20180818静电场计算(加速偏转能量)
带电粒子在电场中加速与偏转
带电粒子在电场中加速与偏转
带电粒子在电场中的加速和偏转
(1)带电粒子在匀强电场中运动的计算方法
用牛顿第二定律计算:带电粒子受到恒力的作用,可以方便的由牛顿第二定律以及匀变速直线运动的公式进行计算。
用动能定理计算:带电粒子在电场中通过电
势差为U AB的两点时动能的变化是二;,
- 一1 21
-一梆片
1 。
如图真空中有一对平行金属板,间距为d,接在电压为U的电源上,质量为m电量为q的正电荷穿过正极板上的小孔以V o进入电场,到达负极板时从负极板上正对的小孔穿出。不计重力,求: 正电荷穿出时的速度V是多大?
解法一、动力学
一J壬童
由牛顿第二定律U①由运动学知识:V2 - V o2=2ad②
联立①②解得:■- 解法二、由动能定理qU = -
mv2--mvl
2 2
如2
—+ V°
解得
知识点二:带电粒子在电场中的偏转
(1)带电粒子在匀强电场中的偏转
高中阶段定量计算的是,带电粒子与电场线垂直地进入匀强电场或进入平行板电容器之间的匀强电场。如图所示:
v y
(2)粒子在偏转电场中的运动性质
受到恒力的作用,初速度与电场力垂直,做类平抛运动:在垂直于电场方向做匀速直线运动;在平行于电场方向做初速度为零的匀加速直线运动。
偏转电场强度:E斗
a
粒子的加速度:a二冬
md
粒子在偏转电场中运动时间:t丄
(U为偏转电压,d为两板间的距离,L为偏转电场的宽度(或者是平行板的长度),V o 为经加速电场后粒子进入偏转电场时的初速度。)
(3)带电粒子离开电场时
垂直电场线方向的速度'1 -
沿电场线方向的速度是’ J
合速度大小是:八,方向::「离开电场时沿
带电粒子在电场中加速与偏转问题
带电粒子在电场中的加速和偏转
(1)带电粒子在匀强电场中运动的计算方法
用牛顿第二定律计算:带电粒子受到恒力的作用,可以方便的由牛顿第二定律以及匀变速直线运动的公式进行计算。
用动能定理计算:带电粒子在电场中通过电势差为U AB的两点时动能的变化是,则。
如图真空中有一对平行金属板,间距为d,接在电压为U的电源上,质量为m、电量为q的正电荷穿过正极板上的小孔以v0进入电场,到达负极板时从负极板上正对的小孔穿出。不计重力,求:正电荷穿出时的速度v是多大?
解法一、动力学
解法二、由动能定理
知识点二:带电粒子在电场中的偏转
(1)带电粒子在匀强电场中的偏转
高中阶段定量计算的是,带电粒子与电场线垂直地进入匀强电场或进入平行板电容器之间的匀强电场。如图所示:
(2)粒子在偏转电场中的运动性质
受到恒力的作用,初速度与电场力垂直,做类平抛运动:在垂直于电场方向做匀速直线运动;在平行于电场方向做初速度为零的匀加速直线运动。
(U为偏转电压,d为两板间的距离,L为偏转电场的宽度(或者是平行板的长度),v0为经加速电场后粒子进入偏转电场时的初速度。)
(3)带电粒子离开电场时
垂直电场线方向的速度
沿电场线方向的速度是
合速度大小是:,方向:
离开电场时沿电场线方向发生的位移
偏转角度也可以由边长的比来表示,过出射点沿速度方向做反向延长线,交入射方向与点Q,如图:
设Q点到出射板边缘的水平距离为x,则
又,
解得:
即带电粒子离开平行板电场边缘时,都是好像从金属板间中心线的中点处沿直线飞
出的,这个结论可直接引用。
知识点三:带电粒子在电场中的加速与偏转问题的综合
偏转电场相应公式
偏转电场相应公式
偏转电场是指电场中有一部分粒子受到外力的作用而发生偏转的现象。在物理学中,偏转电场的行为可以通过一些数学公式来描述。以下是一些
与偏转电场相应的公式。
1.加速电场的偏转公式:
当一个粒子在电场中受到一个恒载电荷的加速电场作用时,它会发生
偏转。假设粒子带电量为q,质量为m,电场强度为E,粒子运动轨迹的
半径为r,它受到的向心力可以表达为:
