高中物理電場(chǎng)講義

高中物理電場(chǎng)講義（3）小球第一次從P到S有小球第一次被彈回至最右端距S板的距離為有，得同理小球第二次碰撞后有推得，有，所以小球經(jīng)過(guò)18次碰撞后，才能抵達(dá)A板?！祝㎡10－10U/Vt/s1234(乙)圖16例16．如圖16（甲）所示，兩塊長(zhǎng)的金屬板，相距平行放置，兩板間加有如圖1～（甲）O10－10U/Vt/s1234(乙)圖16【解析】：電子射入時(shí)的速度電子穿過(guò)兩極板的時(shí)間為：。因交變電壓的周期，所以電子在穿過(guò)兩極板的時(shí)間內(nèi)可以認(rèn)為兩極板間電壓是不變的。設(shè)電壓為時(shí)，電子穿過(guò)兩極板的偏轉(zhuǎn)量恰好為而不穿出，則有，解得：。有交變電壓的圖象知時(shí)，，在內(nèi)能穿出兩極板的時(shí)間為，不能穿出的時(shí)間為，則︰︰.熒光屏YY′XX′偏轉(zhuǎn)電極電子槍＋－yxXX′Y′Y圖17例17．（05年度江蘇理綜高考試題）如圖17所示為示波管的原理圖，電子槍中熾熱的的金屬絲可以發(fā)射電子，初速度很小，可視為零。電子槍的加速電壓為，緊挨著的是偏轉(zhuǎn)電極XX′和YY′，設(shè)偏轉(zhuǎn)電極的極板長(zhǎng)均為，板間距離均為，偏轉(zhuǎn)電極XX′的右端到熒光屏的距離為。電子電量為熒光屏YY′XX′偏轉(zhuǎn)電極電子槍＋－yxXX′Y′Y圖17求：⑴若只在偏轉(zhuǎn)電極YY′上加電壓（＞），那么電子到熒光屏上的速度多大？⑵在第⑴問(wèn)中，若再在偏轉(zhuǎn)電極XX′上加上電壓(＞)，試在熒光屏上標(biāo)出亮點(diǎn)的大致位置，并求出該點(diǎn)在熒光屏上坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值?！窘馕觥浚孩沤?jīng)加速電壓后電子的速度為，則有：，電子經(jīng)過(guò)偏轉(zhuǎn)電極YY′的時(shí)間為，側(cè)向分速度為，則有，。Oxy圖18電子打到熒光屏上的速度等于離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電極Oxy圖18所以綜上所述可得：⑵電子在YY′偏轉(zhuǎn)電極的側(cè)向位移為。離開(kāi)YY′偏轉(zhuǎn)電極后的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為、側(cè)向位移為，則有：，。電子在y方向的位移為：。同理，電子在XX′偏轉(zhuǎn)電極中的側(cè)向位移為：。離開(kāi)XX′后運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，測(cè)向位移為，則有：，。電子在x方向的位移為：。光點(diǎn)在熒光屏上的坐標(biāo)為：，。課堂講練：1．在點(diǎn)電荷Q形成的電場(chǎng)中有一點(diǎn)A，當(dāng)一個(gè)－q的檢驗(yàn)電荷從電場(chǎng)的無(wú)限遠(yuǎn)處被移到電場(chǎng)中的A點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做的功為W，則檢驗(yàn)電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能及電場(chǎng)中A點(diǎn)的電勢(shì)分別為：A．B．C．D．AB212．如圖所示，平行線代表電場(chǎng)線，但未標(biāo)明方向，一個(gè)帶正電、電量為10－6C的微粒在電場(chǎng)中僅受電場(chǎng)力作用，當(dāng)它從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能減少了10－5J，已知A點(diǎn)的電勢(shì)為－AB21A．微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中的虛線1所示B．微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中的虛線2所示C．B點(diǎn)電勢(shì)為零D．B點(diǎn)電勢(shì)為－20V3.在點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中，一個(gè)α粒子()通過(guò)時(shí)的軌跡如圖實(shí)線所示，a、b為兩個(gè)等勢(shì)面，則下列判斷中正確的是( ).(A)Q可能為正電荷，也可能為負(fù)電荷(B)運(yùn)動(dòng)中.粒子總是克服電場(chǎng)力做功(C)α粒子經(jīng)過(guò)兩等勢(shì)面的動(dòng)能Eka＞Ekb(D)α粒子在兩等勢(shì)面上的電勢(shì)能Epa＞Epb4.