高中物理《导与练》选修3-1(教科版)第一章本章总结
高中物理选修31知识点总结
高中物理选修3-1知识点总结高中物理选修3-1知识点总结高中物理选修3-1知识点总结第一章电场一基本公式1.库仑定律:F静=KQ1Q2r2(k9.0109Nm2/c2)2.场强(1)定义式:EF电q(2)点电荷:EKQr2(3)匀强电强:EUd3.电场力:F电Eq4.电势差:UABWABABqAWAOq5.电场力做功:与重力做功类同,做正功电势能减少,做负做电势能不断增加(1)W电=Uq(2)W电=F电scos6.电容器:QQ(1)cU{(2)Cs4kd7.电荷以初速度为零先进入加速电场U1再进入偏转电场U2:(1)水平侧移技术水平距离即竖直方向位移:U2y2l4U1d(2):tanU2l2Ud18.带电粒子在电场中的位移:(1)粒子穿过电场的时间:tLv0(2)在磁场中的加速度:aUqmd(3)搬回电场时的侧移距离:y12at2(4)离开电场时的速度偏向角:tanvyatvxv0二.基本规律1.电荷守恒定律a.带同种电荷的相同两球先接触后再分开,则两球各带总电荷量的一半b.带异种电荷的相同两球先之后接触后再分开,则电荷先中和再均分。
2.库仑定律条件:真空中的点电荷3.场强方向:规定:把正电荷受力的方向规定为场强方向4.电场线:(1)不相交、不相切,不闭合(2)密的地方场强大,疏的地方场强弱(3)某点的强场方向与该点的切线方向一致5.等势线:(1)与电场线垂直(2)在等势线上移动电荷,电场力不做功(3)等势线密的地方场强大,疏的地方场强弱6.等量这三类电荷电场分布:7.等量生化电荷电场分布:8.电容器:a.与源断开,电量Q不变;b.与电源接通电压U不变。
9.力做功:(1)电场力:仅仅决定电势能的变化。
正功,电势能减少;负功,电势能增加。
(2)重力:只决定重力势能的变化。
正功,重力势能减少;负功,重力势能增加(3)安培力:做正功电能转化为机械能,做负功机械能转化为电能。
做多少功,就转化多少能量。
(4)洛仑兹力:对运动电荷永远不够做功,始终与速度方向垂直。
物理选修3-1第一章知识点归纳
物理选修3-1第一章知识点归纳物理选修3-1第一章知识点归纳第一章静电场公式集1、最小的电荷量叫“元电荷”e=1.6*10-19C一个电子所带的电荷量为1e2、库仑定律F=kQq/r2k:静电力常量Q:源电荷q:试探电荷3、电场强度(矢量)E=F/q=kQ/r2E的方向与正电荷在该点所受的静电力的方向相同4、电场线1)、电场线上每点的切线方向表示该点场强的方向。
2)、电场线不相交。
3)、电场线的疏密或等势面的间距小和大都表示场强的弱和强。
4)、匀强电场的电场线是间隔相等的平行线。
5)、电场线指向电势降低的方向,即由电势高的等势面指向电势低的等势面。
5、静电力做的功等于电势能的减少量WAB=EPA-EPB=qEdAB=qUABdAB:AB两点沿电场方向的距离电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功。
6、电势(标量)φ=EP/q电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值,叫做这一点的电势。
电势的大小与场强的大小没有必然的联系。
++++++++------E=0+E≠0E=0E=0E=07、等势面1)、等势面一定与电场线垂直,即与场强方向垂直。
2)、同一等势面上移动电荷时,静电力不做功。
3)、等势面不相交。
4)、同一等势面,场强不一定相同。
8、电压(电势差)UAB=φA-φB9、等势体表面为同一等势面,所有内部场强处处为0,所有内部没有电荷。
拓展:内外表面为两个不同的等势面,环内场强为0,而中间有场强。
10、电势差与场强的关系UAB=Ed⊥E:匀强电场d⊥:AB两点沿场强方向的距离即匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积。
E=UAB/d⊥即电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势。
11、电容C=Q/UQ:单一极板带电量的绝对值电容在数值上等于使两极板间的电势差为(每)1V时,电容器需要带的电荷量C=ε常量r S/(4πkd)εr:电介质的相对介电常数k:静电力12、U=4πkdQ/(ε13、带电粒子的加速r S)E=4πkQ/(εr S)动能定理mV/2=qUAB(静电力做功)14、带电粒子的偏转加速度a=F/m=qE/m=qU/(md)偏移距离y=at2/2运动时间t=l/V0偏转角tanθ=V⊥/V0V⊥=at提问人的追问20__-10-2319:47还能详细点么、整齐一点、看不太清回答人的补充20__-10-2319:521、最小的电荷量叫“元电荷”e=1.6*10-19C一个电子所带的电荷量为1e2、库仑定律F=kQq/r2k:静电力常量Q:源电荷q:试探电荷3、电场强度(矢量)E=F/q=kQ/r2E的方向与正电荷在该点所受的静电力的方向相同4、电场线1)、电场线上每点的切线方向表示该点场强的方向。
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2、等势面:电势相等的点构成的面 有下特征;
• • • • • 在同一等势面上移动电荷电场力不做功。 等势面与电场力垂直。 电场中任何两个等势面不相交。 电场线由高等势面指向低等势面。 规定:相邻等势面间的电势差相差,所以等势面 的疏密反映了场强的大小(匀强点电荷电场等势 面的特点)
• A、等量同种电荷连线和中线上 • 连线上:中点电势最小 • 中线上:由中点到无穷远电势逐渐减小, 无穷远电势为零。 • B、等量异种电荷连线上和中线上 • 连线上:由正电荷到负电荷电势逐渐减小。 • 中线上:各点电势相等且都等于零。
• 2.决定式 • (1)E=kQ/ r2,仅适用于在真空中点电荷 Q形成的电场,E的大小与Q成正比,与r2成 反比。 • (2)E=U/d,仅适用于匀强电场。
(三)电势能
• 1.电场力做功的特点:电场力对移动电荷 做功与路径无关,只与始末位的电势差有 关,Wab=qUab
