【全優(yōu)課堂】秋高中物理 第一章 電場章末整合課件 粵教選修31

章末整合電場強度、電勢、電勢差、電勢能都是用來描述電場性質(zhì)的物理量，它們的區(qū)別與聯(lián)系如下：關(guān)于電場基本概念的關(guān)系矢標性矢量，方向為正電荷的受力方向標量，但有正負，正負只表示大小標量，有正負，正負只比較電勢的高低正電荷在正電勢位置有正電勢能，在負電勢位置有負電勢能；負電荷在正電勢位置有負電勢能，在負電勢位置有正電勢能決定因素場強由電場本身決定，與試探電荷無關(guān)電勢由電場本身決定，與試探電荷無關(guān)，其大小與參考點的選取有關(guān)，有相對性由電場本身的兩點間差異決定，與試探電荷無關(guān)，與參考點選取無關(guān)由電荷量和該點電勢二者決定，與參考點選取有關(guān)【例1】如圖1－1所示，質(zhì)量相同的兩個帶電粒子，P、Q以相同的速度沿垂直于電場方向射入兩平行板間的勻強電場中，P從兩極板正中央射入，Q從下極板邊緣處射入，它們最后打在同一點(重力不計)，則從開始射入到打到上板的過程中(

)圖1－1A．它們運動的的時間tQ>tPB．它們的電勢勢能減少量之之比ΔEp∶ΔEQ＝1∶2C．它們的速度度增量之比ΔvP∶ΔvQ＝2∶1D．它們所帶的的電荷量之比比qP∶qQ＝1∶21．同種電荷相相互排斥，異異種電荷相互互吸引．庫侖侖力實質(zhì)也是是電場力，與與重力、彈力力一樣，它也也是一種基本本力，注意力力學(xué)規(guī)律的應(yīng)應(yīng)用及受力分分析．2．明確帶電粒粒子在電場中中的平衡問題題，實際上屬屬于力學(xué)平衡衡問題，其中中僅多了一個個電場力而已已．3．求解這類問問題時，需應(yīng)應(yīng)用有關(guān)力的的平衡知識，，在正確的受受力分析基礎(chǔ)礎(chǔ)上，運用平平行四邊形定定則、三角形形定則或建立立平面直角坐坐標系，應(yīng)用用共點力作用用下物體的平平衡條件去解解決．帶電體的平衡衡問題【例2】一條長3l的絲線穿著兩兩個相同的質(zhì)質(zhì)量均為m的小金屬環(huán)A和B，將線的兩端端都系于同一一點O(如圖1－2所示)，當金屬環(huán)帶帶電后，由于于兩環(huán)間的靜靜電斥力使絲絲線構(gòu)成一等等邊三角形，，此時兩環(huán)處處同一水平線線上，如果不不計環(huán)與線的的摩擦，兩環(huán)環(huán)各帶多少電電荷量？圖1－2解析：因為兩兩個小環(huán)完全全相同，它們們的帶電情況況可認為相同同，令每環(huán)帶帶電荷量為q，既是小環(huán)，，可視為點電電荷．排斥開開后取右環(huán)B為研究對象，，且注意到同同一條線上的的拉力F1大小相等，則則B環(huán)受力情況如如右圖所示，，其中庫侖斥斥力F沿電荷連線向向右，根據(jù)平平衡條件豎直直方向有F1cos30°＝mg帶電粒子在電電場中的運動動，綜合了靜靜電場和力學(xué)學(xué)的知識．分析方法和力力學(xué)的分析方方法基本相同同：先分析受受力情況，再再分析運動狀狀態(tài)和運動過過程(平衡、加速或或減速、是直直線還是曲線線)，然后選用恰恰當?shù)囊?guī)律解解題．帶電粒子在電電場中的運動動問題1．解決這類問問題的基本方方法(1)采用運動和力力的觀點，即即用牛頓第二二定律和運動動學(xué)知識求解解．(2)用能量轉(zhuǎn)化的的觀點，即用用動能定理和和功能關(guān)系求求解．2．帶電粒子在在電場中運動動的常見運動動形式(1)勻速直線運動動．一般情況況下是帶電體體受到的重力力和靜電力平平衡，或者受受到桿的約束束時的多力平平衡問題，處處理方法和靜靜止時基本相相同．(2)變速速直直線線運運動動．．①①當當不不計計重重力力的的帶帶電電粒粒子子沿沿電電場場線線方方向向進進入入電電場場時時，，受受力力方方向向和和運運動動方方向向在在一一條條直直線線上上，，做做加加速速或或減減速速運運動動．．②②當當計計重重力力的的帶帶電電體體進進入入電電場場時時，，如如果果合合力力方方向向與與運運動動方方向向在在一一條條直直線線上上，，也也做做變變速速運運動動．．(3)圓周周運運動動．．當當帶帶電電小小球球在在繩繩或或桿桿的的牽牽引引下下做做圓圓周周運運動動時時，，要要注注意意等等效效最最高高點點和和最最低低點點的的尋尋找找，，等等效效最最高高、、最最低低點點所所受受的的合合力力方方向向一一定定指指向向圓圓心心．．(4)類平平拋拋運運動動．．當當帶帶電電體體速速度度方方向向垂垂直直于于電電場場方方向向(只受受靜靜電電力力)，做做類類平平拋拋運運動動，，處處理理方方法法和和平平拋拋運運動動處處理理方方法法相相同同．．【例3】】如圖圖1－3所示示，，離離子子發(fā)發(fā)生生器器發(fā)發(fā)射射出出一一束束質(zhì)質(zhì)量量為為m、電電荷荷量量為為q的離離子子，，從從靜靜止止經(jīng)經(jīng)加加速速電電壓壓U1加速速后后，，獲獲得得速速度度v0，并并沿沿垂垂直直于于電電場場方方向向射射入入兩兩平平行行板板中中央央，，受受偏偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)電電壓壓U2作用用后后，，以以速速度度v離開開電電場場．．已已知知平平行行板板長長為為L，兩兩板板間間距距離離為為d，求求：：圖1－3(1)v0的大大小?。?2)離子子在在偏偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)電電場場中中運運動動的的時時間間t.(3)離子子在在偏偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)電電場場中中受受到到的的靜靜電電力力F的大大小?。?4)離子子在在偏偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)電電場場中中的的加加速速度度a.(5)離子子在在離離開開偏偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)電電場場時時的的速速度度vy.(6)離