高中物理课件-静电场复习课

U2 U1
例3．一束电子流在经U1＝5000V的加速电压加速后，在 距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所
示，若两板间距d＝1.0cm，板长L＝5.0cm，那么，要使
电子能从平行板间飞出，两个极板上最多能加多大电压？
解：电子在加速电场中加速过程中
eU 1
1 2
mv
2 0
①
· v0
U
电子在偏转电场中做类平抛运动过程中
A
D
E
B
C
16
EP
q③
EP 电势能
WAB EPA EPB ②
电势
④U AB A B
电势差 U
⑦
WAB qUAB
⑤ U Ed
W 电场力做功
WAB FlAB cos ①
与路径无关
电场力
F
电场强度 ELeabharlann Baidu
⑥
EF q
7、 一、静电平衡状态：导体中无电荷定向移动的状态. 静 二、静电平衡状态下导体电场的特点: 电 1. 内部场强处处为零。 现 2.导体是等势体,表面为等势面。 象 3.导体表面任意一点的场强方向与该点的表面垂直。 的 三、静电平衡状态下导体电荷分布的特点： 应 1.导体内部没有电荷（净电荷）,电荷只分布在导体的外表面。 用 说明：导体内部没有净电荷，但仍有自由电荷。
荷分布状况对它们之间作用力的影响可以忽
略不计时，带电体可视为点电荷.
题型一、有三个完全相同、大小可以忽略的金属
小球A、B、C，A带电量7Q，B带电-Q，C不带
电，将A、B固定起来，然后让C球反复与A、B接
触，最后移去C球，试问A、B间的库仑力变为原
来的多少？ 解：由于C在A、B间反复接触，故最终三个球的带
A．保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ增大
B．保持S闭合，将A板向B板靠近，则θ不变
C．断开S，将A板向B板靠近，则θ增大
D．断开S，将A板向B板靠近，则θ不变
9、带电粒子在电场中的运动
1、加速： 电场力做功:W=qU
由动能定理：W 1 mv 2 0
qU
1
mv
2
2
2
A
dB E +
v
v 2qU m
电荷在电场中某点的电势能，等于把它从这点 移动到零势能位置的过程中静电力所做的功.
三. 电势 EP
q
1：电势的相对性：某点电势的大小是相对于 零点电势而言的。零电势的选择是任意的， 一般选地面和无穷远为零势能面。
2：电势的固有性：电场中某点的电势的大小 是由电场本身的性质决定的，与放不放电荷 及放什么电荷无关。
状态，试问：点电荷c的性质是什么？电荷量
多大？它放在什么地方？
q1
q2
+
-
两同夹异、两大夹小、近小远大
题型三、库仑定律与力学综合
例题：如图所示，在光滑绝缘的水平面上从左 向右依次放着三个质量都是m，间隔为l的带电 小球A、B、C，其中A球带电荷量为+10q，B 球带电荷量为+q。现用水平向右的力F拉C球， 使三球在运动中保持距离不变，求：
第二节 库仑定律
1、内容： 真空中两个点电荷之间的相互作用力,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.
2、公式：
F
k
q1q 2 r2
k=9.0×109N·m2/C2
3、适用条件：（1）真空（空气中近似成立）
（2）点电荷 （3）静止
4、点电荷：是一种理想模型，带电体的形状、大小及电
4、 电结论：电场力做功与路径无关,由始末位置来决定.
势
能 １、定义：电荷在电场中具有的势能. 和 ２、电场力做功与电势能变化的关系： 电 电场力做正功，电势能__减_小____；
势 电场力做负功，电势能__增__加___.