F=qE
而向心力与圆周运动的半径和质量之间的关系是:F=mω²r,其中ω
是角速度。因此,我们可以得到偏转电场的公式:
qE=mω²r
2.磁场中的偏转公式:
除了电场,磁场也可以导致粒子的偏转。通过磁场作用力的方向和大小,我们可以得到偏转电场的公式。假设粒子带电量为q,在磁场B中运动,它受到洛伦兹力的作用。洛伦兹力可以用以下公式表示:
F = qvB sinθ
其中,v是粒子的速度,与运动轨迹的半径r之间有关系:v=ωr。
通过将v替换为ωr,我们可以获得偏转电场的公式:
qωrB sinθ = mω²r
3.质谱仪中的偏转公式:
质谱仪是一种用于分析物质组成的仪器。它通过将带电粒子进入磁场中,并在运动轨迹上引入电场来实现粒子的偏转。假设粒子的带电量为q,质量为m,粒子在磁场中的偏转半径为r,而电场的电势差为V。通过联
立偏转磁场和加速电场的公式,可以得到质谱仪中的偏转公式:qV = ½ mv² = ½ m(ωr)²
通过这个公式,我们可以计算出粒子的电荷量。
这些公式是描述偏转电场的一些基本原理。它们可以应用于各种物理
学研究和实际应用中,例如粒子加速器、质谱仪以及其他需要控制粒子运
(新课标)2018年高考物理一轮复习 第七章 静电场章末热点集训
第七章 静电场
章末热点集训
电场强度的巧解
MN 为足够大的不带电薄金属板,在金属板的右侧,距离为d 的位置
上放入一个电荷量为+q 的点电荷O ,由于静电感应产生了如图所示的电场分布.P 是金属板上的一点,P 点与点电荷O 之间的距离为r ,P 点的电场强度方向和大小为( )
A .方向沿P 点和点电荷的连线向左,大小为 2kqd
r
3
B .方向沿P 点和点电荷的连线向左,大小为 2kq r 2-d
2
r
3
C .方向垂直于金属板向左,大小为 2kqd r
3
D .方向垂直于金属板向左,大小为 2kq r 2-d
2
r
3
[解析] 题中电场与电量均为q 的两个异号点电荷,距离为2d 时产生的电场相同,如图甲所示,P 点的电场方向垂直于金属板向左,设正负点电荷与P 点的连线与水平方向的夹
角为α,如图乙所示,所以P 点的场强为E =kq r
2cos α+kq r
2cos α=2kq r
2·d r
=2kqd
r
3,故选
项C 正确.
[答案] C
1.均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效
于电荷集中于球心处产生的电场.如图所示,在半球面AB 上均匀分布正电荷,总电荷量为q ,球面半径为R ,CD 为通过半球面顶点与球
心O 的轴线,在轴线上有M 、N 两点,OM =ON =2R .已知M 点的场强大小为E ,则N 点的场强大小为( )
A.kq
2R 2-E B .kq 4R 2 C.
kq
4R
2-E D .kq
4R
2+E 解析:选A.左半球面AB 上的正电荷产生的电场等效为带正电荷为2q 的整个球面的电
场和带电荷-q 的右半球面的电场的合电场,则E =2kq
专题08 静电场-2018年高考物理备考中等生百日捷进提升系列(原卷版)
第一部分特点描述
电场是电学的基础,也是高考的重点,每年必考。一般以填空题或计算题的形式进行考查。库仑定律、电场线的性质、带电体在静电场中的平衡、平行板电容器、带电粒子在电场中的运动等是考查的重点。特别是带电粒子在电场中的运动结合交变电流、磁场知识巧妙地把电场性质与牛顿运动定律、功能关系、动量等力学知识有机地结合起来,更是命题几率较高的热点。在复习本部分时要牢牢抓住力和能这两条主线,将知识系统化,找出它们的联系,做到融会贯通,同时还应注意此部分知识与科技前沿、生活实际等的联系,如静电除尘、电容式传感器、喷墨打印机、静电分选器、示波器等。带电粒子在电场中运动一类问题,是高考中考查的重点内容之一.在力、电综合试题中,多把电场与牛顿运动定律,动能定理,功能关系,运动学知识,电路知识等巧妙地综合起来,考查学生对这些基本知识、基本规律的理解和掌握的情况,应用基本知识分析、解决实际问题的能力。
