì)量增加到原來的2倍BD 例題3：如圖29-8所示，一個半徑為R的絕緣球殼上均勻分布有總電

5、荷量為+Q的電荷另一個電荷量為+q的點(diǎn)電荷固定在該球殼的球心O處現(xiàn)在從球殼最左端挖去一個半徑為rrR的小圓孔，那么此時位于球心處的點(diǎn)電荷所受庫侖力的大小為_，方向?yàn)開(三)電場力的功、電勢能、電勢、電勢差、等勢面 1.電場力的功: 電荷在電場中移動，電場力做功的數(shù)量跟電荷移動的路徑無關(guān)。 電場力做正功時，電勢能減?。浑妶隽ψ鲐?fù)功時，電勢能增大。 2.電勢能: 電荷在電場中某點(diǎn)的電勢能在數(shù)值上等于把電荷從該點(diǎn)移到電勢能為零處，電場力所做的功。 3.電勢: 電勢是反映電場的能的性質(zhì)的物理量。電場中某點(diǎn)的電勢定義為檢驗(yàn)電荷在該點(diǎn)具有的電勢能E跟檢驗(yàn)電荷的電量q的比值，即 電勢是標(biāo)量，它有正、負(fù)，但不

6、表示方向。電場中某點(diǎn)的電勢大小及正負(fù)跟該點(diǎn)有無檢驗(yàn)電荷無關(guān)，但與選取電場中電勢能為零的點(diǎn)(零電勢點(diǎn))有關(guān)。 正電荷在電勢高的位置電勢能大，負(fù)電荷在電勢高的位置電勢能小4.電勢差(電壓) AB兩點(diǎn)間的電勢差UAB在數(shù)值上等于將檢驗(yàn)電荷從A點(diǎn)移至B點(diǎn)電場力所作的功WAB與檢驗(yàn)電荷電量q的比值12電功電勢能電勢差電勢 5.等勢面：等勢面是電場中電勢相等的點(diǎn)構(gòu)成的面。 電荷沿等勢面移動，電勢能不變化，電場力不做功。等勢面一定和電場線垂直，電場線的方向是電勢降低的方向。電場線本身不能相交，等勢面本身也不能相交。 點(diǎn)電荷電場的等勢面是以點(diǎn)電荷為球心的一族球面； 勻強(qiáng)電場的等勢面是與電場線垂直的一族平行平面

7、。 說明:電勢與電場強(qiáng)度在數(shù)值上沒有必然對應(yīng)的關(guān)系。 例如，電勢為零的地方電場強(qiáng)度可以不為零(電勢為零的地方可任意選取)； 電場強(qiáng)度為零的地方電勢可以不為零(如兩個帶同種等電量的點(diǎn)電荷，其連線的中點(diǎn)處電場強(qiáng)度為零，電勢卻不為零)。 電場強(qiáng)度恒定的區(qū)域電勢有上下不同(如勻強(qiáng)電場)； 等勢面上的各點(diǎn)，電場強(qiáng)度可以不一樣(如點(diǎn)電荷形成的電場的等勢面上，各點(diǎn)場強(qiáng)不同)。2.經(jīng)常遇到的三個問題1.比較場強(qiáng)的大小,看電場線的疏密或等勢面的疏密。2.比較電勢的上下，看電場線的方向。電場線的方向是電勢降低的方向。3.比較同一檢驗(yàn)電荷在電場中兩點(diǎn)所具有的電勢能的多少，看電場力的方向。電場力作正功，檢驗(yàn)電荷的電勢

8、能減少。(四)電場對帶電質(zhì)點(diǎn)(粒子)的作用1.帶電質(zhì)點(diǎn)受電場力及其他力作用處于平衡的問題，應(yīng)用合力為零的條件求解。 例:3.帶電粒子在電場中加速或減速的問題，多應(yīng)用動能定理、能量守恒定律求解。 4.帶電粒子在電場中偏轉(zhuǎn)的問題，如帶電粒子穿過勻強(qiáng)電場時的偏轉(zhuǎn)問題，多應(yīng)用牛頓第二定律及運(yùn)動合成知識求解。 1.加速度2.側(cè)向速度3.偏向角4.側(cè)向位移5 .側(cè)向位移與偏向角6.增加的動能(五)電容器和電容1.電容是反映電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量。它用電容器所帶的電量跟電容器兩板間的電勢差的比值來定義，即2.平行板電容器的電容 平行板電容器的電容，跟介電常數(shù)成正比，跟正對面積成正比，跟極板間的距離成反比