• 2.判断电势能变化的方法 • (1)根据电场力做功的正负来判断,不管 正负电荷,电场力对电荷做正功,该电荷 的电势能一定减少;电场力对电荷做负功, 该电荷的电势能一定增加。 • (2)根据电势的定义式U=ε/q来确定。 • (3)利用W=q(Ua-Ub)来确定电势的高低。
(八)、电势与电势差的比较:
(1)电势差是电场中两点间的电势的差值, • (2)电场中某一点的电势的大小,与选取的参考 点有关;电势差的大小,与选取的参考点无关。 • (3)电势和电势差都是标量,单位都是伏特,都 有正负值; • 电势的正负表示该点比参考点的电势大或小; • 电势差的正负表示两点的电势的高低。
(四)静电平衡
• 把金属导体放入电场中时,导体中的电荷 重新分布,当感应电荷产生的附加电场E与 原场强E0叠加后合场强E为零时,即E= E0 +E=0,金属中的自由电子停止定向移动, 导体处于静电平衡状态。
物理选修3-1-第一章知识点总结
第一章 电场基本知识点总结(一)电荷间的相互作用1.电荷间有相互作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷相互吸引,两电荷间的相互作用力大小相等,方向相反,作用在同一直线上。
2.库仑定律:在真空中两个点电荷间的作用力大小为F= kQ1Q2/r2,静电力常量k=9.0×109N ·m2/C2。
(二)电场强度1.定义式:E=F/q ,该式适用于任何电场.E 与F 、q 无关只取决于电场本身,与密度ρ类似,密度ρ定义为Vm =ρ ,而ρ与m 和V 均无关,只与物质本身的性质有关.(1)场强E 与电场线的关系: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,电场线的方向与场强E 的大小无直接关系。
(2)场强的合成:场强E 是矢量,求合场强时应遵守矢量合成的平行四边形法则。
(3)电场力:F=qE ,F 与q 、E 都有关。
2.决定式(1)E=kQ/ r2,仅适用于在真空中点电荷Q 形成的电场,E 的大小与Q 成正比, 与r2成反比。
(2)E=U/d ,仅适用于匀强电场。
d 是沿场强方向的距离,或初末两个位置等势面间的距离。
3.电场强度是矢量,其大小等于F 与q 的比值,反映电场的强弱;其方向规定为正电荷受力的方向.4.电场强度的叠加是矢量的叠加空间中若存在着几个电荷,它们在P 点都激发电场,则P 点的电场为这几个电荷单独在P 点产生电场的场强的矢量合.(三)电势能1.电场力做功的特点:电场力对移动电荷做功与路径无关,只与始末位的电势差有关,Wab=qUab2.判断电势能变化的方法(1)根据电场力做功的正负来判断,不管正负电荷,电场力对电荷做正功,该电荷的电势能一定减少;电场力对电荷做负功,该电荷的电势能一定增加。
(2)根据电势的定义式U=ε/q 来确定。
(3)利用W=q(Ua-Ub)来确定电势的高低(四)电势与电势差1.电场中两点间的电势差公式(两个):U AB =W AB /q ;U AB = 2、电场中某点的电势公式: =W A ∞/q = E A (电势能)/q(五)静电平衡把金属导体放入电场中时,导体中的电荷重新分布,当感应电荷产生的附加电场E '与原场强E0叠加后合场强E 为零时,即E= E0 +E '=0,金属中的自由电子停止定向移动,导体处于静电平衡状态。
高中物理选修3-1第一章知识点总结
高中物理选修3-1第一章知识点总结高中物理学习过程中,需要掌握好选修3-1第一章的重点知识点,下面是店铺给大家带来的高中物理选修3-1第一章知识点,希望对你有帮助。
高中物理选修3-1第一章知识点(一)1. 电势能:电荷处于电场中时所具有的,由其在电场中的位置决定的能量称为电势能.注意:系统性、相对性2. 电势能的变化与电场力做功的关系(1)电荷在电场中具有电势能。
(2)电场力对电荷做正功,电荷的电势能减小。
(3)电场力对电荷做负功,电荷的电势能增大。
(4)电场力做多少功,电荷电势能就变化多少。
(5)电势能是相对的,与零电势能面有关(通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零,或把电荷在大地表面上电势能规定为零。
)(6)电势能是电荷和电场所共有的,具有系统性。
(7)电势能是标量。
3. 电势能大小的确定电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处电场力所做的功。
高中物理选修3-1第一章知识点(二)1. 空腔导体或金属网罩可以把外部电场遮住,使其不受外电场的影响。
2. 静电屏蔽的两种情况导体内腔不受外界影响:接地导体空腔外部不受内部电荷影响:3. 静电屏蔽的本质:静电感应与静电平衡4. 静电屏蔽的应用:电学仪器和电子设备外面金属罩、通讯电缆外层金属套电力工人高压带电作业,全身穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋5. 静电平衡导体的特性:(1)导体内部场强处处为零(2) 导体是等势体,表面为等势面(3)导体外部表面附近场强方向与该点的表面垂直高中物理选修3-1第一章知识点(三)1. 点电荷:当电荷本身的大小比起它到其他带电体的距离小得多,这样可以忽略电荷在带电体上的具体分布情况,把它抽象成一个几何点。
这样的带电体就叫做点电荷。
点电荷是一种理想化的物理模型。
VS质点2. 带电体看做点电荷的条件:①两带电体间的距离远大于它们大小;②两个电荷均匀分布的绝缘小球。
3. 影响电荷间相互作用的因素:①距离;②电量;③带电体的形状和大小4. 库仑定律:在真空中两个静止点电荷间的作用力跟它们的电荷的乘积成正比,跟它们距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
高中物理选修3-1详细知识点归纳(新人教版)
第一章 静电场第一节、电荷及其守恒定律(5)自然界中的两种电荷(1) 正电荷和负电荷:把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为 正 电荷,用正数表示,则丝绸带 负 点;把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为 负 电荷,用负数表示,则毛皮带 正 电。
(2)电荷及其相互作用:同种电荷相互 排斥 ,异种电荷相互 吸引 .原子核式结构:包括原子核(质子“带正电”)和核外电子(带负电)。