如圖所示，a、b、c、d是某電場(chǎng)中的四個(gè)等勢(shì)面，它們是互相平行的平面，并且間距相等，下列判斷中正確的是( ).(A)該電場(chǎng)一定是勻強(qiáng)電場(chǎng)(B)這四個(gè)等勢(shì)面的電勢(shì)一定滿足Ua－Ub=Ub－Uc=Uc－Ud(C)如果ua＞Ub，則電場(chǎng)強(qiáng)度Ea＞Eb(D)如果Ua＜Ub，則電場(chǎng)方向垂直于等勢(shì)面由b指向a5.如圖所示，在沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E中，有一動(dòng)點(diǎn)A以O(shè)為圓心、以r為半徑逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，θ為OA與x軸正方向間的夾角，則O、A兩點(diǎn)問(wèn)電勢(shì)差為( ).(A)UOA=Er (B)UOA=Ersinθ(C)UOA=Ercosθ (D)6.若帶正電荷的小球只受到電場(chǎng)力的作用，則它在任意一段時(shí)間內(nèi)( ).(A)一定沿電場(chǎng)線由高電勢(shì)處向低電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)(B)一定沿電場(chǎng)線由低電勢(shì)處向高電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)(C)不一定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，但一定由高電勢(shì)處向低電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)(D)不一定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，也不一定由高電勢(shì)處向低電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)7.P、Q是兩個(gè)電量相等的正的點(diǎn)電荷，它們連線的中點(diǎn)是O，A、B是中垂線上的兩點(diǎn)，，用EA、EB、UA、UB分別表示A、B兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)，則( ).(A)EA一定大于EB，UA一定大于UB(B)EA不一定大于EB，UA一定大于UB(C)EA一定大于EB，UA不一定大于UB(D)EA不一定大于EB，UA不一定大于UB8.對(duì)于點(diǎn)電荷的電場(chǎng)，我們?nèi)o(wú)限遠(yuǎn)處作零電勢(shì)點(diǎn)，無(wú)限遠(yuǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度也為零，那么( ).(A)電勢(shì)為零的點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度一定為零，反之亦然(B)電勢(shì)為零的點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度不一定為零，但電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)，電勢(shì)一定為零(C)電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)，電勢(shì)不一定為零；電勢(shì)為零的點(diǎn)，場(chǎng)強(qiáng)不一定為零(D)場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)，電勢(shì)不一定為零，電勢(shì)為零的一點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度一定為零9.如圖所示，一長(zhǎng)為l的絕緣桿兩端分別帶有等量異種電荷，電量的絕對(duì)值為Q，處在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，桿與電場(chǎng)線夾角α=60°，若使桿沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò)60°(以桿上某一點(diǎn)為圓心轉(zhuǎn)動(dòng))，則下列敘述中正確的是( ).(A)電場(chǎng)力不做功，兩電荷電勢(shì)能不變(B)電場(chǎng)力做的總功為QEl/2，兩電荷的電勢(shì)能減少(C)電場(chǎng)力做的總功為-QEl/2，兩電荷的電勢(shì)能增加(D)電場(chǎng)力做總功的大小跟轉(zhuǎn)軸位置有關(guān)10.