高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題七 靜電場(chǎng)課件

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1、專題七靜電場(chǎng)專題七靜電場(chǎng)考點(diǎn)一庫(kù)侖定律電場(chǎng)強(qiáng)度考點(diǎn)一庫(kù)侖定律電場(chǎng)強(qiáng)度1.電場(chǎng)力的性質(zhì)電場(chǎng)力的性質(zhì)2.重要電場(chǎng)線的比較：重要電場(chǎng)線的比較：比較比較等量異種點(diǎn)電荷等量異種點(diǎn)電荷等量同種點(diǎn)電荷等量同種點(diǎn)電荷電場(chǎng)線分布圖電場(chǎng)線分布圖連線中點(diǎn)連線中點(diǎn)O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度最小，指向負(fù)電荷一方最小，指向負(fù)電荷一方為零為零連線上的電場(chǎng)強(qiáng)度大小連線上的電場(chǎng)強(qiáng)度大小沿連線先變小，再變大沿連線先變小，再變大沿連線先變小，再沿連線先變小，再變大變大沿中垂線由沿中垂線由O點(diǎn)向外電場(chǎng)點(diǎn)向外電場(chǎng)強(qiáng)度大小強(qiáng)度大小O點(diǎn)最大，向外逐漸減小點(diǎn)最大，向外逐漸減小O點(diǎn)最小，向外先點(diǎn)最小，向外先變大后變小變大后變小關(guān)于關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱

2、的點(diǎn)對(duì)稱的A與與A、B與與B的電場(chǎng)強(qiáng)度的電場(chǎng)強(qiáng)度等大同向等大同向等大反向等大反向答案答案(1)(2)(3)(4) (5)(6)物物 理理 學(xué)學(xué) 史史(1)1785年法國(guó)物理學(xué)家?guī)靵隼门こ訉?shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電荷之間的相年法國(guó)物理學(xué)家?guī)靵隼门こ訉?shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電荷之間的相互作用規(guī)律互作用規(guī)律庫(kù)侖定律。庫(kù)侖定律。(2)1837年，英國(guó)物理學(xué)家法拉第最早引入了電場(chǎng)概念，并提出年，英國(guó)物理學(xué)家法拉第最早引入了電場(chǎng)概念，并提出用電場(chǎng)線表示電場(chǎng)。用電場(chǎng)線表示電場(chǎng)。(3)1913年，美國(guó)物理學(xué)家密立根通過(guò)油滴實(shí)驗(yàn)精確測(cè)定了元電年，美國(guó)物理學(xué)家密立根通過(guò)油滴實(shí)驗(yàn)精確測(cè)定了元電荷荷e的電荷量，獲得諾貝爾獎(jiǎng)。的電荷量，獲得諾

3、貝爾獎(jiǎng)。形形 象象 思思 考考點(diǎn)電荷和元電荷有怎樣的關(guān)系？點(diǎn)電荷和元電荷有怎樣的關(guān)系？答案答案點(diǎn)電荷是只有電荷量，沒(méi)有大小和形狀的理想化模型，點(diǎn)電荷是只有電荷量，沒(méi)有大小和形狀的理想化模型，可以類比于力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)進(jìn)行理解；元電荷是最小的電荷量?？梢灶惐扔诹W(xué)中的質(zhì)點(diǎn)進(jìn)行理解；元電荷是最小的電荷量。不能混淆點(diǎn)電荷與元電荷。不能混淆點(diǎn)電荷與元電荷。 思思 維維 拓拓 展展電場(chǎng)線有哪三大特點(diǎn)？電場(chǎng)線有哪三大特點(diǎn)？答案答案(1)電場(chǎng)線從正電荷或無(wú)限遠(yuǎn)處出發(fā)，終止于無(wú)限遠(yuǎn)或負(fù)電場(chǎng)線從正電荷或無(wú)限遠(yuǎn)處出發(fā)，終止于無(wú)限遠(yuǎn)或負(fù)電荷處；電荷處；(2)電場(chǎng)線在電場(chǎng)中不相交；電場(chǎng)線在電場(chǎng)中不相交；(3)在同一幅圖中