通常说物体不带电是指物体中的质子所带的 正电 与电子所带的 负电 在数量上相等,使整个物体对外不显电性。
(3)电荷守恒定律:电荷既不能 创造,也不能 消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移个人过程中,电荷的总量 保持不变。
2.三种起电方式(1)摩擦起电:两个相互绝缘的物体相互摩擦,使其中容易失去电子的物体由于失去电子而带 正电 ,而另一个得到电子的物体带 负点 。
原因:不同物质的原子核束缚电子的能力不同.结果:两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷.(2)感应起电:用静电感应的方法使物体带电,叫做感应起电.静电感应: 把一个带电的物体移近一个不带电的异体时,可以使导体带电的现象。
规律:近端感应异种电荷,远端感应同种电荷。
例 :如图所示,导体棒AB 靠近带正电的导体Q 放置.A 端带 _负_ 电荷.B 端带_正_电荷 。
(3)接触起电:一个带电的导体靠近一个不带电的导体而是这个不带电的导体带电的现象。
强调:三种起电方式的实质:电子的转移 ;三种起电方式都不是创造了电荷,也不是使电荷消失,而是使物体中的正负电荷分开,使电荷从物体的一部分转移到另一部分,或从一个物体转移到另一个物体,转移过程中总量不变。
3.元电荷(1)电荷的多少叫做 电荷量 .符号:Q 或q 单位:库仑 符号:C(2)人们把最小的电荷量叫元电荷,用e 表示。
电荷量e 的值:e=1.6×10-19C电子所带的电荷量的大小为e ,为负电;质子所带电荷量大小也为e ,但为正电。
物理选修3-1-知识点归纳(全)
第一章 《静电场》一、电荷、电荷守恒定律1、两种电荷:“+”“-”用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷。
2、元电荷:所带电荷的最小基元,一个元电荷的电量为1.6×10-19C ,是一个电子(或质子)所带的电量。
说明:任何带电体的带电量皆为元电荷电量的整数倍。
荷质比(比荷):电荷量q 与质量m 之比,(q/m)叫电荷的比荷 3、起电方式有三种 ①摩擦起电②接触起电 注意:电荷的变化是电子的转移引起的;完全相同的带电金属球相接触,同种电荷总电荷量平均分配,异种电荷先中和后再平分。
③感应起电——切割B ,或磁通量发生变化。
④光电效应——在光的照射下使物体发射出电子 4、电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能被消灭,它们只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,系统的电荷总数是不变的. 二、库仑定律1. 内容:真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
方向由电性决定(同性相斥、异性相吸) 2. 公式:221rQ Q kF = k =9.0×109N ·m 2/C 2极大值问题:在r 和两带电体电量和一定的情况下,当Q 1=Q 2时,有F 最大值。
3.适用条件:(1)真空中; (2)点电荷.点电荷是一个理想化的模型,在实际中,当带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时,就可以把带电体视为点电荷.(这一点与万有引力很相似,但又有不同:对质量均匀分布的球,无论两球相距多近,r 都等于球心距;而对带电导体球,距离近了以后,电荷会重新分布,不能再用球心距代替r )。
点电荷很相似于我们力学中的质点.注意:①两电荷之间的作用力是相互的,遵守牛顿第三定律②使用库仑定律计算时,电量用绝对值代入,作用力的方向根据“同性相排斥,异性相吸引”的规律定性判定。
计算方法:①带正负计算,为正表示斥力;为负表示引力。
高中物理选修3-1详细知识点归纳(新人教版)
第一章 静电场第一节、电荷及其守恒定律(5)自然界中的两种电荷(1) 正电荷和负电荷:把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为 正 电荷,用正数表示,则丝绸带 负 点;把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为 负 电荷,用负数表示,则毛皮带 正 电。
(2)电荷及其相互作用:同种电荷相互 排斥 ,异种电荷相互 吸引 .原子核式结构:包括原子核(质子“带正电”)和核外电子(带负电)。
通常说物体不带电是指物体中的质子所带的 正电 与电子所带的 负电 在数量上相等,使整个物体对外不显电性。
(3)电荷守恒定律:电荷既不能 创造,也不能 消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移个人过程中,电荷的总量 保持不变。
2.三种起电方式(1)摩擦起电:两个相互绝缘的物体相互摩擦,使其中容易失去电子的物体由于失去电子而带 正电 ,而另一个得到电子的物体带 负点 。
原因:不同物质的原子核束缚电子的能力不同.结果:两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷.(2)感应起电:用静电感应的方法使物体带电,叫做感应起电.静电感应: 把一个带电的物体移近一个不带电的异体时,可以使导体带电的现象。
规律:近端感应异种电荷,远端感应同种电荷。
例 :如图所示,导体棒AB 靠近带正电的导体Q 放置.A 端带 _负_ 电荷.B 端带_正_电荷 。
(3)接触起电:一个带电的导体靠近一个不带电的导体而是这个不带电的导体带电的现象。
强调:三种起电方式的实质:电子的转移 ;三种起电方式都不是创造了电荷,也不是使电荷消失,而是使物体中的正负电荷分开,使电荷从物体的一部分转移到另一部分,或从一个物体转移到另一个物体,转移过程中总量不变。
3.元电荷(1)电荷的多少叫做 电荷量 .符号:Q 或q 单位:库仑 符号:C(2)人们把最小的电荷量叫元电荷,用e 表示。
电荷量e 的值:e=1.6×10-19C电子所带的电荷量的大小为e ,为负电;质子所带电荷量大小也为e ,但为正电。
