靜電場複習學案

2022-11-02 13:24:02 字數 2831 閱讀 4033

製作人:趙金伍審核編號: 使用時間:

☆點電荷的場強、電場強度的疊加

【例1】圖中邊長為a的正三角形abc的三個頂點分別固定三個點電荷+q、+q、-q,求該三角形中心o點處的場強大小和方向。

☆靜電力做功、電勢、電勢能、電勢差

【例2】 如圖所示,將乙個電荷量為q = +3×10-10c的點電荷從電場中的a點移到b點的過程中,克服電場力做功6×10-9j。已知a點的電勢為a= - 4v,求b點的電勢和電荷在b點的電勢能。

☆電場線、等勢面

【例3】 如圖所示,虛線a、b、c是電場中的三個等勢面,相鄰等勢面間的電勢差相同,實線為乙個帶正電的質點僅在電場力作用下,通過該區域的運動軌跡,p、q是軌跡上的兩點。下列說法中正確的是

a.三個等勢面中,等勢面a的電勢最高

b.帶電質點一定是從p點向q點運動

c.帶電質點通過p點時的加速度比通過q點時小

d.帶電質點通過p點時的動能比通過q點時小

☆電容器

【例4】 如圖所示,在平行板電容器正中有乙個帶電微粒。k閉合時,該微粒恰好能保持靜止。在①保持k閉合;②充電後將k斷開;兩種情況下,各用什麼方法能使該帶電微粒向上運動打到上極板?

a.上移上極板mb.上移下極板n

c.左移上極板md.把下極板n接地

【例5】計算機鍵盤上的每乙個按鍵下面都有乙個電容感測器。電容的計算公式是,其中常量ε=9.0×10-12fm-1,s表示兩金屬片的正對面積,d表示兩金屬片間的距離。

當某一鍵被按下時,d發生改變,引起電容器的電容發生改變,從而給電子線路發出相應的訊號。已知兩金屬片的正對面積為50mm2,鍵未被按下時,兩金屬片間的距離為0.60mm。

只要電容變化達0.25pf,電子線路就能發出相應的訊號。那麼為使按鍵得到反應,至少需要按下多大距離?

☆帶電粒子在電場中的運動

【例6】如圖所示,熱電子由陰極飛出時的初速忽略不計,電子發射裝置的加速電壓為u0。電容器板長和板間距離均為l=10cm,下極板接地。電容器右端到螢光屏的距離也是l=10cm。

在電容器兩極板間接一交變電壓,上極板的電勢隨時間變化的圖象如左圖。(每個電子穿過平行板的時間極短,可以認為電壓是不變的)求:

(1)在t=0.06s時刻,電子打在螢光屏上的何處?

(2)螢光屏上有電子打到的區間有多長?

(3)屏上的亮點如何移動?

針對練習

1.電場中有a、b兩點,乙個點電荷在a點的電勢能為1.2×10-8 j,在b點的電勢能為0.

80×10-8 j。已知a、b兩點在同一條電場線上,如圖所示,該點電荷的電荷量為1.0×10-9c,那麼( )

a.該電荷為負電荷

b.該電荷為正電荷

兩點的電勢差uab=4.0 v

d.把電荷從a移到b,電場力做功為w=4.0 j

2.某電場中等勢面分布如圖所示,圖中虛線表示等勢面,過a、b兩點的等勢面電勢分別為40 v和10 v,則a、b連線的中點c處的電勢應( )

a.肯定等於25 v

b.大於25 v

c.小於25 v

d.可能等於25 v

3.如圖所示,m、n兩點分別放置兩個等量種異電荷,a為它們連線的中點,b為連線上靠近n的一點,c為連線中垂線上處於a點上方的一點,在a、b、c三點中( )

a.場強最小的點是a點,電勢最高的點是b點

b.場強最小的點是a點,電勢最高的點是c點

c.場強最小的點是c點,電勢最高的點是b點

d.場強最小的點是c點,電勢最高的點是a點

連線是某電場中的一條電場線,一正電荷從a點處自由釋放,電荷僅在電場力作用下沿電場線從a點到b點運動過程中的速度圖象如圖所示,比較a、b兩點電勢的高低和場強e的大小,下列說法中正確的( )

a. a>φb,ea>eb

b. a>φb,ea<eb

c. a<φb,ea>eb

d. a<φb,ea<eb

5.如圖所示,平行板電容器經開關s與電池連線,a處有一電荷量非常小的點電荷,s是閉合的, a表示a點的電勢,f表示點電荷受到的電場力.現將電容器的b板向下稍微移動,使兩板間的距離增大,則

a. a變大,f變大b. a變大,f變小

c. a不變,f不變d. a不變,f變小

6.(2023年全國高考試題)如圖所示,虛線a、b和c 是某靜電場中的三個等勢面,它們的電勢分別為a、b和c, a>b>c,一帶正電的粒子射入電場中,其運動軌跡如

實線klmn所示,由圖可知( )

a.粒子從k到l的過程中,靜電力做負功

b.粒子從l到m的過程中,靜電力做負功

c.粒子從k到l的過程中,電勢能增加

d.粒子從l到m的過程中,動能減小

7.質量為m的帶正電小球a懸掛在絕緣細線上,且處在場強為e的勻強電場中,當小球a靜止時,細線與豎直方向成30°角,已知此電場方向恰使小球受到的電場力最小,則小球所帶的電量應為 ( )

ab. cd.

8.如圖所示,一對豎直放置的平行金屬板a、b構成電容器,電容為c.電容器的a板接地,且中間有乙個小孔s.乙個被加熱的燈絲k與s位於同一水平線,從燈絲上可以不斷地發射出電子,電子經過電壓u0加速後通過小孔s沿水平方向射入a、b兩極板間.

設電子的質量為m,電荷量為e,電子從燈絲發射時的初速度不計.如果到達b板的電子都被b板吸收,且單位時間**入電容器的電子數為n,隨著電子的射入,兩極板間的電勢差逐漸增加,最終使電子無法到達b板.求:

(1)當b板吸收了n個電子時,a、b兩板間的電勢差.(2)a、b兩板間可達到的最大電勢差.(3)從電子射入小孔s開始到a、b兩板間的電勢差達到最大值所經歷的時間.

參***

7.d 依題意做出帶正電小球a的受力圖,電場力最小時,電場力方向應與絕緣細線垂直,qe=mgsin30°,從而得出結論.

8.(1) (2)u0 (3)

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