4、，電場(chǎng)強(qiáng)度較大的地方電場(chǎng)線較密，電場(chǎng)強(qiáng)度在同一幅圖中，電場(chǎng)強(qiáng)度較大的地方電場(chǎng)線較密，電場(chǎng)強(qiáng)度較小的地方電場(chǎng)線較疏。較小的地方電場(chǎng)線較疏。庫(kù)侖力作用下物體的平衡庫(kù)侖力作用下物體的平衡【解題方略】【解題方略】 1.解題思路解題思路2.在同一直線上三個(gè)自由點(diǎn)電荷的平衡問(wèn)題在同一直線上三個(gè)自由點(diǎn)電荷的平衡問(wèn)題(1)條件：每個(gè)點(diǎn)電荷受到的兩個(gè)庫(kù)侖力必須大小相等，方向相條件：每個(gè)點(diǎn)電荷受到的兩個(gè)庫(kù)侖力必須大小相等，方向相反。反。(2)規(guī)律規(guī)律“三點(diǎn)共線三點(diǎn)共線”三個(gè)點(diǎn)電荷分布在同一條直線上；三個(gè)點(diǎn)電荷分布在同一條直線上；“兩同兩同夾異夾異”正、負(fù)電荷相互間隔；正、負(fù)電荷相互間隔；“兩大夾小兩大夾小”中間電

5、中間電荷的電荷量最??；荷的電荷量最小；“近小遠(yuǎn)大近小遠(yuǎn)大”中間電荷靠近電荷量較中間電荷靠近電荷量較小的電荷。小的電荷?！纠纠?】 (2014浙江理綜，浙江理綜，19，6分分)(多選多選)如圖所示，水平地面如圖所示，水平地面上固定一個(gè)光滑絕緣斜面，斜面與水平面的夾角為上固定一個(gè)光滑絕緣斜面，斜面與水平面的夾角為。一根輕質(zhì)。一根輕質(zhì)絕緣細(xì)線的一端固定在斜面頂端，另一端系有一個(gè)帶電小球絕緣細(xì)線的一端固定在斜面頂端，另一端系有一個(gè)帶電小球A，細(xì)線與斜面平行。小球細(xì)線與斜面平行。小球A的質(zhì)量為的質(zhì)量為m、電量為、電量為q。小球。小球A的右側(cè)固的右側(cè)固定放置帶等量同種電荷的小球定放置帶等量同種電荷的小球

6、B，兩球心的高度相同、間距為，兩球心的高度相同、間距為d。靜電力常量為靜電力常量為k，重力加速度為，重力加速度為g，兩帶電小球可視為點(diǎn)電荷。，兩帶電小球可視為點(diǎn)電荷。小球小球A靜止在斜面上，則靜止在斜面上，則()答案答案AC電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加問(wèn)題電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加問(wèn)題【解題方略】【解題方略】 1.電場(chǎng)強(qiáng)度三個(gè)表達(dá)式的比較電場(chǎng)強(qiáng)度三個(gè)表達(dá)式的比較2.電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加(1)疊加原理：多個(gè)電荷在空間某處產(chǎn)生的電場(chǎng)為各電荷在該處疊加原理：多個(gè)電荷在空間某處產(chǎn)生的電場(chǎng)為各電荷在該處所產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和。所產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和。(2)運(yùn)算法則：平行四邊形定則。運(yùn)算法則：平行四邊形定則。3.計(jì)算電

7、場(chǎng)強(qiáng)度常用的五種方法計(jì)算電場(chǎng)強(qiáng)度常用的五種方法(1)電場(chǎng)疊加合成的方法。電場(chǎng)疊加合成的方法。(2)平衡條件求解法。平衡條件求解法。(3)對(duì)稱法。對(duì)稱法。(4)補(bǔ)償法。補(bǔ)償法。(5)等效法。等效法。(一一)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的疊加及大小的計(jì)算點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的疊加及大小的計(jì)算【例【例2】 (2014福建理綜，福建理綜，20，15分分)如圖，真空中如圖，真空中xOy平面直平面直角坐標(biāo)系上的角坐標(biāo)系上的ABC三點(diǎn)構(gòu)成等邊三角形，邊長(zhǎng)三點(diǎn)構(gòu)成等邊三角形，邊長(zhǎng)L2.0 m。若將。若將電荷量均為電荷量均為q2.0106 C的兩點(diǎn)電荷分別固定在的兩點(diǎn)電荷分別固定在A、B點(diǎn)，點(diǎn)，已知靜電力常量已知靜電力常量k9.0109