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高中物理学习材料唐玲收集整理章末总结第一部分题型探究静电力与平衡把质量m 的带负电小球A ,用绝缘细绳悬起,若将带电荷量为Q 的带正电球B 靠近A ,当两个带电小球在同一高度相距r 时,绳与竖直方向成α角.试求:(1)A 球受到的绳子拉力多大? (2)A 球带电荷量是多少?【思路点拨】(1)对小球A 受力分析,受重力、静电引力和绳子的拉力,根据三力平衡求出绳子拉力;(2)根据库仑定律求出小球A 的带电量.解析:(1)带负电的小球A 处于平衡状态,A 受到库仑力F ′、重力mg 以及绳子的拉力T 的作用,其合力为零.因此mg -Tcos α=0,F ′-Tsin α=0得T =mgcos α,F ′=mgtan α.(2)根据库仑定律F ′=k qQr 2,所以A 球带电荷量为q =mgr 2tan αkQ.答案:(1)A球受到的绳子拉力F′=mgtan α(2)A球带电荷量是q=mgr2tan αkQ小结:本题先根据平衡条件得到库仑力,再根据库仑定律求出B 球的带电量.►针对性训练1.用两根长度均为L的绝缘细线各系一个小球,并悬挂于同一点.已知两小球质量均为m,当它们带上等量同种电荷时,两细线与竖直方向的夹角均为θ,如图所示.若已知静电力常量为k,重力加速度为g.求:(1)小球所受拉力的大小;(2)小球所带的电荷量.解析:(1)对小球进行受力分析,如图所示.设绳子对小球的拉力为T ,则T =mgcos θ(2)设小球在水平方向受到库仑力的大小为F ,则F =mgtan θ,又因为:F =k Q 2r2,r =2Lsin θ所以Q =2Lsin mgtan θk. 答案:见解析 粒子在电场中的运动一带电的粒子射入一固定的点电荷Q 形成的电场中,沿图中虚线由a 点运动到b 点,a 、b 两点到点电荷的距离分别是r a 、r b ,且r a >r b ,若粒子只受电场力,则在这一过程中( )A .粒子一定带正电荷B .电场力一定对粒子做负功C .粒子在b 点的电势一定高于a 点的电势D .粒子在b 点的加速度一定小于在a 点的加速度【思路点拨】由于粒子运动的轨迹是远离电荷Q的,所以可以判断它们应该是带同种电荷;再由电场力的方向和粒子运动的方向的关系,可以判断做功的情况;根据电场线的疏密可以判断出场强的大小,进而可以判断出电场力和加速度的大小.解析:A.由粒子的运动的轨迹可以判断出粒子和点电荷Q之间的作用力是互相排斥的,所以它们应该是带同种电荷,但不一定就是带正电荷,所以A错误.B.由于粒子和点电荷Q之间的作用力是互相排斥的,而粒子是向着电荷运动的,也就是库仑力的方向和粒子运动的方向是相反的,由功的公式可以判断电场力一定对粒子做负功,所以B正确.C.由A的分析可知,不能判断Q带的电荷的性质,所以不能判断ab点的电势的高低,所以C错误.D.由于r a>r b,根据E=k Qr2可以判断a点的场强要比b点小,所以粒子在b点时受的电场力比较大,加速度也就大,所以D错误.答案:B小结:本题是对电场性质的考查,根据粒子的运动的轨迹判断出粒子和电荷Q所带的电荷的性质,是解决本题的关键,当然还要理解电场线与场强的关系.►针对性训练2.(多选)一带电粒子在正电荷形成的电场中,运动轨迹如图所示的abcd曲线,下列判断正确的是(BC)A.粒子带负电B.粒子通过a点时的速度比通过b点时大C.粒子在a点受到的电场力比b点小D.粒子在a点时的电势能比b点大解析:A.轨迹弯曲的方向大致指向合力的方向,知电场力背离正电荷方向,所以该粒子带正电.故A错误.B.从a到b,电场力做负功,根据动能定理,动能减小,a点动能大于b点动能,则a点速度大于b点的速度.故B正确.C.b点的电场线比a点电场线密,所以b点的电场强度大于a 点的电场强度,所以粒子在a点的电场力比b点小.故C正确.D.从a到b,电场力做负功,电势能增加.所以a点的电势能小于b点的电势能.故D错误.功能关系在电场中的运用如图所示,在点电荷+Q的电场中有A、B两点,将质子和α粒子(带电荷量是质子的2倍,质量是质子的4倍)分别从A点由静止释放到达B点时,它们速度大小之比为多少?解析:质子和α粒子都是正离子,从A 点释放后将受电场力作用,加速运动到B 点,设AB 间的电势差为U ,根据动能定理得:对质子:q H U =12m H v 2H ①对α粒子:q αU =12m αv 2α ②由①②得v Hv α=q H m αq αm H =21答案:将质子和α粒子分别从A 点由静止释放到达B 点时,它们的速度大小之比是2∶1.►针对性训练3.如图所示,一电子(质量为m ,电量绝对值为e)处于电压为U 的水平加速电场的左极板A 内侧,在电场力作用下由静止开始运动,然后穿过极板B 中间的小孔在距水平极板M 、N 等距处垂直进入板间的匀强偏转电场.若偏转电场的两极板间距为d ,板长为l ,求:(1)电子刚进入偏转电场时的速度v 0;(2)要使电子能从平行极板M 、N 间飞出,两个极板间所能加的最大偏转电压U max ′.解析:(1)在加速电场中,由动能定理有: eU =12mv 20-0①解①得:v 0=2eUm.② (2)电子在偏转电场中做类平抛运动,有: 平行极板方向:l =v 0t ③ 垂直极板方向:y =12eU ′dm t 2④要飞出极板区:y ≤d2 ⑤联解③④⑤式得:U ′≤2d 2l 2U ,即U ′max =2d 2l 2U.⑥答案:见解析 创新探究有这样一种观点:有质量的物体都会在其周围空间产生引力场,而一个有质量的物体在其他有质量的物体所产生的引力场中,都要受到该引力场的引力(即万有引力)作用,这种情况可以与电场类比,那么,在地球产生的引力场中重力加速度,可以与电场中下列哪个物理量相类比( )A .电势B .电势能C .电场强度D .电场力解析:本题的情境比较新,引力场与电场是两个不同性质的场,但有可比性.引力场的特点是对处于引力场的有质量的物体有力的作用即F =mg ,g 为重力加速度,这是引力场中力的性质.而电场的特点是对处于电场的电荷有力的作用即F =Eq ,E 为电场强度.两者都是从力的角度显示场的重要性质.答案:C第二部分 典型错误释疑典型错误之一 忽视对电性的讨论真空中两个静止点电荷相距10 cm ,它们之间的相互作用力大小为9×10-4 N ,当它们合在一起时,成为一个带电量为3×10-8 C 的点电荷,问:原来两个电荷的带电量各为多少?