如圖所示，一個(gè)帶負(fù)電的油滴以初速v0從P點(diǎn)傾斜向上進(jìn)入水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中若油滴到達(dá)最高點(diǎn)C時(shí)速度大小仍為v0，則油滴最高點(diǎn)的位置在( ).(A)P點(diǎn)的左上方 (B)P點(diǎn)的右上方(C)P點(diǎn)的正上方 (D)上述情況都可能11.如圖所示，虛線a、b和c是某靜電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)而，它們的電勢(shì)分別為Ua、Ub和Uc，Ua＞Ub＞Uc.一帶正電的粒子射入電場(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，靜電勢(shì)能增加(D)粒子從L到M的過(guò)程中，動(dòng)能減少12.有兩個(gè)完全相同的金屬球A、B，B球固定在絕緣地板上，A球在離B球?yàn)镠的正上方由靜止釋放下落，與B球發(fā)生對(duì)心正碰后回跳的高度為h.設(shè)碰撞中無(wú)動(dòng)能損失，空氣阻力不計(jì)，若( ).(A)A、B球帶等量同種電荷，則h＞H(B)A、B球帶等量同種電荷，則h=H(C)A、B球帶等量異種電荷，則h＞H(D)A、B球帶等量異種電荷，則h=H13．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)椤?4．如圖所示，在正的點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中有a、b兩點(diǎn)，它們到點(diǎn)電荷Q的距離。（l）a、b兩點(diǎn)哪點(diǎn)電勢(shì)高？（2）將一負(fù)電荷放在a、b兩點(diǎn)，哪點(diǎn)電勢(shì)能較大？＋abQr1r2（3）若a、b＋abQr1r215.如圖所示，在范圍很大的水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一個(gè)電荷量為-q的油滴，從A點(diǎn)以速度v豎直向上射人電場(chǎng).已知油滴質(zhì)量為m，重力加速度為g，當(dāng)油滴到達(dá)運(yùn)動(dòng)軌跡的最高點(diǎn)時(shí)，測(cè)得它的速度大小恰為v/2，問(wèn):(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E為多大?(2)A點(diǎn)至最高點(diǎn)的電勢(shì)差為多少?16.如圖所示，一絕緣細(xì)圓環(huán)半徑為r，其環(huán)面固定在水平面上，場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)與圓環(huán)平面平行，環(huán)上穿有一電荷量為＋q、質(zhì)量為m的小球，可沿圓環(huán)作無(wú)摩擦的圓周運(yùn)動(dòng).若小球經(jīng)A點(diǎn)時(shí)速度vA的方向恰與電場(chǎng)垂直，且圓環(huán)與小球問(wèn)沿水平方向無(wú)力的作用，則速度vA=______.當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到與A點(diǎn)對(duì)稱的B點(diǎn)時(shí)，小球?qū)A環(huán)在水平方向的作用力FB=______.17.如圖所示，ab是半徑為R的圓的一條直徑，該圓處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)為E.在圓周平面內(nèi)，將一帶止電q的小球從a點(diǎn)以相同的動(dòng)能拋出，拋出方向不同時(shí)，小球會(huì)經(jīng)過(guò)圓周上不同的點(diǎn)，在這些所有的點(diǎn)中，到達(dá)c點(diǎn)的小球動(dòng)能最大.已知∠cab=30°，若不計(jì)重力和空氣阻力，試求電場(chǎng)方向與直線ac間的夾角θ.例16．如圖16（甲）所示，兩塊長(zhǎng)的金屬板，相距平行放置，兩板間加有如圖16（乙）所示的交變電壓，一束電子從兩板左側(cè)中點(diǎn)處射入兩板間的電場(chǎng)中，其速度方向與場(chǎng)強(qiáng)方向垂直，若電子的初動(dòng)能均為，電子的質(zhì)量，求從兩板右側(cè)有電子射出的時(shí)間與無(wú)電子射出的時(shí)間之比。～～（甲）O－10U/Vt/s1234(乙)圖1610例17．