8、Nm2/C2，求：，求：(1)兩點(diǎn)電荷間的庫(kù)侖力大??；兩點(diǎn)電荷間的庫(kù)侖力大?。?2)C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向。點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向。由由式并代入數(shù)據(jù)得式并代入數(shù)據(jù)得E7.8103 N/C場(chǎng)強(qiáng)場(chǎng)強(qiáng)E的方向沿的方向沿y軸正向軸正向答案答案(1)9.0103 N(2)7.8103 N/C方向沿方向沿y軸正方向軸正方向技巧秘訣技巧秘訣同一直線上的場(chǎng)強(qiáng)的疊加，可簡(jiǎn)化為代數(shù)運(yùn)算；不在同一直線同一直線上的場(chǎng)強(qiáng)的疊加，可簡(jiǎn)化為代數(shù)運(yùn)算；不在同一直線上的兩個(gè)場(chǎng)強(qiáng)的疊加，用平行四邊形定則求合場(chǎng)強(qiáng)。分析電場(chǎng)上的兩個(gè)場(chǎng)強(qiáng)的疊加，用平行四邊形定則求合場(chǎng)強(qiáng)。分析電場(chǎng)疊加問(wèn)題的一般步驟是：疊加問(wèn)題的一般步驟是：(1)

9、確定分析計(jì)算的空間位置。確定分析計(jì)算的空間位置。(2)分析該處有幾個(gè)分電場(chǎng)，先計(jì)算出各個(gè)分電場(chǎng)在該點(diǎn)的電場(chǎng)分析該處有幾個(gè)分電場(chǎng)，先計(jì)算出各個(gè)分電場(chǎng)在該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向。強(qiáng)度的大小和方向。(3)依次利用平行四邊形定則求出矢量和。依次利用平行四邊形定則求出矢量和。(二二)非點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的疊加及大小的計(jì)算非點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的疊加及大小的計(jì)算1.對(duì)稱法對(duì)稱法【例【例3】 如圖所示，帶電荷量為如圖所示，帶電荷量為q的點(diǎn)電荷與豎直放置的均勻的點(diǎn)電荷與豎直放置的均勻帶電薄板相距帶電薄板相距2d，點(diǎn)電荷到帶電薄板的垂線通過(guò)板的幾何中心。，點(diǎn)電荷到帶電薄板的垂線通過(guò)板的幾何中心。若圖中若圖中a點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零

10、，根據(jù)對(duì)稱性，帶電薄板在圖中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，根據(jù)對(duì)稱性，帶電薄板在圖中b點(diǎn)處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向分別為點(diǎn)處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向分別為()答案答案A2.等效法等效法【例【例4】 (2016遼寧撫順模擬遼寧撫順模擬)均勻帶電球殼在球外空間產(chǎn)生的均勻帶電球殼在球外空間產(chǎn)生的電場(chǎng)可等效為電荷全部集中于球心處的點(diǎn)電荷的電場(chǎng)，如圖所電場(chǎng)可等效為電荷全部集中于球心處的點(diǎn)電荷的電場(chǎng)，如圖所示，在半球面示，在半球面AB上均勻分布正電荷，總電荷量為上均勻分布正電荷，總電荷量為q，球面半徑為，球面半徑為R，CD為通過(guò)半球頂點(diǎn)與球心為通過(guò)半球頂點(diǎn)與球心O的軸線，在軸線上有的軸線，在軸線上有M、N兩點(diǎn)，