【错解】根据电荷守恒定律:q 1+q 2=3×10-8 C =a ①根据库仑定律:q 1q 2=r 2k F =(10×10-2)29×109×9×10-4 C 2=1×10-15 C 2=b以q 2=bq 1代入①式得:q 21-aq 1+b =0解得q 1=12(a ±a 2-4b)=12(3×10-8±9×10-16-4×10-15)C.【分析纠错】学生的思维缺乏全面性,因两点电荷有可能同号,也有可能异号.题中仅给出相互作用力的大小,两点电荷可能异号,按电荷异号计算.由q 1-q 2=3×10-8 C =a. q 1q 2=1×10-15 C 2=b.得q 21-aq 1-b =0,由此解得:q 1=5×10-8 Cq 2=-2×10-8 C.典型错误之二 因错误理解直线运动的条件而出错如图所示,一粒子质量为m ,带电量为+q ,以初速度v 与水平方向成45°角射向空间匀强电场区域,粒子恰做直线运动.求这匀强电场最小场强的大小,并说明方向.【错解】因粒子恰做直线运动,所以电场力刚好等于mg ,即电场强度的最小值为:E min =mg q.【分析纠错】因粒子恰做直线运动,说明粒子所受的合外力与速度平行,但不一定做匀速直线运动,还可能做匀减速运动.受力图如图所示,显然最小的电场强度应是:E min =mgsin 45°q =2mg2q,方向垂直于v 斜向上方.典型错误之三 因错误判断带电体的运动情况而出错质量为m 的物块,带正电Q ,开始时让它静止在倾角α=60°的固定光滑绝缘斜面顶端,整个装置放在水平方向、大小为E =3mgQ 的匀强电场,如图所示,斜面高为H ,释放物体后,物块落地的速度大小为( )A.(2+3)gHB.52gH C .22gH D .223gH 【错解】不少同学在做这道题时,一看到“固定光滑绝缘斜面”就想物体沿光滑斜面下滑不受摩擦力作用,由动能定理得:mgH +QEH2=12mv 2,得v =(2+3)gH 而错选A. 【分析纠错】其实“固定光滑绝缘斜面”是干扰因素,只要分析物体的受力就不难发现,物体根本不会沿斜面下滑,而是沿着重力和电场力合力的方向做匀加速直线运动,弄清了这一点,就很容易求得本题正确答案应是C.典型错误之四 因忽视偏转电场做功的变化而出错一个动能为E k 的带电粒子,垂直于电场线方向飞入平行板电容器,飞出电容器时动能为2E k ,如果使这个带电粒子的初速度变为原来的两倍,那么它飞出电容器时的动能变为( )A .8E kB .5E kC .4.25E kD .4E k【错解】当初动能为E k时,未动能为2E k,所以电场力做功为W =E k;当带电粒子的初速度变为原来的两倍时,初动能为4E k,电场力做功为W=E k;所以它飞出电容器时的动能变为5E k,即B选项正确.【分析纠错】因为偏转距离为y=qUL22mdv20,所以带电粒子的初速度变为原来的两倍时,偏转距离变为y4,所以电场力做功只有W=0.25E k,所以它飞出电容器时的动能变为4.25E k,即C选项正确.。
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都移走,两对金箔均张开
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库
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孤立点电荷周围的电场
等量异种点电荷的电场等量同种点电荷的电场
若只给一条直电场线,要比较A、B两点的场强大小,则无法由电场线的疏密程度来确
定.对此种情况可有多种推断
场。
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一簇球面垂直于电场线的一簇平面不规则球面两簇对称的曲面两簇对称的曲面
)
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特别注意:用数学公式表述的物理规律,有它的成立条件和适用范围。
也可以说物理公式是对应着一定的物理模型的。
应用物理公式前,一定要看一看能不能在此条件下使用该公
式。
11。
高中物理选修3-1_知识点总结
物理选修3-1知识总结第一章第1节电荷及其守恒定律一、起电方法的实验探究1.物体有了吸引轻小物体的性质,就说物体带了电或有了电荷。
2.两种电荷自然界中的电荷有2种,即正电荷和负电荷.如:丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷;用干燥的毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是负电荷.同种电荷相斥,异种电荷相吸.(相互吸引的一定是带异种电荷的物体吗?)不一定,除了带异种电荷的物体相互吸引之外,带电体有吸引轻小物体的性质,这里的“轻小物体”可能不带电.3.起电的方法使物体起电的方法有三种:摩擦起电、接触起电、感应起电○1摩擦起电:两种不同的物体原子核束缚电子的能力并不相同.两种物体相互摩擦时,束缚电子能力强的物体就会得到电子而带负电,束缚电子能力弱的物体会失去电子而带正电.(正负电荷的分开与转移)○2接触起电:带电物体由于缺少(或多余)电子,当带电体与不带电的物体接触时,就会使不带电的物体上失去电子(或得到电子),从而使不带电的物体由于缺少(或多余)电子而带正电(负电).(电荷从物体的一部分转移到另一部分)○3感应起电:当带电体靠近导体时,导体内的自由电子会向靠近或远离带电体的方向移动.(电荷从一个物体转移到另一个物体)三种起电的方式不同,但实质都是发生电子的转移,使多余电子的物体(部分)带负电,使缺少电子的物体(部分)带正电.在电子转移的过程中,电荷的总量保持不变.二、电荷守恒定律1、电荷量:电荷的多少。
在国际单位制中,它的单位是库仑,符号是C.2、元电荷:电子和质子所带电荷的绝对值1.6×10-19C,所有带电体的电荷量等于e或e的整数倍。
(元电荷就是带电荷量足够小的带电体吗?提示:不是,元电荷是一个抽象的概念,不是指的某一个带电体,它是指电荷的电荷量.另外任何带电体所带电荷量是1.6×10-19C的整数倍.)3、比荷:粒子的电荷量与粒子质量的比值。