WAB = EPA- EPB ＝-△EP
3、大小：EpA WA0
EpA WA
A．Q变小，C不变，U不变，E变小 B．Q变小，C变小，U不变，E不变 C．Q不变，C变小，U变大，E不变 D．Q不变，C变小，U变小，E变小
例题.如图所示，平行板电容器
的两极板A、B接于电池两极，
一带正电的小球悬挂在电容器 内部，闭合S，电容器充电，这 时悬线偏离竖直方向的夹角为
θ，下列说法中正确的是( )
2.在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度越大。
四、静电屏蔽：
导体壳（金属网罩）能保护它所包围的区域，使这 个区域不受外电场的影响，这种现象叫做静电屏蔽。
B
8、电容器的电容
电
定义式
CQ U
普适
容
决定式 C r S 4kd
（平行板电容器）
例题.如图所示，先接通S使电容器充电，然后 断开S。当增大两极板间距离时，电容器所带电 荷量Q、电容C.两极板间电势差U、两极板间场 强E的变化情况是( )
（1）C球的电性和带电荷量； （2）F的大小。
A
B
C
F
3、电场强度
1.电场：电场是电荷周围存在的一种特殊物质
2、电场强度（E） E F q
规定场强方向为正电荷在该点所受电场力方向 跟负电荷在该点所受电场力的方向相反
3、电场线：电场线是用来形象地描述电场强弱 与方向特性的一簇曲线。电场线上每一点的切 线方向，都和该点的场强方向一致。
U
速度v与电势差U、比荷q/m的平方根成正比 与距离d无关
带电粒子在电场中作类平抛运动
时 间：t l v0
加速度：a
电场方向的位移：y 1 at2
2
电场方向的速度： vy at
F qE
mm
ql 2 q2ldmv02 U
U dmv0
qU dm
tg
出电场时 的方向：
vy vx
ql dmv02
d 2
1 eU2 2 md
L v0
2
②
联立①②两式可得两个极板上所加电压的最大值
U2
2d 2 L2
U1
2 0.012 0.052
5 0 0 0V
400V
d
L
瞬时速度 是联系两 个过程的 桥梁。
四、示波器的原理
例、如图所示为电子射线管，阴极P发射电子，阳极 K和阴极P间加上电压后电子被加速。A、B是偏向板， 使飞进的电子偏离.若已知P、K间所加电压UKP，两极 板长度L，板间距离d，所加电压UAB，电子质量me， 电子的电荷量为e。设从阴极出来的电子速度为0， 不计重力。 试问：(1)电子通过阳极K板的速度υ0是 多少?(2)电子通过偏转电极时具有动能Ek是多少?
1、电势差：电荷q在电场力作用下由A点移到另
一点B的过程中，电场力做的功WAB与电荷量q的
比值，叫A、B两点之间的电势差UAB。
电势差的比值定义法 2、电势差：
U AB
WAB q
U AB A B UBA B A
例题： 如图，A、B、C、D 是某匀强电场中一 正方形区域的四个顶点。已知 A、B、C 三点 的电势分别为 15 V ,3 V ,─3 V , 求 D 点的电势。
·O
U2
D.使U2变为原来的1／2倍
U1
解：电子先经加速电场加速后进入偏转电场做类平抛运动.
qU 1
1 2
mv
2 0
①
y 1 at2 2
联立①②两式可得电子的偏移量
y
q U2 x 2
2m d
U2
vx022
② ③
要使电子的轨迹不变,则应使电子进入偏4U转1d电场后,任一水
平位移x所对应的侧移距离y不变. 由此选项A正确．
U
Y+ + + + + +
q
d
v0
U
-Y′ - - - - - v
L
例1. 静止的电子在加速电压U1的作用下从O经P板的小孔
射出,又垂直进入平行金属板间的电场,在偏转电压U2的
作迹不用下发偏生转变一化段,应距该离（.现使AU1加）倍,要想P使电子的运动轨
A.使U2加倍
B.使U2变为原来的4倍 C.使U2变为原来的 2 倍
3：电势是标量
4：计算时EP,q,
都带正负号。
四、等势面的特点：
1、等势面一定跟电场线垂直，在同一等势面上的任意 两点间移动电荷，电场力不做功；
2、电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面， 任意两个等势面都不会相交；
3、等差等势面越密的地方电场强度越大
5、电势差:电场中两点间电势的差值，也叫电压
O’
(3)电子过偏转电
极后到达距离偏转
电极为R,荧光屏上
O′点，此点偏离
o
入射方向的距离y’
是多少?
电量必相同。
q
/ A
qB/
7Q Q 3
2Q
故
F
k
qAqB r2
k
7Q Q r2
7k
Q2 r2
F/
k
q
q/ /
AB
r2
k
2Q 2Q r2
4k
Q2 r2
F/ 4 F7
题型二、带点体在库仑力作用下的平衡问题
三个自由的点电荷只受库仑力的平衡规律
例：a、b两个点电荷，相距40cm，电荷量分别
为q1和q2，且q1=9q2，都是正电荷；现引入点 电荷c，这时a、b、c三个电荷都恰好处于平衡