11、兩點(diǎn)，OMON2R。已知。已知M點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E，方向由，方向由O指向指向M，則，則N點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小為()答案答案A答案答案A1.電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)、電勢(shì)差、電勢(shì)能的比較電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)、電勢(shì)差、電勢(shì)能的比較考點(diǎn)二電場(chǎng)線、等勢(shì)面、電勢(shì)考點(diǎn)二電場(chǎng)線、等勢(shì)面、電勢(shì)( (差、能差、能) )的理的理解與應(yīng)用解與應(yīng)用物理量物理量項(xiàng)目項(xiàng)目電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)強(qiáng)度電勢(shì)電勢(shì)電勢(shì)差電勢(shì)差電勢(shì)能電勢(shì)能意義意義描述電場(chǎng)描述電場(chǎng)的力的性質(zhì)的力的性質(zhì)描述電場(chǎng)描述電場(chǎng)的能的性質(zhì)的能的性質(zhì)描述電場(chǎng)描述電場(chǎng)做功的本領(lǐng)做功的本領(lǐng)電荷在電場(chǎng)電荷在電場(chǎng)中的能量中的能量2.電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能改變的關(guān)系電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能改

12、變的關(guān)系(1)電勢(shì)能增減的判定：電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功，電荷的電勢(shì)能電勢(shì)能增減的判定：電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功，電荷的電勢(shì)能減少；電場(chǎng)力對(duì)電荷做負(fù)功，電荷的電勢(shì)能增加。減少；電場(chǎng)力對(duì)電荷做負(fù)功，電荷的電勢(shì)能增加。(2)電勢(shì)能改變量與電場(chǎng)力做功的關(guān)系式電勢(shì)能改變量與電場(chǎng)力做功的關(guān)系式WABEpAEpBEp。3.幾種常見(jiàn)電場(chǎng)的電場(chǎng)線、等勢(shì)面幾種常見(jiàn)電場(chǎng)的電場(chǎng)線、等勢(shì)面電場(chǎng)電場(chǎng)等勢(shì)面等勢(shì)面(實(shí)線實(shí)線)圖樣圖樣重要描述重要描述勻強(qiáng)電場(chǎng)勻強(qiáng)電場(chǎng)垂直于電場(chǎng)線的一簇平面垂直于電場(chǎng)線的一簇平面點(diǎn)電荷的電點(diǎn)電荷的電場(chǎng)場(chǎng)以點(diǎn)電荷為球心的一簇球面以點(diǎn)電荷為球心的一簇球面等量異種點(diǎn)電等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)荷的電場(chǎng)連線的中垂面為等

13、勢(shì)面連線的中垂面為等勢(shì)面等量同種正點(diǎn)等量同種正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)電荷的電場(chǎng)連線上，中點(diǎn)電勢(shì)最低，而在連線上，中點(diǎn)電勢(shì)最低，而在中垂線上，中點(diǎn)電勢(shì)最高中垂線上，中點(diǎn)電勢(shì)最高枕形導(dǎo)體形成枕形導(dǎo)體形成的電場(chǎng)的電場(chǎng)整個(gè)導(dǎo)體是等勢(shì)體，表面是等整個(gè)導(dǎo)體是等勢(shì)體，表面是等勢(shì)面。導(dǎo)體表面越尖銳的位置，勢(shì)面。導(dǎo)體表面越尖銳的位置，電場(chǎng)線越密集，等勢(shì)面分布也電場(chǎng)線越密集，等勢(shì)面分布也越密集越密集正正 誤誤 辨辨 識(shí)識(shí)(1)電場(chǎng)力做功與重力做功相似，均與路徑無(wú)關(guān)。電場(chǎng)力做功與重力做功相似，均與路徑無(wú)關(guān)。()(2)沿電線方向強(qiáng)度越來(lái)越小，電勢(shì)逐漸降低。沿電線方向強(qiáng)度越來(lái)越小，電勢(shì)逐漸降低。()(3)A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于