预测高考对电场考查选择题和计算均有:选择题主要检测考生对重要概念的理解和基本规律的运用.重点考查库仑定律、电场、电场强度、电场线、匀强电场、电场强度的叠加、匀强电场中电势差根电场强度的关系、电容器的电容等基本概念、基本规律的综合运用;计算题仍是以高分值高难度形式出现,重点是考查电场力、电势能、电势差、电势等概念与力学综合。从近几年的高考来看,随着招生比例的增大,试题的难度相对而言有所下降,思维难度大,起点高的超难试题没有了,但同时送分题也没有了,在论述题,计算题的思维起点都不是很高,随着对物理过程研究的深入,思维难度逐步增大,因此有效的考查了学生的物理思维能力。因此抓好基本物理知识的教学仍是中学物理教学的首要任务。把握好复习节奏,适当降低起点和速度,着重学生思维能力的培养过程,以基础题训练方法,努力培养学生正确,良好的解题习惯,加强对学生复习方法,应试策略与技巧的训练和指导。
静电场公式大全
1、两个点电荷之间的库仑力:� = �
�1 �2
�2
k 为静电力常量,k=9.0×109N·m2/C2,r 为两个点电荷的距离
�
2、电场强度的定义式:� = �
由此可得电场力 F=Eq
F 为电荷在该点所受电场力的大小,q 为电荷所带电荷量
�
3、点电荷的电场强度:� = � �2
其中 Q 为场源电荷所带电荷量,r 为该点距离场源电荷的距离
3、求电势差
①��� = �� − ��
②��� =
���
�
③� = ��
另类表达:电场力做的功等于电势能的减少量。
由于��� = ��� − ��� ,∆���� = ��� − ��� ,所以��� =− ∆����
6、电势的定义式:� =
��
�
由此可得 �� = ��
7、电势差:��� = �� − �� ,��� = �� − �� ,由此可得��� =− ���
8、电势差与电场力做功的关系:
由
��� = ��� − ��� = �� � − �� � = (�� − �� )� = ��� �
即
��� = ����
电场力做的功等于两点间的电势差乘以电荷量,��� =
9、电势差与电场强度的关系:� = �� 由此可得� =
���
18第十八讲静电场力的功电势
b
qq0 dA dr 2 4 π 0 r qq0 rb dr Aab 2 r a 4 π 0 r
2
)
rdr
rb
dr
dl
r
ra
F E
q
a
q0
qq0 1 1 ( ) 4 π 0 ra rb
结果: Aab仅与 q0 的始末 位置有关,与路径无关.
电势零点 Wa = E dl 关于电势的几点说明: U a a q0
1)电势是标量,有正有负;单位是伏特(v)。
2)某点电势大小是相对的,它相对零电势点而言。 3)电势零点的选择:电势零点与电势能零点为同一点 ① 对有限带电体通常选择无穷远处的电势为零; ② 在实际工作中,通常选择地面的电势为零。 ③ 对于“无限大”或“无限长”的带电体,选有限 区域的某一位置为电势零点。
E
S2
r
σ
r
S侧
S1
P E
S1 =S2 =S
例:无限大均匀带电平面,面电荷密度为 , 求:平面附近某点的电场强度。 e E dS E dS E dS E dS
S1 S2 S侧
ES1 ES2 0 S / 0
Ua
a
E dl
高考物理复习:静电场中的能量
场,下列说法正确的是( C )
A.由于感应起电,该金属小球放入匀强电场后总电荷量将不为零
B.电场线越密的地方电场强度越小
C.将一电子从P点移到Q点,电子的电势能一定减少
D.P点的电势一定高于Q点的电势
思维点拨(1)如何判断P、Q两点电势的高低?