4、电荷守恒定律表述1:电荷守恒定律:电荷既不能凭空产生,也不能凭空消失,只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量保持不变。
高中物理选修3-1全册知识点总结
111076.1⨯=em e 高中物理选修3-1全册知识点总结第一章 静电场1.1电荷及其守恒定律一、电荷 1、 使物体带电的三种方式电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移过程中,电荷的总量保持不变 三、元电荷电荷的多少叫做电荷量.符号:Q 或q 单位:库仑 符号:C 1、元电荷:电子所带的电荷量(最小的电荷量),用e 表示.注意:所有带电体的电荷量或者等于e ,或者等于e 的整数倍。
2、电荷量e 的值:e =1.60×10-19C3、比荷(荷质比):电子的电荷量e 和电子的质量m e 的比值,为C/㎏1.2库仑定律一、库仑定律1、内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与他们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比.作用力的方向在两个点电荷的连线上表达式:221r q q kF = (适用条件:真空中,点电荷——理想化模型)2静电力常量k = 9.0×109N ·m2/C2 二、库仑的实验库仑扭秤实验(1785年,法国物理学家.库仑)1.3电场强度一、电场:1、产生:电荷的周围都存在电场A、电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质——电场发生的B、物质性:是客观存在的2、基本性质:A、对放入其中的电荷有力的作用引入电场中的任何带电体都将受到电场力的作用,且同一点电荷在电场中不同点处受到的电场力的大小或方向都可能不一样.B、有能的性质当带电体在电场中移动时,电场力将对带电体做功,这表示电场具有能量.可见,电场具有力和能的特征二、电场强度1.物理意义:描述电场强弱的物理量2.定义:电荷在电场中某点所受到的电场力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度,简称场强.用E表示。
(比值法)3.定义式:E=F/q (适用于所有电场)4、方向:与正电荷在该点所受的电场力的方向相同;与负电荷在该点所受的电场力的方向相反5.单位:N/C V/m注意:电场中某一点处的电场强度E是唯一的,它的大小和方向与放入该点电荷q无关,它决定于电场的源电荷及空间位置,电场中每一点对应着的电场强度与是否放入电荷无关三、(真空中)点电荷周围的电场1、大小:E=kQ/r2 (只适用于点电荷的电场)2、方向:如果是正电荷,E的方向就是沿着PQ的连线并背离Q;如果是负电荷:E的方向就是沿着PQ的连线并指向Q四、电场强度的叠加电场中某点的电场场强为各个点电荷单独在该点产生的电场场强的矢量和五、电场线----形象描述电场强度的大小和方向(人们假想的)1、定义:电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线,曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度的方向。
物理选修3-1内容完整归纳
高中物理选修3-1物理选修3-1内容完整归纳第一章 电场一、电场基本规律1、电荷守恒定律:电荷既不会创生,也不会消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,在转移过程中,电荷的总量保持不变。
(1)三种带电方式:摩擦起电,感应起电,接触起电。
(2)元电荷:最小的带电单元,任何带电体的带电量都是元电荷的整数倍,e=1.6×10-19C ——密立根测得e 的值。
2、库伦定律:(1)定律内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
(2)表达式:221r Q kQ F = k=9.0×109N ·m2/C2——静电力常量 (3)适用条件:真空中静止的点电荷。
二、电场 力的性质:1、电场的基本性质:电场对放入其中的电荷有力的作用。
2、电场强度E :(1)定义:电荷在电场中某点受到的电场力F 与电荷的带电量q 的比值,就叫做该点的电场强度。
(2)定义式:q FE =E 与F 、q 无关,只由电场本身决定。
(3)电场强度是矢量:大小:在数值上为单位电荷受到的电场力。
方向:规定正电荷受力方向,负电荷受力与E 的方向相反。
(4)单位:N/C,V/m 1N/C=1V/m (5)其他的电场强度公式○1点电荷的场强公式:2r kQ E =——Q 场源电荷 ○2匀强电场场强公式:d UE =——d 沿电场方向两点间距离(6)场强的叠加:遵循平行四边形法则3、电场线:(1)意义:形象直观描述电场强弱和方向的理想模型,实际上是不存在的 (2)电场线的特点: ○1电场线起于正电荷(无穷远),止于(无穷远)负电荷 ○2不封闭,不相交,不相切。
○3沿电场线电势降低,且电势降低最快。
一条电场线无法判断场强大小,可以判断电势高低。
○4电场线垂直于等势面,静电平衡导体,电场线垂直于导体表面 (3)几种特殊电场的电场线三、电场12、电势能Ep :(1)定义:电荷在电场中,由于电场和电荷间的相互作用,由位置决定的能量。
高中物理《导与练》选修3-1(教科版)第1课时 欧姆定律
掌握密相连及实验在
物理科学中的重要地位.
高中·物理
第 1节
第1课时
欧姆定律
欧姆定律
高中·物理
自主学习
课堂探究
达标测评
2.电阻定律.(Ⅰ) 3.电阻的串联、并联.(Ⅰ)
高中·物理
4.电源的电动势和内阻.(Ⅱ) 5.闭合电路的欧姆定律.(Ⅱ) 6.电功率、焦耳定律.(Ⅰ) 7.实验七:测定金属的电阻率(同时练习使用螺旋测微器). 8.实验八:描绘小电珠的伏安特性曲线. 9.实验九:测定电源的电动势和内阻. 10.实验十:练习使用多用电表. 说明:不要求解反电动势的问题. 三、教学建议 本章教学时应突出基本概念的讲解与理解,如:电流、电阻、电阻率、电 动势、内阻、路端电压、电功率、热功率等;教学时应突出基本规律的讲 解和应用,如:部分电路欧姆定律、闭合电路欧姆定律、电阻定律、串、 并联规律、焦耳定律等.
