【高考物理专题复习】(物理高二3-1—电场专题

☆电场力做功：
2．电场力做功的四种计算方法 (1)定义式计算法：WAB＝FSAB·cosθ=qEdAB。此式仅适用于匀强电场，式中 E 为电场强 度，SAB 为 A、B 两点的距离，dAB 为场强方向的位移。
(2)电势变化计算法：WAB＝qUAB＝q(UA－UB)
(3)电势能变化计算法：WAB＝－ΔEP＝EPA－EPB
高二物理专题——电场 总体归纳：二、二、五、三、四
两个核心概念 两大基本规律五种典型电场 三大重要关系 三种典型运动
【知识网络】
【要点精析】
☆电场线、场强、电势、等势面的相互关系：
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1．电场线与场强的关系：电场线越密的地方表示场强越大，电场线上每点的切线方向 表示该点的场强方向。
2．电场线与电势的关系：沿着电场线方向，电势越来越低。
2．带电粒子的偏转： 如果带电粒子以初速度 v0 垂直于场强方向射入匀强电场，不计重力，电场力使带电粒 子产生加速度，做类平抛运动。
分析时，仍采用力学中分析平抛运动的方法：把运动分解为垂直于电场方向上的一个分 运动——匀速直线运动，vx＝v0，x＝v0t。另一个是平行于场强方向的分运动——匀加速运
动Hale Waihona Puke vy＝at，(2)利用做功正负来判断：不管是正电荷还是负电荷，电场力对电荷做正功时该电荷的 电势能一定减少，反之该电荷的电势能一定增加。（类似于重力做功与重力势能的变化关系）
(3)用推论判断：正电荷在电势越高的地方电势能越大，负电荷在电势越低的地方电势 能越大。
4．判断电势高低的方法： (1)设法画出电场线的方向，利用电场线方向判定。
，
，粒子的偏转角为
。
3．方法： （1）带电粒子在电场中的运动，综合了静电场和力学的知识，分析方法和力学的分析 方法基本相同：先分析受力情况，再分析运动状态和运动过程（平衡、加速或减速；是直线
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还是曲线），然后选用恰当的规律解题。
（2）在对带电粒子进行受力分析时，要注意两点： A．要掌握电场力的特点。如电场力的大小和方向不仅跟场强的大小和方向有关，还与 带电粒子的电荷量和电性有关；在匀强电场中，同一带电粒子所受的电场力处处是恒力；在 非匀强电场中，同一带电粒子在不同位置所受的电场力的大小和方向都可能不同等等。
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(2)用 q(φA－φB)＝WAB 来判定 A、B 两点电势高低。
☆电容 电容器： 由于电容器的 d，S，ε变化而引起电容器的 C、Q、U、E 变化的分析方法：
(1)先确定是 Q 还是 U 不变：电容器保持与电源连接 U 不变；电容器充电后断开电源 Q 不变。
(2)由平行板电容器电容 C＝εS/4πkd，确定电容的变化。
B．是否考虑重力要依据具体情况而定： a．基本粒子：如电子、质子、α粒子、离子等除有说明或明确的暗示以外，一般都不考 虑重力（但并不忽略质量）；
b．带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或明确的暗示以外，一般都不 能忽略重力。
（3）带电粒子的加速（含偏转过程中速度大小的变化）过程是其他形式的能和动能之 间的转化过程。解决这类问题，可以用动能定理，也可以用能量守恒定律。如选用动能定理， 则要分清有哪些力做功，做的是正功还是负功，是恒力功还是变力功，若电场力是变力，则 电场力的功必须写成 WAB＝qUAB，还要确定初态动能和末态动能（或初、末态间的动能增 量）；如选用能量守恒定律，则要分清有哪种形式的能在变化，怎样变化（是增加还是减少）。 能量守恒的表达形式有：初态和末态的总能量（代数和）相等，即 E 初＝E 末；某些形式的能 量减少一定等于其他形式的能量增加，即ΔE 减＝ΔE 增；各种形式的能量的增量的代数和为零， 即ΔE1＋ΔE2＋……＝0。
☆示波管： 1．示波器是可以用来观察电信号随时间变化情况的一种电子仪器，其核心部分是示波 管，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成（如下图所示）。
加在偏转电极 YY’上的电压是所要研究的信号电压，如果信号电压是周期性的，且周期 与扫描电压的周期相同，在荧光屏上就显示出信号电压随时间变化的图线。
2．对示波管的分析有以下三种情形 (1)偏转电极不加电压：从电子枪射出的电子将沿直线运动，射到荧光屏的中心点形成 一个亮斑；
(4)动能变化计算法：W 电＋W 非电＝ΔEK
其中（2）、（3）和（4）情况不仅适用于匀强电场，也适用于非匀强电场。应用（2） 式时，可以三个量都取绝对值，计算出功的数值之后，要再根据电场力的方向与电荷移动位 移方向间的夹角确定是电场力做功，还是克服电场力做功，也可都代入符号使用。
3．判断电势能变化（或比较电势能大小）的方法： (1)利用 EPA=qφA 来判断：电势能的正负号是表示大小的，在应用时要把 q 和φA 的正负 号代入分析。
均可），即
。
这类问题基本上是运动学、动力学、静电学知识的综合题，处理问题的要点是要注意区 分不同的物理过程，弄清在不同物理过程中物体的受力情况及运动性质，并选用相应的物理 规律。
主要规律有：(1)牛顿定律结合直线运动公式；(2)动量定理和动能定理；(3)动量守恒定 律和包括电势能及内能的能量守恒定律。
(2)仅在 YY’加电压：①若所加电压稳定，则电子流被加速、 偏转后射到 YY’所在直线上某一点，形成一个亮斑（不在中心）， 如下图所示：
3．电场线与等势面的关系：电场线越密的地方等差等势面也越密，电场线与通过该处 的等势面垂直。
4．场强与电势的关系：场强和电势无因果关系。场强的方向是电势降落最快的方向， 场强大小标志着沿电场线方向电势降落的快慢，场强数值和电势数值无因果关系。
5．在匀强电场中电势差与场强的关系是 U＝Ed，或者 E=U/d，公式中的 d 是沿场强方 向上的距离。
(3)由 C＝Q/U 的关系判定 Q、U 的变化。
(4)从 E＝U/d 确定电容器极板间场强的变化，或由 E 与平行板间正时面积的电荷密度（即 Q/S）成正比的关系判别 E 的变化。
☆带电粒子在电场中的运动： 1. 带电粒子的直线运动： 带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场，受到的电场力与运动方向在同一条直线 上，做加（减）速直线运动。粒子动能的改变量等于电场力做的功（匀强电场及非匀强电场