E=
=
(26-17)
3.6
V/cm=2.5 V/cm,故 A 正确。匀强电场中,相同方向上变化相同的距离电势差
相等,故 UaO=Ucb,即 φa-φO=φc-φb,得坐标原点 O 处的电势为 1 V,B 正确。负电
【典例3】 如图所示,阴极射线示波管的聚焦电场由电极A1、A2形成,实
线为电场线,虚线为等势线,Z轴为该电场的中心轴线, P、Q、R为一个从左
侧进入聚焦电场的电子运动轨迹上的三点,则( C )
A.Q点的电势低于P点的电势
B.电场中Q点的电场强度小于R点的电场强度
C.电子在R点处的电势能小于在Q点处的wenku.baidu.com势能
训练突破
1.(多选)空间存在如图所示的静电场,a、b、c、d为电场中的四个点,则
( AD )
A.a点的电场强度比b点的大
B.d点的电势比c点的低
C.质子在d点的电势能比在c点的小
D.将电子从a点移动到b点,静电力做正功
2018年学习静电场课件PPT
• 借题发挥 根据所给的等势面,明确电场 分布情况,画出电场线,再根据轨迹弯曲 方向找电荷的受力方向、受力大小变化; 根据运动轨迹或路径,判断功的正负、动 能及电势能的变化.
• 二、电场强度和电势的进一步理解 • 1.电场强度与电势没有直接关系.电场强 度为零,电势不一定为零.电势为零,电 场强度也不一定为零.电场强度越大的地 方,电势不一定高. • 2.比较电势的高低,应主要把握沿电场线 方向电势降低,若两点不在同一电场线上, 应通过等势面,化为同一电场线上的两点.
• 【例1】 如图1-8-1所示,虚线a、b、 c代表电场中的三条电场线,实线为一带 负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域 时的运动轨迹,P、R、Q是这条轨迹上的 三点,由此可知 • ( )
图1-8-1
• A.带电粒子在R点时的速度大小大于在Q 点时的速度大小 • B.带电粒子在P点时的电势能比在Q点时 的电势能大 • C.带电粒子在R点时的动能与电势能之和 比在Q点时的小,比在P点时的大 • D.带电粒子在R点时的加速度大小小于在 Q点时的加速度大小 • 答案 A
• 4.电势能是电荷在电场中具有的能量,其 大小由电场和 电荷 • 决定.静电力做功要引起电势 能的变化,其关 qUAB • 系式为W=-ΔEp. Ed • 5.静电力做功与电势差的关系式为WAB = . • 6.匀强电场中电场强度与电势差的关系式 为U= .
静电场计算(加速偏转能量)
Word 资料
1.如图,真空中竖直放置的两块平行金属板间加上恒定电压U 0,一质量为m ,
电荷量为q 的正点电荷A 从左板处由静止释放,从右板的小孔水平射出后,进
入一个两板水平放置的平行板电容器,进入时点电荷贴着上极板,经偏转后从下
极板边缘飞出。已知电容器的电容值为C ,极板的间距为d ,长度为kd ,两板
间电压恒定。不计点电荷的重力,求:(1)粒子进入水平放置电容器时的速度大
小;
(2)水平放置的电容器极板所带电荷量大小;(3)A 穿过水平放置电容器的过
程中电势能的增量。
2.如图所示,电子从灯丝K 发出(初速度不计),在KA 间经加速电压U 1加速后,
从A 板中心小孔射出,进入由M 、N 两个水平极板构成的偏转电场,M 、N 两板间的距离为d ,电压为U 2,板长为L ,电子进入偏转电场时的速度与电场方向垂直,射出时没有与极板相碰.已知电子的质量为m ,电荷量为e ,不计电子的重力及它们之间的相互作用力.求:(1)电子在偏转电场中的运动时间t ;(2)电子从偏转电场射出时沿垂直于板方向偏移的距离y .
3.如图所示,有一电子(电量为e ,质量为m )由静止开始经电压1U 加速后,
进入两块间距为d ,电压为2U 的平行金属板间,若电子从两板正中间射入,且恰好能从下板右边缘穿出电场,求:(1)电子进入偏转电场时的速度0v .(2)电子在偏转电场2U 中运动的时间t .(3)金属板AB 的长度L .
4.一带电荷量196.410
q C -=⨯、质量251.610m kg -=⨯的初速度为零的粒子,经加速电场加速后,以4410/v m s =⨯的速度沿垂直于电场线方向进入电场强度的大小E=10V/m 的匀强电场。已知粒子在
2018静电场复习
2018静电场复习
1如图所示,在两条平行的虚线内存在着宽度为L、电场强度为E的匀强电
场,在与右侧虚线相距也为L处有一与电场平行的屏.现有一电荷量为+q、
质量为m的带电粒子(重力不计),以垂直于电场线方向的初速度v0射入电
场中,v0方向的延长线与屏的交点为O.试求:(1)粒子从射入到打到屏上所
用的时间.