9、，即3.平行板電容器的電場(1)電勢差恒定(2)帶電量恒定例2、如下圖，A、B、C為一等邊三角形的三個頂點(diǎn)，三角形位于勻強(qiáng)磁場中，電場線平行于三角形的平面?，F(xiàn)將正點(diǎn)電荷10-8 C從A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場力做功310-6 J，現(xiàn)將負(fù)電荷10-8 C 從A點(diǎn)移到C點(diǎn)，抑制電場力做功310-6 J ，求：分析：根據(jù)電勢差與電功的關(guān)系式，通過計(jì)算可判斷B、C兩點(diǎn)處在同一等勢面上。又據(jù)電勢降低的方向是電場線的方向，可判斷電場線的方向，最后據(jù)在勻強(qiáng)電場中場強(qiáng)與電勢差的關(guān)系，通過計(jì)算得出電場強(qiáng)度的大小。B點(diǎn)與C點(diǎn)處在同一等勢面上，又因?yàn)殡妶鼍€方向是電場降低的方向，所以電場線方向必定是A點(diǎn)指向BC連線的中點(diǎn)與B

10、C垂直，如下圖。(2)A點(diǎn)到等勢面的距離為d，那么根據(jù)勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)與電勢差間的關(guān)系，電場強(qiáng)度為例3、在一個點(diǎn)電荷產(chǎn)生的靜電場中，一個帶電粒子運(yùn)動軌跡如圖中的虛線所示。試問： (1)帶電粒子帶何種電？2M點(diǎn)和N點(diǎn)相比，帶電粒子的運(yùn)動速度VM、VN哪個大？運(yùn)動加速度aM、aN哪個大，電勢能EM、EN哪個大？MN 例4、一個質(zhì)量為m、帶有電荷-q的小物體，可在水平軌道Ox上運(yùn)動，O端有一與軌道垂直的固定墻、軌道處于勻強(qiáng)電場中，其場強(qiáng)大小為E,方向沿OX軸正方向,如下圖。小物體以初速度v0從x0點(diǎn)沿OX軌道運(yùn)動，運(yùn)動時受到大小不變的摩擦力f作用，且fqE；設(shè)小物體與墻碰撞時不損失機(jī)械能，且電量保持

11、不變，求它在停頓運(yùn)動前所通過的總路程s。解：由于fqE，所以物體最后停在O點(diǎn)，物體停頓運(yùn)動前所通過的總路程為s，根據(jù)動能定理有所以例6、相距為d的平行金屬板a、b其長度為L，帶有等量異種電荷，使兩板間形成勻強(qiáng)電場，電壓為Uab，如下圖，一個質(zhì)量為m、電量為q的帶電粒子以平行于金屬板的方向的初速度V0垂直于電場線飛入電場中，當(dāng)粒子飛離電場區(qū)時，其橫向位移為y，飛行方向偏角為(忽略重力影響)。試問：和tan各變化為原來的幾倍？側(cè)向位移與偏向角的正切分別為分析：帶電粒子進(jìn)入電場以后，在x方向不受電場力，僅有初速度，將式代入式得同理可得 (2)由y和tan的表達(dá)式， 當(dāng)入射的帶電粒子初動能減小一半，那

12、么分母減小一半；偏轉(zhuǎn)電壓增大到3倍，那么分子增大到3倍。因此，橫向位移y以及偏轉(zhuǎn)角的正切tan都增大到原來的6倍。 答：氫核、氘核、氦核以一樣的初動量垂直飛入一個偏轉(zhuǎn)電場，橫向位移之比以及偏轉(zhuǎn)角正切之比均為128。假設(shè)入射初動能減小一半，偏轉(zhuǎn)電壓增大到3倍，帶電粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的橫向位移y以及運(yùn)動偏轉(zhuǎn)角正切tan均增大到原來的6倍。【反響練習(xí)】A-94-36B9436C-32-6D326答案:A2如下圖，半徑一樣的兩個金屬小球A、B帶有電量相等的電荷，相隔一定距離，兩球之間的相互吸引力的大小是F，今讓第三個半徑一樣的不帶電的金屬小球先后與A、B兩球接觸后移開。這時，A、B兩球之間的相互作用力的