高中·物理
二、欧姆定律、电阻 1.欧姆定律 (1)内容:通过导体的电流I跟导体 两端的电压U 成正比. (2)公式:I=
U R
或U=IR.
(3)适用范围:欧姆定律适用于金属导体和电解质溶液,对气态导体和半导
体元件并不适用. 2.电阻
(1)意义:反映导体对电流的 阻碍
作用.
U I
(2)定义及定义式:导体两端的 电压U 与导体中电流I 的比值.定义式:R= (kΩ ),兆欧(MΩ ).
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自主学习
目标导航 (教师参考)
课前预习·感悟新知
重点:电流的定义式、欧姆定律的表达式及IU图像 难点:(1)导体中电流的形成原因及电流的微观解释 (2)电阻的概念理解 (3)I-U图像的应用
高中物理选修3-1第一章最全知识点归纳
物理选修3-1第一章知识归纳第1节电荷及其守恒定律1. 同种电荷相斥,异种电荷相吸.带电体还有吸引不带电物体的性质。
2.两种电荷自然界中的电荷有2种-----正电荷和负电荷.电子“湮灭”不是电子的消失,而是一个正电子结合一个负电子后整体不再显电性而成光子,3.起电的方法起电的三种方法:摩擦起电、接触起电、感应起电。
------实质是电子的转移。
○1摩擦起电:束缚电子能力强的物体得到电子,束缚电子能力弱的失去电子---- 束缚能力。
○2接触起电:带电体与不带电体接触,电荷转移-----------实质得失电子。
○3感应起电:带电体靠近导体,自由电子会向靠近或远离带电体的方向移动----电子移动。
切记---被感应体与人接触或与大地接通,被感应体是近端。
人是导体,触摸时,人体和地球组成一个导体,地球则为远端。
4、电荷量:库仑,符号----C.5、元电荷:符号----e,一个抽象的概念,不指具体的带电体,电荷的最小计量单位。
等于电子和质子所带电荷量的绝对值1.6×10-19C。
所有带电体的电荷量等于e或e的整数倍。
6、比荷:粒子的电荷量与粒子质量的比值。
电子枪加速;动能的变化量等于电场力做的功。
速度与比荷相关。
(1)若粒子的初速度为零,则qU=mv22qU m(2)若粒子的初速度不为零,则qU=mv2/2 – mv0222qU Vm7、电荷守恒定律电荷守恒定律:电荷既不能凭空产生,也不能凭空消失,只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量保持不变。
在一个与外界没有电荷交换的系统内,正、负电荷的代数和保持不变。
A、有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B,分别带电荷量为Q A=4q Q B=-2q让两个绝缘小球接触再分开, Q A=Q B=q,切记重点------“完全相同”“绝缘””正负。
B、电子“湮灭”不是电子的消失,而是一个正电子结合一个负电子后整体不再显电性,转化成中性的光子,C、如右图所示,不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金箔.当枕形导体的A端近一带电导体C时( B C D )A.端金箔张开,B端金箔闭合•B.用手触摸枕形导体后,A端金箔仍张开,B端金箔闭合•C.用手触摸枕形导体后,将手和C都移走,两对金箔均张开•D.选项A中两对金箔分别带异种电荷,选项C中两对金箔带同种电荷•• 第一章 第2节 库仑定律一、电荷间的相互作用1、点电荷: 抽象的点类比质点,一种理想化的物理模型。
2018-2019学年《导与练》高二物理人教版选修3-1课件:第一章 章末总结(教师备用)
ce= cd bc = 4.5 6 cm=3.6 cm,故场强 E= Uce = 26 17 V/cm=2.5 V/cm.
bd
4.52 62
ce 3.6
选项 A 正确.由 Uca=UbO 即 c- a= b- O,
得 O=1 V,所以 B 正确. 电子在 a 点电势能 Epa=q a=-10 eV, 在 b 点电势能 Epb=q b=-17 eV, 所以 Epa-Epb=7 eV,a 点电势能比 b 点高 7 eV,选项 C 错误.电子从 b 到 c 电场力做 功 W=qUbc=-e×(17-26)V=9 eV,选项 D 正确.
A.Ea∶Eb=4∶1 B.Ec∶Ed=2∶1 C.Wab∶Wbc=3∶1 D.Wbc∶Wcd=1∶3
解析 :ra ∶rb=1 ∶2,rc ∶rd=1 ∶2,由点 电荷的电 场强度公 式
E=k Q r2
可
知,Ea∶Eb=4∶1,Ec∶Ed=4∶1,选项 A 正确,B 错误;Uab=3 V,Ubc=1 V,Ucd=1 V, 由 W=qU 可知,Wab∶Wbc=3∶1,Wbc∶Wcd=1∶1,选项 C 正确,D 错误.
章末总结(教师备用)
单元体系 高考真题
单元体系 构建
高考真题 链接
链接一:电场力的性质 1.(2013·全国卷Ⅱ,18)如图,在光滑绝缘水平面上,三个带电小球a,b和c分 别位于边长为l的正三角形的三个顶点上;a,b带正电,电荷量均为q,c带负电. 整个系统置于方向水平的匀强电场中.已知静电力常量为k.若三个小球均处 于静止状态,则匀强电场场强的大小为( B )
6.(2016·全国Ⅱ卷,15)如图,P是固定的点电荷,虚线是以P为圆心的两个 圆.带电粒子Q在P的电场中运动,运动轨迹与两圆在同一平面内,a,b,c为 轨迹上的三个点.若Q仅受P的电场力作用,其在a,b,c点的加速度大小分别 为aa,ab,ac,速度大小分别为va,vb,vc.则( D )
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由几何关系得 x=y+Ltan θ
3qEL2 解得 x= . 2 2mv0 2L 3qEL2 答案:(1) (2) v0 2mv0 2
高中·物理
方法技巧
带电粒子的偏转分析
带电粒子在电场中偏转的处理方法类似平抛运动的处理方法.由于带电
粒子的质量较小,可以忽略重力对其运动的影响,所以飞出电场后做匀速 直线运动. 二、等分法确定等势点 1.在匀强电场中,沿任意一个方向,电势降落都是均匀的,故在同一直线
2L v0
.