(2)粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值tan α;
(3)粒子打在屏上的点P到O点的距离x.
解析:(1)根据题意,粒子在垂直于电场线的方向上做匀速直线运动,所以粒子从射入到
打到屏上所用的时间t=2L v0.
(2)设粒子射出电场时沿平行电场线方向的速度为v y,根据牛顿第二定律,粒子在电场中的
加速度为:a=Eq m,
所以v y=a L
v0=
qEL
mv0,
所以粒子刚射出电场时的速度方向与初速度方向间夹角的正切值为tan α=v y
v0=
qEL
mv02.
(3)设粒子在电场中的偏转距离为y,
则y=1
2a⎝
⎛
⎭
⎪
⎫L
v0
2
=
1
2·
qEL2
mv02,
又s=y+L tan α,
解得:s=3qEL2 2mv02.
答案(1)2L
v0(2)
qEL
mv02(3)
3qEL2
2mv02
2如图所示,光滑绝缘的细圆管弯成半径为R的半圆形,固定在竖直平面内,管口
B、C
的连线是水平直径.现有一质量为m的带正电小球
(可视为质点)从B点正上方的A点自由下落,A、B两点间距离为4R.从小球进入管口开始,整个空间突然加上一个匀强电场,电场力在竖直向上的分力大小与重力大小相等,结果小球从管口C处脱离圆管后,其运动轨迹最后经过A点.设小球运动过程中带电量没有改变,重力加速度为g.求:
【高三物理试题精选】2018年高考物理静电场试题分类解析
2018年高考物理静电场试题分类解析
e, 则得φM-φN=φM-φP 0,说明MQ为高电势,NP为低电势。所以直线c位于某一等势线内,选项A错B对。匀强电场中等势线为平行的直线,所以NP和MQ分别是两条等势线,φM=φQ φP、电子从M点运动到Q点,初末位置电势相等,电场力不做功,选项C错。电子由P点运动到Q点,电场力做正功,电势能减少,选项D错。
【24】24(12分)如图,一质量为m、电荷量为q(q 0)的例子在匀强电场中运动,A、B为其运动轨迹上的两点。已知该粒子在A 点的速度大小为v0,方向与电场方向的夹角为60°;它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°。不计重力。求A、B两点间的电势差。
【答案】
考点动能定理;带电粒子在电场中运动
(16)如图所示为静电力演示仪,两金属极板分别固定于绝缘支架上,且正对平行放置。工作时两板分别接高压直流电的正负极,表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在金属极板中间,则
A乒乓球的左侧感应出负电荷
B乒乓球受到扰动后,会被吸在左极板上
C乒乓球共受到电场力,重力和库仑力三个力的作用
D用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触,放开后乒乓球会在两极板间回碰撞
【答案】D
【解析】
试题分析从图中可知金属板右侧连接电正极,所以电场水平向左,故乒乓球上的电子移动到右侧,即乒乓球的右侧感应出负电荷,A错误;乒乓球右侧带负电,受到的电场力向右,乒乓球左侧带正电,受到的电场力向左,因为左右两侧感应出的电荷量相等,所以受到的电场力相等,乒乓球受到扰动后,最终仍会静止,不会吸附到左极板
2018年年学年高中高中高考物理专题08静电场备考强化训练17电场强度电场线电场力新人教版本本
-让每一个人同等地提高自我
加强训练17 电场强度电场线电场力
本套加强训练收集最近几年来各地高中物理高考真题、模拟试题及其余极有备考价值的习题等挑选而成。电场的最基天性质是对放于此中的电荷有力的作用——静电场力,电场强度和电场线即是应用来描绘电场力性质的两个基本观点.本训练目的即是训练和考察对两基本观点
的理解和掌握,并综合运用电场力、电场力的功等其余有关知识剖析带电体在电场中运动的规律。从而,使我们熟习利用等效场的思想方法去剖析解决近似问题.
