电场解题实例PPT课件

C M
（2）若要使粒子不能返回释放点，则释
放点距C孔的高度要满足什么条件？
N
D
-
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例18：如图所示，质子和α粒子由
静止均经过相同的加速电压U加速后，
沿垂直于电场线方向进入平行板电 v0
容器两板间的匀强电场，已知两板
间的电势差为U，，若质子和α粒子
由进入到离开电场均未打到极板上，
问：
屏
（1）质子和α粒子飞出电场打到荧光屏上会出现几个亮 点？
A
C
300
-
B2
2、电场中的力学问题 （1）平衡问题——电场中带电球或液滴在电场力和其它力作用 下的共点力平衡或力矩平衡。 例3：在一直线上的a、b两点各有一个点电荷Q1、Q2，已知：
Q1=+9Q，Q2=-Q，a、b距离为r，问： （1）此直线上场强为零的点有几个？在何处？ （2）如果在直线上放上第三个点电荷Q3，要使三个点电荷都处
（2）能否证明质子和α粒子好象都从电容器正中射出？
（3）两种粒子从进入偏转电场到离开电场的过程中，它 们的动量改变量的大小之比等于多少？
-
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例19：各种不同速率的正负离子垂直射入由A、B板提供的匀 强电场的中央，离子的电量为e，质量为m，偏转电场的电压 为U，两极板间距离为d，极板长为L，C为宽度为d的金属板， 射到C上的离子不能再射到屏S上，电场A、B，金属板C和屏S
A B +Q C
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例12：竖直放置的A、B两平行板相距为
d，带电后板间为一匀强电场，质量为m，
带电量为q的小球C系在细丝线的一端，
线的另一端系在A板上的O点，开始时OC O
C
成水平，无初速释放后，当小球运动到
600
D点时，小球的速度为零，OC与OD的夹
角为600，求：
B
（1）AB两板间的电势差为多大？
为多大？ 例11：如图所示，光滑绝缘细杆竖直放 置，它与以正电荷Q为圆心的某一圆周交 于B、C两点为m，带电量为-q的有孔小球 从杆上A点无初速下滑，已知：q＜＜Q， AB=h小球滑到B点时的速度大小为√3gh， 则小球从A到B的过程中，电场力做的功 W=？A、B两点间的电势差UAB=？-
D
Q 300 L OL C
少？
A E
O
B
C
-
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例14：质量为m，带电量为+q的微粒， 在O点的初速V0与水平方向成θ角射出， 如图所示，微粒在运动过程中所受阻
力大小恒为f，
V0
mq θ O
（1）如在某方向上加一定大小的匀强 电场后，能使微粒仍沿V0方向做直线 运动，试求所加匀强电场的场强最小值。
（2）若加上大小一定、方向水平向左的的匀强电场，仍保证
D
（2）小球在D点时,细线对小球的拉力 多大？
d A
（3）小球在运动过程中，细线对小球 的拉力的最大值为多大？
-
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例13：如图所示，一个竖直放置的半 径为R的光滑绝缘环，置于水平方向 的匀强电场中，电场强度为E，有一 质量为m，电量为q的带正电的空心小 球套在环上，并且Eq=mg。（1）当小 球由静止开始从环的顶端A下滑1/4圆 弧长的位置B时，小球的速度为多大？ （2）小球从环的顶端A滑至底端C的 过程中，小球在何处速度最大？为多
-
1
二、解题思路指导
1、电场强度与电势之间的关系
A
D
例1：如图所示，A、B、C、D是匀强电场中
一正方形的四个顶点，已知：A、B、C三点
的电势分别为UA=15V，UB=3V，UC=-3V由此可 B
C
得D点的电势UD=_________V。
例2：如图所示，A、B、C是匀强电场中的三点，已知：UA=10V、 UB=4V 、UC=-2V ，∠A=300 、∠B=900 、AC=4√3cm，试确定 该电场的场强E的大小和方向。
A
B
C
例9：在光滑的水平面上桌面上，有相距L的两个点电荷小球A、 B，它们的质量分别为m和2m，由静止开始运动，初始时刻A的 加速度为a，经过一段时间后B的加速度大小也是a，速度大小 为v，求：（1）A、B是同种电荷，还是异种电荷？（2）当B 的加速度大小也是a时，A、B的距离是多大？A的速度是多少？ （3）从初始时刻起至B的加速度大小为a这段时间内，B对A的 库仑力做了多少功？（4）两点电荷相遇时，各自通过的位移
之比是多少？
-
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例10：如图所示，倾角为300的直角三角 形底边长为2L，且处于水平位置，斜面 A 为光滑绝缘导轨，现在底边中点O处固 定一正点电荷Q，让一质量为m的带正电 的点电荷q从斜面顶端A处释放沿斜面滑 下（不脱离斜面），现测得它滑到B点 在斜边上的垂足D点处的速度为V，加速 B 度为a，方向沿斜面向下。问：点电荷q 滑到斜面底端C点时的速度和加速度各
A、T
B、2T
C、4T
D、8T