14、將正電荷從兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于將正電荷從A移到移到B點(diǎn)時(shí)靜電力所做點(diǎn)時(shí)靜電力所做的功。的功。()(4)A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差是恒定的，所以兩點(diǎn)的電勢(shì)差是恒定的，所以UABUBA()(5)電場(chǎng)線越密集的地方，等差等勢(shì)線也越密集。電場(chǎng)線越密集的地方，等差等勢(shì)線也越密集。()答案答案(1)(2)(3) (4)(5)形形 象象 思思 考考1.判斷電勢(shì)能的高低。判斷電勢(shì)能的高低。正電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能正電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能_；負(fù)電荷在電勢(shì)低處電勢(shì)能負(fù)電荷在電勢(shì)低處電勢(shì)能_。較大較大較大較大2.電勢(shì)差的大小與所在位置的電勢(shì)高低是否有關(guān)系？電勢(shì)差的大小與所在位置的電勢(shì)高低是否有關(guān)系？答案答案電勢(shì)差是兩點(diǎn)間電勢(shì)的差

15、值，與所在位置的電勢(shì)高電勢(shì)差是兩點(diǎn)間電勢(shì)的差值，與所在位置的電勢(shì)高低無(wú)直接關(guān)系。低無(wú)直接關(guān)系。3.如何理解電勢(shì)降低最快的方向，為電場(chǎng)強(qiáng)度的方向？如何理解電勢(shì)降低最快的方向，為電場(chǎng)強(qiáng)度的方向？答案答案都是電勢(shì)降低的方向，其中都是電勢(shì)降低的方向，其中AC電勢(shì)降低得最快，該電勢(shì)降低得最快，該方向即電場(chǎng)強(qiáng)度的方向。方向即電場(chǎng)強(qiáng)度的方向。思思 維維 拓拓 展展已知已知60，d2 cm，求場(chǎng)強(qiáng)。，求場(chǎng)強(qiáng)。電場(chǎng)線、等勢(shì)面的特點(diǎn)及應(yīng)用電場(chǎng)線、等勢(shì)面的特點(diǎn)及應(yīng)用【解題方略】【解題方略】 1.根據(jù)電場(chǎng)線疏密判斷場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)弱根據(jù)電場(chǎng)線疏密判斷場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng)弱電場(chǎng)線越密的地方場(chǎng)強(qiáng)越大，等勢(shì)面也越密集；電場(chǎng)線越疏的電場(chǎng)線越密的地方

16、場(chǎng)強(qiáng)越大，等勢(shì)面也越密集；電場(chǎng)線越疏的地方場(chǎng)強(qiáng)越弱，等勢(shì)面也越稀疏。根據(jù)地方場(chǎng)強(qiáng)越弱，等勢(shì)面也越稀疏。根據(jù)FEq可知，同一電荷在可知，同一電荷在電場(chǎng)線密集處所受電場(chǎng)力大，產(chǎn)生的加速度也大，如圖甲中電場(chǎng)線密集處所受電場(chǎng)力大，產(chǎn)生的加速度也大，如圖甲中EAEB。注意：只憑一條電場(chǎng)線無(wú)法確定電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，如圖乙所示，注意：只憑一條電場(chǎng)線無(wú)法確定電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，如圖乙所示，EA可能大于、可能小于、也可能等于可能大于、可能小于、也可能等于EB。2.根據(jù)電場(chǎng)線的切線判斷電場(chǎng)強(qiáng)度的方向根據(jù)電場(chǎng)線的切線判斷電場(chǎng)強(qiáng)度的方向電場(chǎng)線上各點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向。電場(chǎng)線上各點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向。3.

17、利用電場(chǎng)線與等勢(shì)面的關(guān)系判斷電勢(shì)的高低利用電場(chǎng)線與等勢(shì)面的關(guān)系判斷電勢(shì)的高低沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低，場(chǎng)強(qiáng)的方向是電勢(shì)降低最快沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)逐漸降低，場(chǎng)強(qiáng)的方向是電勢(shì)降低最快的方向。的方向。【例【例1】 (2015江蘇單科，江蘇單科，8，4分分)(多選多選)兩個(gè)相同的負(fù)電荷和兩個(gè)相同的負(fù)電荷和一個(gè)正電荷附近的電場(chǎng)線分布如圖所示。一個(gè)正電荷附近的電場(chǎng)線分布如圖所示。c是兩負(fù)電荷連線的中是兩負(fù)電荷連線的中點(diǎn)，點(diǎn)，d點(diǎn)在正電荷的正上方，點(diǎn)在正電荷的正上方，c、d到正電荷的距離相等，則到正電荷的距離相等，則()A.a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的大點(diǎn)的大B.a點(diǎn)的電勢(shì)比點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的高