一、破解依照
㈠同一电场内各点“场强的比较”:
⑴电场线“线密度大处场强盛”;反之则小;“密度一致”,则场强“相等”。
⑵对带电体和直、沟通电路,电荷面密度大处场强盛;反之则小一些;
⑶也
可依据
E
、
E
k
Q
、
E
UAB定量求
解。
r
2d
㈡“场强的合成与分解”:
⑴“共线”点电荷场强的合成与分解,近似沿同向来线的力的矢量运算;
⑵“不共线”时,则应用平行四边形定章。
㈢电场力及其功:
做功规律:电场力做的正功等于电势能的减少,电场力做的负功等于电势能的增添。
⑴FqEqUd,FqkQr2
⑵WFdqEd qU,W AB qU AB qkQ(1r A1r B)
㈣电场力与其余力相同,拥有加快成效,即能改变带电体的运动状态。
㈤电场力做功可惹起电荷的动能、电势能等的变化,恪守动能定理、电功-电势能关系。
二、优选习题
㈠选择题(每题5分,共40分)
⒈(15江苏)两个相同的负电荷和一个正电荷邻近的电场线散布如图-1所示,c时两
负电荷连线的中点,d点在正电荷的正上方,c、d到正电荷的距离相等,则()
高三第一轮复习第8章《静电场》(电场中的加速与偏转)自编练习
领兑市安插阳光实验学校第八章静电场(电场中的加速与偏转)
1.如图右所示,两质量均为m的小球A和B分别带有+q和-q的电量,被绝缘细线悬挂,两球间的库仑引力小于球的重力mg.现加上一个水平向右的匀强电场,待两小球再次保持静止状态时,下列结论正确的是()
A.悬线OA向右偏,OA中的张力大于2mg
B.悬线OA向左偏,OA中的张力大于2mg
C.悬线OA不发生偏离,OA中的张力于2mg
D.悬线AB向左偏,AB线的张力比不加电场时要大
2.如图右所示,将平行板电容器与电池组相连,两极板间的带电尘埃恰保持静止状态,若将两板缓慢地错开一些,其他条件不变,则()A.电容器的带电荷量不变
B.尘埃仍保持静止状态
C.电流计G中有a到b方向的电流
D.电流计G中有b到a方向的自由电荷量量向通过
3.下列粒子从静止状态经过电压为U的电场加速后,速度最大的是( )
A.质子(1
1H) B.氘核H2
1
C.α粒子(4
2
He) D.钠离子(Na+)
4.电子以初速度v0沿垂直场强方向射入两平行金属板中间的匀强电场中,现增大两板间的电压,但仍使电子能够穿过平行板间,则电子穿越平行板所需要的时间( )
A.随电压的增大而减小 B.随电压的增大而增大
C.加大两板间距离,时间将减小D.与电压及两板间距离均无关5.两平行金属板间匀强电场,不同的带电粒子都以垂直于电场的方向飞入电场(不计重力),要使这些粒子经过电场具有相同的偏转角,则这些粒子( ) A、有相同的初动能和相同的比荷 B、有相同的动量(速度与质量的积)和相同的比荷
C、相有同的初速度和相同的比荷
静电场公式归纳
静电场公式归纳
1.(矢量)静电力F ⎪
⎩⎪
⎨⎧
()()2
29221/100.9C m N k r q q k F qE F ⋅⨯===用代入负号使用真空、点电荷,不比较大小,不用代负号
2.(矢量)场强E ⎪⎩
⎪
⎨
⎧()()
()为沿电场线方向距离
匀强电场适用于点电荷任何电场d d U
E r Q
k E q F
E AB →===
2 3.(标量)电势ϕ ⎩⎨
⎧()
)
(代入负号代入负号AB
B A p U q
E =-=
ϕϕϕ
4.(标量)电势能p E ⎩⎨⎧)()
(代入负号代入负号AB
pB pA p W E E q E =-⋅=ϕ
5.(标量)电势差AB U ⎪⎩⎪
⎨⎧为沿电场线方向距离代入负号代入负号d d E U U q
W U AB
B A AB AB
AB →⋅=-==
)
()(ϕϕ
6.(标量)静电力做功AB W ⎪
⎩⎪
⎨⎧为电场线方向距离
代入负号代入负号d qEd Fl W E E W U q W AB pB pA AB AB AB →==-=⋅=θcos )()
(
特别提示:①元电荷 C e 19106.1-⨯= ②电子带负电:C q 19106.1-⨯-= ③质子带正点:C q 19106.1-⨯+= ④ J eV 19106.11-⨯=