（05年度江蘇理綜高考試題）如圖17所示為示波管的原理圖，電子槍中熾熱的的金屬絲可以發(fā)射電子，初速度很小，可視為零。電子槍的加速電壓為，緊挨著的是偏轉(zhuǎn)電極XX′和YY′，設(shè)偏轉(zhuǎn)電極的極板長(zhǎng)均為，板間距離均為，偏轉(zhuǎn)電極XX′的右端到熒光屏的距離為。電子電量為，質(zhì)量為（不計(jì)偏轉(zhuǎn)電極XX′和YY′兩者之間的間距），在XX′和YY′上不加電壓時(shí)，電子恰能打中熒光屏上的坐標(biāo)原點(diǎn)。求：⑴若只在偏轉(zhuǎn)電極YY′上加電壓（＞），那么電子到熒光屏上的速度多大？⑵在第⑴問(wèn)中，若再在偏轉(zhuǎn)電極XX′上加上電壓(＞)，試在熒光屏上標(biāo)出亮點(diǎn)的大致位置，并求出該點(diǎn)在熒光屏上坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值。熒光屏熒光屏YY′XX′偏轉(zhuǎn)電極電子槍＋－yxXX′Y′Y高中物理電場(chǎng)講義全文共15頁(yè)，當(dāng)前為第12頁(yè)。高中物理電場(chǎng)講義全文共15頁(yè)，當(dāng)前為第12頁(yè)。課堂講練：1．在點(diǎn)電荷Q形成的電場(chǎng)中有一點(diǎn)A，當(dāng)一個(gè)－q的檢驗(yàn)電荷從電場(chǎng)的無(wú)限遠(yuǎn)處被移到電場(chǎng)中的A點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做的功為W，則檢驗(yàn)電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能及電場(chǎng)中A點(diǎn)的電勢(shì)分別為：A．B．C．D．2．如圖所示，平行線代表電場(chǎng)線，但未標(biāo)明方向，一個(gè)帶正電、電量為10－6C的微粒在電場(chǎng)中僅受電場(chǎng)力作用，當(dāng)它從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能減少了10－5J，已知A點(diǎn)的電勢(shì)為－10V，則以下判斷正確的是：A．微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中的虛線1所示B．微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中的虛線2所示C．B點(diǎn)電勢(shì)為零D．B點(diǎn)電勢(shì)為－20V3.在點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中，一個(gè)α粒子()通過(guò)時(shí)的軌跡如圖實(shí)線所示，a、b為兩個(gè)等勢(shì)面，則下列判斷中正確的是( ).(A)Q可能為正電荷，也可能為負(fù)電荷(B)運(yùn)動(dòng)中.粒子總是克服電場(chǎng)力做功(C)α粒子經(jīng)過(guò)兩等勢(shì)面的動(dòng)能Eka＞Ekb(D)α粒子在兩等勢(shì)面上的電勢(shì)能Epa＞Epb4.如圖所示，a、b、c、d是某電場(chǎng)中的四個(gè)等勢(shì)面，它們是互相平行的平面，并且間距相等，下列判斷中正確的是( ).(A)該電場(chǎng)一定是勻強(qiáng)電場(chǎng)(B)這四個(gè)等勢(shì)面的電勢(shì)一定滿足Ua－Ub=Ub－Uc=Uc－Ud(C)如果ua＞Ub，則電場(chǎng)強(qiáng)度Ea＞Eb(D)如果Ua＜Ub，則電場(chǎng)方向垂直于等勢(shì)面由b指向a5.如圖所示，在沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E中，有一動(dòng)點(diǎn)A以O(shè)為圓心、以r為半徑逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，θ為OA與x軸正方向間的夾角，則O、A兩點(diǎn)問(wèn)電勢(shì)差為( ).(A)UOA=Er (B)UOA=Ersinθ(C)UOA=Ercosθ (D)6.若帶正電荷的小球只受到電場(chǎng)力的作用，則它在任意一段時(shí)間內(nèi)( ).