18、點(diǎn)的高C.c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比d點(diǎn)的大點(diǎn)的大D.c點(diǎn)的電勢(shì)比點(diǎn)的電勢(shì)比d點(diǎn)的低點(diǎn)的低解析解析由題圖知，由題圖知，a點(diǎn)處的電場(chǎng)線比點(diǎn)處的電場(chǎng)線比b點(diǎn)處的電場(chǎng)線密集，點(diǎn)處的電場(chǎng)線密集，c點(diǎn)處點(diǎn)處電場(chǎng)線比電場(chǎng)線比d點(diǎn)處電場(chǎng)線密集，所以點(diǎn)處電場(chǎng)線密集，所以A、C正確；過(guò)正確；過(guò)a點(diǎn)畫(huà)等勢(shì)線，點(diǎn)畫(huà)等勢(shì)線，與與b點(diǎn)所在電場(chǎng)線的交點(diǎn)與點(diǎn)所在電場(chǎng)線的交點(diǎn)與b點(diǎn)位置比較知點(diǎn)位置比較知b點(diǎn)的電勢(shì)高于點(diǎn)的電勢(shì)高于a點(diǎn)的點(diǎn)的電勢(shì)，故電勢(shì)，故B錯(cuò)誤；同理分析可得錯(cuò)誤；同理分析可得d點(diǎn)電勢(shì)高于點(diǎn)電勢(shì)高于c點(diǎn)電勢(shì)，故點(diǎn)電勢(shì)，故D正確。正確。答案答案ACD技巧秘訣技巧秘訣電場(chǎng)線電場(chǎng)線(或等勢(shì)面或等勢(shì)面)與帶電粒子運(yùn)

19、動(dòng)軌跡的關(guān)系與帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的關(guān)系判斷速度方向判斷速度方向帶電粒子的軌跡的切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)處的速帶電粒子的軌跡的切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)處的速度方向度方向判斷電場(chǎng)力判斷電場(chǎng)力(或場(chǎng)或場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng))的方向的方向僅受電場(chǎng)力作用時(shí)，帶電粒子所受電場(chǎng)力僅受電場(chǎng)力作用時(shí)，帶電粒子所受電場(chǎng)力方向指向軌跡曲線的凹側(cè)，再根據(jù)粒子的方向指向軌跡曲線的凹側(cè)，再根據(jù)粒子的正負(fù)判斷場(chǎng)強(qiáng)的方向正負(fù)判斷場(chǎng)強(qiáng)的方向判斷電場(chǎng)力做功判斷電場(chǎng)力做功的正負(fù)及電勢(shì)能的正負(fù)及電勢(shì)能的增減的增減若電場(chǎng)力與速度方向成銳角，則電場(chǎng)力做若電場(chǎng)力與速度方向成銳角，則電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少；若電場(chǎng)力與速度方向正功，電勢(shì)能減少；若電場(chǎng)力與速度方向成鈍角，則電場(chǎng)力

20、做負(fù)功，電勢(shì)能增加成鈍角，則電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加電場(chǎng)中電勢(shì)電場(chǎng)中電勢(shì)(差差)與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系【解題方略】【解題方略】 1.勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系(1)UABEd，d為為A、B兩點(diǎn)沿電場(chǎng)方向的距離。兩點(diǎn)沿電場(chǎng)方向的距離。(2)沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向電勢(shì)降落得最快。沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向電勢(shì)降落得最快。(3)在同一直線上或相互平行的兩條直線上距離相等的兩點(diǎn)間電在同一直線上或相互平行的兩條直線上距離相等的兩點(diǎn)間電勢(shì)差相等。勢(shì)差相等。【例【例2】 (多選多選)如圖所示，如圖所示，A、B、C、D、E、F為勻強(qiáng)電場(chǎng)中一為勻強(qiáng)電場(chǎng)中一個(gè)邊長(zhǎng)為個(gè)邊長(zhǎng)為10 cm的