⑤沿电场线方向电势降低,如−→−B
A B A ϕϕ> ⑥电场线与等势面垂直,且由高等势面指向低等势面。
电容和偏转公式
1.电容(C )⎩⎨
⎧
CU
Q C Q
C kd
S C kd
S C r ====
即比值定义式:空气中:决定式:ππε44
注:⎩⎨⎧不变充电后移去电池,不变保持与电池相连,
2018年全国高考物理试题研究-------静电场部分及必考题Microsoft Word 文档
板接触,能使电容器带电a
b
)静电场可以用电场线和等势面形象描述。
的场强表达式;
S到
点时速度的大小;
静电场同步强化训练题
1`.两个等量异种点电荷位于x轴上,相对原点对称分布,正确描述电势φ随位置变化规律的是图()
2.如图所示,两个带电小球A、B分别处于光滑绝缘的竖直墙面和斜面上,且在
同一竖直平面内.用水平向左的推力F作用于B球,两球在图示位置静止.现
将B球移动一些,发现A球随之移动少许,两球在虚线位置重新平衡.则重新
平衡时的情况与移动前相比,下列说法中正确的是()
A.推力F变小B.墙面对A的弹力变小
C.斜面对B的弹力变大D.两小球之间的距离变小
3.如图所示,实线为某电场中的电场线,虚线为一带电粒子运动轨迹,则下列说法错误的是:
()
A.粒子带负电
B.粒子在A点具有的电势能E PA小于粒子在B点具有的电势能E PB
C.粒子在A点具有的动能E KA小于在B点具有的动能E KB
D.粒子在A点的加速度小于在B点的加速度
4如图所示,A、B、C为一条竖直电场线上的三点,一带正电小球从A点由静止释放,
下落至B点时速度达到最大,下落至C点时速度恰好为0.已知小球质量为m,电荷
量为q,AB距离为h1,小球在B点的速度为v,BC距离为h2,重力加速度为g,取
A点电势为零.则由以上数据可以求出()
A.B点场强B.B点电势
C.C点场强D.C点电势
5.在电场方向水平向右的匀强电场中,一带电小球从A点竖直向上抛出,其运动的轨迹如图
所示.小球运动的轨迹上A、B两点在同一水平线上,M为轨迹的最高点.小球抛出时的
动能为8.0J,在M点的动能为6.0J,不计空气的阻力.则()
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
电荷量为q 的正点电荷A 从左板处由静止释放,从右板的小孔水平射出后,进
入一个两板水平放置的平行板电容器,进入时点电荷贴着上极板,经偏转后从下
极板边缘飞出。已知电容器的电容值为C ,极板的间距为d ,长度为kd ,两板间
电压恒定。不计点电荷的重力,求:(1)粒子进入水平放置电容器时的速度大
小;
(2)水平放置的电容器极板所带电荷量大小;(3)A 穿过水平放置电容器的过
程中电势能的增量。
2.如图所示,电子从灯丝K 发出(初速度不计),在KA 间经加速电压U 1加速后,
从A 板中心小孔射出,进入由M 、N 两个水平极板构成的偏转电场,M 、N 两板
间的距离为d ,电压为U 2,板长为L ,电子进入偏转电场时的速度与电场方向垂
直,射出时没有与极板相碰.已知电子的质量为m ,电荷量为e ,不计电子的重力及它们之间的相互作用力.求:
(1)电子在偏转电场中的运动时间t ;(2)电子从偏转电场射出时沿垂直于板方向偏移的距离y .
3.如图所示,有一电子(电量为e ,质量为m )由静止开始经电压1U 加速后,
进入两块间距为d ,电压为2U 的平行金属板间,若电子从两板正中间射入,且
恰好能从下板右边缘穿出电场,求:(1)电子进入偏转电场时的速度0v .(2)
电子在偏转电场2U 中运动的时间t .(3)金属板AB 的长度L .
4.一带电荷量196.410
q C -=⨯、质量251.610m kg -=⨯的初速度为零的粒子,经加速电场加速后,以4410/v m s =⨯的速度沿垂直于电场线方向进入电场强度的大小E=10V/m 的匀强
电场。已知粒子在穿越该电场过程中沿电场强度方向的位移为5cm ,不计粒子所受重力,求:
(1)带电粒子在偏转电场中运动的时间.