13、大小是答案:A3圖(1)所示，有兩個帶有等量異種電荷的小球，用絕緣細(xì)線相連后，再用絕緣細(xì)線懸掛在水平方向的勻強(qiáng)電場中。當(dāng)兩小球都處于平衡時的可能位置是圖(2)中的哪一種。答案:A4如下圖，在光滑的水平面上有一個絕緣彈簧振子，小球帶負(fù)電，在振動過程中，當(dāng)彈簧壓縮到最短時，突然加上一個水平向左的勻強(qiáng)電場，此后，A振子振幅增大B振子振幅減小C振子的平衡位置不變D振子的周期增大答案:B5假設(shè)帶正電荷的小球只受到電場力作用，那么它在任意一段時間內(nèi) A一定沿電場線由高電勢處向低電勢處運(yùn)動；B一定沿電場線由低電勢處向高電勢處運(yùn)動；C不一定沿電場線運(yùn)動，但一定由高電勢處向低電勢處運(yùn)動；D不一定沿電場線運(yùn)動，也

14、不一定由高電勢處向低電勢處運(yùn)動。答案:D6下面哪些話是正確的？A在電場中，電場強(qiáng)度大的點(diǎn)，電勢必高。B電荷置于電勢越高的點(diǎn)，所具有的電勢能也越大。C電場中電場強(qiáng)度大的地方，沿電場線方向電勢降落快。D一帶電粒子只受電場力作用，在電場中運(yùn)動時，電勢能一定變化。答案:C7一平行板電容器充電后與電源斷開，負(fù)極板接地。在兩極板間有一正電荷(電量很小)固定在P點(diǎn)，如下圖。E表示兩極板間的場強(qiáng)，U表示電容器的電壓，表示正電荷在P點(diǎn)的電勢能。假設(shè)保持負(fù)極板不動，將正極板移到圖中虛線所示的位置，那么AU變小，E不變BE變大，不變CU變小，不變DU不變，不變答案:AC8如下圖，在真空中把一絕緣導(dǎo)體向帶電(負(fù)電)的

15、小球P緩慢地靠近(不相碰)，以下說法中正確的選項(xiàng)是：AB端的感應(yīng)電荷越來越多B導(dǎo)體內(nèi)場強(qiáng)越來越大C導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在M點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)恒大于在N點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)D導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在MN兩點(diǎn)的場強(qiáng)相等答案:AC9兩個質(zhì)量一樣的帶電小球，分別帶等量異種電荷，電量為q，固定在一根長度為l的輕質(zhì)絕緣細(xì)桿的兩端,置于電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場中,桿的方向與場強(qiáng)方向平行,如下圖。假設(shè)此桿繞其中點(diǎn)O旋轉(zhuǎn)180，那么在此轉(zhuǎn)動過程中，兩個小球動能的增加量為 A0 BqElC2qElDqEl答案:CTHE END【課后練習(xí)】1如下圖，在一個正方形的4個頂點(diǎn)各有一個電量大小相等的點(diǎn)電荷，那么以下說法中正確的選項(xiàng)是強(qiáng)為零，電勢也為零

16、場強(qiáng)不為零場強(qiáng)也不為零電勢不為零答案：B2平行板電容器的兩極板A、B接于電池兩極，一帶正電小球懸掛在電容器內(nèi)部。閉合電鍵K，電容器充電，這時懸線偏離豎直方向的夾角為，如下圖。A保持電鍵K閉合，帶正電的A板向B板靠近，那么增大B保持電鍵K閉合，帶正電的A板向B板靠近，那么不變C電鍵K斷開，帶正電的A板向B板靠近，那么增大D電鍵K斷開，帶正電的A板向B板靠近，那么不變答案：AD3在O點(diǎn)有一個電量為Q的正點(diǎn)電荷，空間有水平向右的勻強(qiáng)電場，如下圖。現(xiàn)將一個檢驗(yàn)電荷-q置于O點(diǎn)左方距O為半徑r的a點(diǎn)時，該檢驗(yàn)電荷所受電場力為零。試求：(2)檢驗(yàn)電荷-q由a點(diǎn)移動到b點(diǎn)，電勢能的改變量是多大？的電場線方向