高中·物理
(2)设粒子射出电场时沿平行电场线方向的速度为 vy=
qEL qE t′= m mv0
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 θ=
2
vy v0
.
1 qE L qEL2 设粒子在电场中的偏转距离为 y= = 2 m v0 2mv0 2
上相同间距的两点间电势差相等.
2.在匀强电场中,相互平行且相等的线段两端点的电势差相等.
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【例 3】 如图所示,A,B,C 是匀强电场中等腰直角三角形的三个顶点,已知 A,B,C 三点的电 势分别为 A=15 V, B=3 V, C=-3 V,试确定场强的方向,并画出电场线.
解析:根据 A,B,C 三点电势的特点,在 AC 连线上取 M,N 两点,使 AM=MN=NC,如图所示,尽管 AC 不一定是场强方向,但可以肯定 AM,MN,NC 在场强方向上的投影长度相等,由 U=Ed 可知, UAM=UMN=UNC=
半(带电粒子就好像是从“中点”射出似的).
②静止的带电粒子经同一电场加速,再垂直射入同一偏转电场,射出粒子 的偏转角度和侧移与粒子的q,m无关.
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【例2】 如图所示,在两条平行的虚线内存在着宽度为L、场强为E的匀强
电场,在与右侧虚线相距也为L处有一与电场线方向平行的屏.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:
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【例4】 如图所示,在O点放置一个正电荷,在过O点的竖直平面内的A点自 由释放一个带正电的小球,小球的质量为m,电荷量为q.小球落下的轨迹如 图中虚线所示,它与以O为圆心、R为半径的圆(图中实线表示)相交于B,C两 点,O,C在同一水平线上,∠BOC=30°,A距离OC的竖直高度为h.若小球通过B 点的速度为v,试求: (1)小球通过C点的速度大小;
A C
3
=
15 3 3
V=6 V.由此可知, N=3 V, M=9 V,B,N 两点等电势,BN 的连
线即为等势线,那么电场线与 BN 垂直.电场强度的方向为电势降低的方向:斜向下.
答案:见解析
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三、电场力做功与电势差、电势能的综合应用
在解决电场中的能量问题时常用到的基本规律有动能定理、能量守恒定 律,有时也会用到功能关系. 1.应用动能定理解决问题需研究合外力的功(或总功). 2.应用能量守恒定律解决问题需注意电势能和其他形式能之间的转化. 3.应用功能关系解决该类问题需明确电场力做功与电势能改变之间的对 应关系. 4.有电场力做功的过程机械能一般不守恒,但机械能与电势能的总和可以 不变.
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本章总结
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知能导图
专题整合
高考前线
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知能导图
单元回眸·构建体系
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专题整合
归类解析·提炼方法
一、带电粒子在电场中的运动 1.带电粒子的加速 (1)运动过程分析 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 直线上,做匀加(减)速直线运动. (2)两种处理方法 ①力和运动关系法——牛顿第二定律 根据带电粒子受到电场力,用牛顿第二定律求出加速度,结合运动学公式确定带电 粒子的速度、时间和位移等.这种方法通常适用于受恒力作用下做匀变速运动的 情况. ②用能量观点处理带电体在电场中的运动问题 对于受变力作用的带电体的运动,必须借助于能量观点来处理.即使是恒力作用的 问题,用能量观点处理也常常显得简便.
答案:(2) 2 gL sin
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2.带电粒子在电场中的偏转
(1)进入电场的方式:以初速度v0垂直于电场线方向进入匀强电场.
(2)受力特点:电场力大小不变,且方向与初速度v0的方向垂直. (3)运动规律
①粒子沿初速度 v0 的方向做匀速直线运动,在板间的运动时间 t=
l . v0 ②粒子沿电场力方向做初速度为零的匀加速直线运动,由牛顿第二定律,加速度
Q0 U Q 、E= ,可得 E= 0 , C d Cd
又因为 Eq=mgcos α,所以 q= mgdC cos 答案:(1) Q0
mgdC cos . Q0
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(2)液滴到达Q点时的速度大小.
解析:(2)对液滴受力分析,根据牛顿第二定律: mgsin α=ma,v2=2aL,所以 v= 2 gL sin .
(1)粒子从射入到打到屏上所用的时间t;
(2)粒子打到屏上的点到O点的距离x. 〚核心点拨〛 由粒子在竖直方向和水平方向分别做初速度为零的匀加 速直线运动和匀速直线运动求侧位移及飞出电场时速度,由速度偏转角 求打到屏上的点到O点的距离. 解析:(1)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为t=
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Байду номын сангаас
【例1】 如图所示,平行板电容器电容为C,电荷量为Q0,极板长为L,极板 间距离为d,极板与水平面成α 夹角,现有一质量为m的带电液滴沿两极板 的中线从P点由静止出发到达Q点,P,Q两点都恰在电容器的边缘处,忽略 边缘效应,求: (1)液滴的电荷量;
解析:(1)液滴受力分析如图所示. 由 U=
a=
F qE qU = = . m m md
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1 2 qUl 2 ③偏转距离:y= at = . 2 2 2mdv0 vy at qEl ④速度偏转角:tan = = = , vx v0 mv02
出射速度 v= vx 2 vy 2 (vx=v0,vy=at).
(4)两个有用的结论
①从中央垂直于电场方向射入(即沿x轴射入)的带电粒子在射出电场时 速度的反向延长线交x轴上的一点,该点为带电粒子在x方向上位移的一