(2)偏转电场的宽度.
v紧贴上板垂直于电场线方向射入该电场,刚好从
电粒子(不计重力),以初速
下板边缘射出,末速度恰与初速度成30%,如图所示.求:(1)粒子末速度v的
大小;(2)匀强电场的场强E的大小;(3)两板间的距离d。
6.如图所示,在竖直平面内一个带正电的小球质量为m,所带的电荷量为q,用一根长为L且不可伸长的绝缘轻细线系在一匀强电场中的O点。匀强电场的方向水平向右,分布的区域足够大。现将带正电小球从O点右方由水平位置A点无初速度释放,小球到达最低点B时速度恰好为零。求匀强电场的电场强度E的大小.
7.如图所示,质量为m,电荷量为e的粒子从A点以v0的速度沿垂直电场线方
向的直线AO方向射入匀强电场,由B点飞出电场是速度方向与AO方向成45°,
已知AO的水平距离为d。(不计重力;)求:(1)从A点到B点用的时间;(2)
匀强电场的电场强度大小;(3)AB两点间电势差.
8.如图所示,水平放置的平行板电容器两板间距为d=8 cm,板长为L=25 cm,接
在直流电源上,有一带电液滴以v0=0.5 m/s的初速度从板间的正中点水平射入,恰
好做匀速直线运动,当它运动到P处时迅速将下极板向上提起4/3cm,液滴刚好打在
金属板末端,g取10 m/s2,求:(1)液滴经过P点以后的加速度大小;(2)从液滴射入
开始计时,求液滴运动到P点所用时间.
入偏转电场(U 、d 、L 保持不变),设带电粒子的偏转距离为y 和速度偏转角度为
ϕ。(1)若2
d y =,求进入偏转电场粒子的初速度大小;(2)若60ϕ=︒,求进入偏转电场粒子的初速度大小; (用题中所给数据表示)
10.如图所示,一条长为L 的细线上端固定在O 点,下端系一个质量为m 带电量为q
+的小球,将它置于一个很大的匀强电场中,电场强度方向水平向右,已知小球在B 点
时平衡,细线与竖直线的夹角为37θ=,重力加速度为g ,求:(1)电场强度E 的大
小; (2)若将小球拉到与0点等高处的A 点释放,小球摆到最低点时绳子的拉力大
小。
11.一带电粒子以竖直向上的初速度v 自A 点进入场强为E 、方向水平向右的匀强
电场,粒子受到的电场力大小等于重力,当粒子到达B 点时,速度大小仍等于v ,
但方向变为水平,重力加速度大小为g ,求:
(1)从A 到B 所经历的时间;
(2)A 、B 之间的电势差。
12.如图所示,一质量为m=2.0×10-2kg 、带电荷量为q=10×10-6C 的小球,用长为10cm
绝缘细线悬挂在水平向右的云强电场中,假设电场区域足够大,静止时悬线向左与竖
直方向成60°角.小球在运动过程中电荷量保持不变,重力加速度取g=10m/s 2.
(1)判断小球带何种电荷.
(2)求电场强度E 的大小.
(3)撤去电场后,求小球运动到最低点时,对细绳的拉力。
在水平向左的匀强电场中,E =2×103V/m ,半圆轨道半径R =0.4 m ,一带正电的小滑块质
量为m =0.04 kg ,电量q =1.5×10-4 C ,小滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.25,g
取10 m/s 2,求:(1)要使小滑块能运动到半圆轨道的最高点L ,滑块应在水平轨道上离N
点多远处释放?(2)这样释放的滑块通过半圆轨道中点P 点时对轨道压力是多大?
14.电荷量为e ,质量为m 的电子从A 点沿与电场垂直的方向进入匀强电场,初速度
为0v ,当它通过电场中B 点时,速度与场强方向成0150角,不计电子的重力,求:(1).
电子经过B 点的速度多大?(2) AB 两点间的电势差多大?
15.如图所示为说明示波器工作原理的示意图,已知两平行板间的距
离为d 、板长为l ,电子经电压为U 1的电场加速后从两平行板间的中央
处垂直进入偏转电场.设电子质量为m 、电荷量为e .(不计电子所受
重力)(1)求经电场加速后电子速度v 的大小;(2)要使电子离开偏转电
场时的偏转角度最大,两平行板间的电压U 2应是多少?并求电子出电
场时的动能多大(结果用d 、l 、U 1、e 表示)?
16.如图所示,电荷量为-e ,质量为m 的电子从A 点沿与电场垂直的方向进入匀强
电场,初速度为v 0,当它通过电场中B 点时,速度与场强方向成150°角,不计电子
的重力,求A 、B 两点间的电势差。