（2）变速运动——有电场力参与的用牛顿第二定律讨论的问题。 匀加速直线运动、变加速直线运动、圆周运动、简谐振动。
（3）能量转换问题——电场力的功、动能定理的应用、有电势 能参与的能量守恒的讨论。
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例7：如图所示：有两个完全相同的金属球a和b，其中b球 固定在绝缘的水平地板上，a球从离b的高为H的正上方由 静止下落，与b球碰撞后又回跳h高度，设两球碰撞过程中
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例17：如图所示，M、N为上下两块水平放
置的平行金属板，两板中心各有小孔C和D
分布在一条竖直线上，两板相距为d，现有
一电量为q（q>0），质量为m的粒子从C孔
正上方的A点（A点距C孔的距离为d）由静
止释放，粒子进入两板后又能返回A点，共
A
用时3√2d/g（不计空气阻力）求：
（1）两板间的电压。
于平衡状态，那么Q3带什么电？带电量多少？放在何处？
例4：三各自由点电荷，自左向右分布在一条直线上，要使它们
都处于平衡状态，它们的电量q1、q2、q3（都是绝对值）应满足什 么关系？
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例5：用轻质细线1将质量为m1、电量为q1的小球A悬
挂于固定点O，再用轻质细线2将质量为m2、电量为q2
的小球B悬挂于小球A下,两根线都处于竖直绷紧状态,
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例6：如图所示，A、B是带有等量的同种电荷
的两小球，它们的质量都是m，它们的悬线长度
都是L，悬线上端都固定在同一点O，B球悬线竖 直且被固定，A球在力的的作用下，偏离B球x的
L
L
地方静止平衡，此时A受到的绳的拉力为T现保 A X
持其它条件不变，用改变A球质量的方法，使A
B
球再距B为1/2 X处平衡，则A受到绳的拉力为：
的相对位置如图所示，求：
（1）屏S上出现的亮环宽度是多少？
（2）动能多大的离子经偏转电场后才能打到屏Fra bibliotek上？L
L
L
d
V0
A
B
-
C
S
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1
若在挂两小球的中间引入场强为E的水平向右方向的
匀强电场,试问：
A
（1）当m1=m2=m q1=q q2=-q（q>0）时，线1和线 2各向何方倾斜？并求它们和竖直方向的夹角。
2 B
（2）在m1=m2=m q2=-q（q>0）的情况下，要使线1 的倾斜方向与线2的倾斜方向相反，但与竖直方向相
反，q1应为多大？
B
L VA θ A mg
（1）粒子在A点和B点的速度之比VA:VB。
（2）电场强度E的大小。
VB E
（3）从A到B的过程中，机械能的增加量。
（4）粒子过B点后，继续运动到与A点等高的C点，则CA两点的 间距为多大？粒子经过C点时的速度大小和方向怎样？
-
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（4）带电粒子在电场中的加速和偏转问题
例16：一水平放置的平行板电容器置于真空中，开始时两 板间电场的场强大小为E1，这时一带电微粒在电场中正好 处于静止状态，现将两板间的场强大小突然增加到E2，保 持方向不变持续一段时间后，又突然将电场反向，而保持 场强大小不变再持续一段同样的时间后，带电微粒恰好能 回到初始位置上，已知在整个过程中微粒并未与极板相碰， 试求场强E2与E1的大小之比。
机械能不损失，空气阻力也不计，则：
A、若a、b有一球不带电h>H
a
B、若a、b带等量同种电荷h<H
C、若a、b带等量异种电荷h>H
H
D、若a、b带不等量同种电荷h>H
E、若a、b带不等量异种电荷h<H
b
-
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例8：如图所示，在绝缘光滑水平面上，固定着A、B、C三个带电 小球，它们的质量为mA:mB:mC=1:2:1,同时释放三个小球的瞬间,A 球的加速度为2m/s2方向向左,C球的加速度为6m/s2方向向右,则B 球的加速度大小是多少？方向怎样？
电场解题实例
一、知识要点：
电场的性质
1、力的性质——电场强度、电场线、电场力
库仑定律 F=kq1q2/r2
F=Eq
2、能的性质——电势和电势差、等势面、电场力的功和电势能
3、降低，且电场线与等势面垂直。在匀强电场中，
UAB=场强和电势的关系——在一切静电场中，沿电场线方向 电势
逐点Ed ，式中d为AB两点间沿场强方向的距离。
微粒沿V0方向做直线运动，并且经过一段时间后微粒又回到O点， 求回到O点时的速率。
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例15：一个带电粒子从A点以竖直 向上的速度，飞入水平向右的匀 强电场，当它运动到右上方的B点 时，速度变为水平，若粒子的质 量为m，电量为q（q>0），AB两点 的间距为L，AB与水平方向的夹角 为θ（重力加速度为g，不计空气 阻力）求：