(A)一定沿電場(chǎng)線由高電勢(shì)處向低電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)(B)一定沿電場(chǎng)線由低電勢(shì)處向高電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)(C)不一定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，但一定由高電勢(shì)處向低電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)(D)不一定沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，也不一定由高電勢(shì)處向低電勢(shì)處運(yùn)動(dòng)高中物理電場(chǎng)講義全文共15頁(yè)，當(dāng)前為第13頁(yè)。7.P、Q是兩個(gè)電量相等的正的點(diǎn)電荷，它們連線的中點(diǎn)是O，A、B是中垂線上的兩點(diǎn)，，用EA、EB、UA、UB分別表示A、B兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)，則( ).高中物理電場(chǎng)講義全文共15頁(yè)，當(dāng)前為第13頁(yè)。(A)EA一定大于EB，UA一定大于UB(B)EA不一定大于EB，UA一定大于UB(C)EA一定大于EB，UA不一定大于UB(D)EA不一定大于EB，UA不一定大于UB8.對(duì)于點(diǎn)電荷的電場(chǎng)，我們?nèi)o(wú)限遠(yuǎn)處作零電勢(shì)點(diǎn)，無(wú)限遠(yuǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度也為零，那么( ).(A)電勢(shì)為零的點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度一定為零，反之亦然(B)電勢(shì)為零的點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度不一定為零，但電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)，電勢(shì)一定為零(C)電場(chǎng)強(qiáng)度為零的點(diǎn)，電勢(shì)不一定為零；電勢(shì)為零的點(diǎn)，場(chǎng)強(qiáng)不一定為零(D)場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)，電勢(shì)不一定為零，電勢(shì)為零的一點(diǎn)，電場(chǎng)強(qiáng)度一定為零9.如圖所示，一長(zhǎng)為l的絕緣桿兩端分別帶有等量異種電荷，電量的絕對(duì)值為Q，處在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，桿與電場(chǎng)線夾角α=60°，若使桿沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò)60°(以桿上某一點(diǎn)為圓心轉(zhuǎn)動(dòng))，則下列敘述中正確的是( ).(A)電場(chǎng)力不做功，兩電荷電勢(shì)能不變(B)電場(chǎng)力做的總功為QEl/2，兩電荷的電勢(shì)能減少(C)電場(chǎng)力做的總功為-QEl/2，兩電荷的電勢(shì)能增加(D)電場(chǎng)力做總功的大小跟轉(zhuǎn)軸位置有關(guān)10.如圖所示，一個(gè)帶負(fù)電的油滴以初速v0從P點(diǎn)傾斜向上進(jìn)入水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中若油滴到達(dá)最高點(diǎn)C時(shí)速度大小仍為v0，則油滴最高點(diǎn)的位置在( ).(A)P點(diǎn)的左上方 (B)P點(diǎn)的右上方(C)P點(diǎn)的正上方 (D)上述情況都可能11.如圖所示，虛線a、b和c是某靜電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)而，它們的電勢(shì)分別為Ua、Ub和Uc，Ua＞Ub＞Uc.一帶正電的粒子射入電場(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，靜電勢(shì)能增加(D)粒子從L到M的過(guò)程中，動(dòng)能減少12.有兩個(gè)完全相同的金屬球A、B，B球固定在絕緣地板上，A球在離B球?yàn)镠的正上方由靜止釋放下落，與B球發(fā)生對(duì)心正碰后回跳的高度為h.設(shè)碰撞中無(wú)動(dòng)能損失，空氣阻力不計(jì)，若( ).(A)A、B球帶等量同種電荷，則h＞H(B)A、B球帶等量同種電荷，則h=H(C)A、B球帶等量異種電荷，則h＞H(D)A、B球帶等量異種電荷，則h=H14．如圖所示，在正的點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中有a、b