17、飛入勻強(qiáng)電場區(qū)，測得該電子深入電場的最大距離為d=50m。試求：(1)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E的大??；(2)電子經(jīng)多少時間t回到出發(fā)點(diǎn)。 5一個半徑為R的絕緣球殼上均勻地帶有電量為+Q的電荷，另一電量為+q的點(diǎn)電荷放在球心O上，由于對稱性，點(diǎn)電荷受力為零?，F(xiàn)在球殼上挖去半徑為r(rR)的一個小圓孔，那么此時置于球心的點(diǎn)電荷所受的力的大小為_(靜電力常量為k)，方向_。6半徑為r的絕緣光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，環(huán)上套有一質(zhì)量為m、帶正電的珠子，空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場，如下圖。珠子所受靜電力是其重力的34倍。將珠子從環(huán)上最低位置A點(diǎn)靜止釋放，那么7相距為d、長度為L的兩平行金屬板A、B帶有等量異種電荷

18、，兩板間存在勻強(qiáng)電場，金屬板平面與水平成角位置，如下圖。一個板方向飛入電場，帶電顆粒在電場中做直線運(yùn)動。試求： 場中，入射方向跟極板平行，極板長為l，兩極板間距離為d，整個裝置處在真空中，重力可以忽略。當(dāng)帶電粒子射出平行板區(qū)時產(chǎn)生橫向位 m和q有何關(guān)系？初速釋放小球，求當(dāng)帶電小球運(yùn)動到懸點(diǎn)O正下方的b點(diǎn)時，懸線10用長為L的輕質(zhì)絲線將一個質(zhì)量為m、帶電量為q的帶電小球懸掛于O點(diǎn)，空間有豎直向下的勻強(qiáng)電場E，如下圖。將小球拉到偏離平衡位置角的a點(diǎn)無初速釋放，試求：(2)如果5，小球從a運(yùn)動到b所需時間t多大？課后練習(xí)答案： 1B2A、D93.577牛。9、靜夜四無鄰，荒居舊業(yè)貧。2022/10/

19、132022/10/13Thursday, October 13, 202210、雨中黃葉樹，燈下白頭人。2022/10/132022/10/132022/10/1310/13/2022 6:26:58 AM11、以我獨(dú)沈久，愧君相見頻。2022/10/132022/10/132022/10/13Oct-2213-Oct-2212、故人江海別，幾度隔山川。2022/10/132022/10/132022/10/13Thursday, October 13, 202213、乍見翻疑夢，相悲各問年。2022/10/132022/10/132022/10/132022/10/1310/13/2022

20、14、他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國見青山。13 十月 20222022/10/132022/10/132022/10/1315、比不了得就不比，得不到的就不要。十月 222022/10/132022/10/132022/10/1310/13/202216、行動出成果，工作出財(cái)富。2022/10/132022/10/1313 October 202217、做前，能夠環(huán)視四周；做時，你只能或者最好沿著以腳為起點(diǎn)的射線向前。2022/10/132022/10/132022/10/132022/10/139、沒有失敗，只有暫時停頓成功！。2022/10/132022/10/13Thursday, October

21、13, 202210、很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒有。2022/10/132022/10/132022/10/1310/13/2022 6:26:58 AM11、成功就是日復(fù)一日那一點(diǎn)點(diǎn)小小努力的積累。2022/10/132022/10/132022/10/13Oct-2213-Oct-2212、世間成事，不求其絕對圓滿，留一份缺乏，可得無限完美。2022/10/132022/10/132022/10/13Thursday, October 13, 202213、不知香積寺，數(shù)里入云峰。2022/10/132022/10/132022/10/132022/10/1310/13/202214、意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。13 十月 20222022/10/132022/10/132022/10/1315、楚塞三湘接，荊門九派通。十月 222022/10/132022/10/132022/10/1310/13/202216、少年十五二十時，步行奪得胡馬騎。2022/10/132022/10/1313 October 202217、空山新雨后，天氣晚來秋。2022/10/132022/10/132022/10/132022/10/139、楊柳散和風(fēng)，青山澹吾慮。2022/10/132022/10/13Thursday,