21、正六邊形的六個(gè)頂點(diǎn)，的正六邊形的六個(gè)頂點(diǎn)，A、B、C三點(diǎn)電勢(shì)分別三點(diǎn)電勢(shì)分別為為1 V、2 V、3 V，正六邊形所在平面與電場(chǎng)線平行。下列說(shuō)法，正六邊形所在平面與電場(chǎng)線平行。下列說(shuō)法正確的是正確的是()A.通過(guò)通過(guò)CD和和AF的直線應(yīng)為電場(chǎng)中的兩條等勢(shì)線的直線應(yīng)為電場(chǎng)中的兩條等勢(shì)線B.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為10 V/mC.勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向?yàn)橛蓜驈?qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向?yàn)橛蒀指向指向AD.將一個(gè)電子由將一個(gè)電子由E點(diǎn)移到點(diǎn)移到D點(diǎn)點(diǎn),電子的電勢(shì)能將減少電子的電勢(shì)能將減少1.61019 J答案答案ACD【解題方略】【解題方略】 電場(chǎng)力做功的計(jì)算方法電場(chǎng)力做功的計(jì)算方法1

22、.根據(jù)電勢(shì)能的變化與電場(chǎng)力做功的關(guān)系計(jì)算根據(jù)電勢(shì)能的變化與電場(chǎng)力做功的關(guān)系計(jì)算電場(chǎng)力做了多少功，就有多少電勢(shì)能和其他形式的能發(fā)生相互電場(chǎng)力做了多少功，就有多少電勢(shì)能和其他形式的能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化。轉(zhuǎn)化。2.應(yīng)用公式應(yīng)用公式WqUAB計(jì)算計(jì)算(1)正負(fù)號(hào)運(yùn)算法：按照符號(hào)規(guī)定把電荷量正負(fù)號(hào)運(yùn)算法：按照符號(hào)規(guī)定把電荷量q和移動(dòng)過(guò)程的始、末和移動(dòng)過(guò)程的始、末位置的電勢(shì)差位置的電勢(shì)差UAB的值代入公式的值代入公式WqUAB計(jì)算。計(jì)算。電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的關(guān)系電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的關(guān)系(2)絕對(duì)值運(yùn)算法：公式中的絕對(duì)值運(yùn)算法：公式中的q和和UAB都取絕對(duì)值，即公式變?yōu)槎既〗^對(duì)值，即公式變?yōu)閃|q|UAB|。正、

23、負(fù)功判斷：當(dāng)正電荷從電勢(shì)較高的點(diǎn)移動(dòng)到電勢(shì)較低的正、負(fù)功判斷：當(dāng)正電荷從電勢(shì)較高的點(diǎn)移動(dòng)到電勢(shì)較低的點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做正功；當(dāng)正電荷從電勢(shì)較低的點(diǎn)移動(dòng)到電勢(shì)點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做正功；當(dāng)正電荷從電勢(shì)較低的點(diǎn)移動(dòng)到電勢(shì)較高的點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做負(fù)功。負(fù)電荷則相反。較高的點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做負(fù)功。負(fù)電荷則相反。3.應(yīng)用公式應(yīng)用公式WFlcos 計(jì)算計(jì)算在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)力在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)力FEq為恒力，電場(chǎng)力做的功等于電為恒力，電場(chǎng)力做的功等于電場(chǎng)力乘以電場(chǎng)力方向上的位移，與運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān)。場(chǎng)力乘以電場(chǎng)力方向上的位移，與運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān)?！纠纠?】 (2015海南單科，海南單科，7，5分分)(多選多選)如圖，兩電荷量分別如

24、圖，兩電荷量分別為為Q(Q0)和和Q的點(diǎn)電荷對(duì)稱地放置在的點(diǎn)電荷對(duì)稱地放置在x軸上原點(diǎn)軸上原點(diǎn)O的兩側(cè)，的兩側(cè)，a點(diǎn)位于點(diǎn)位于x軸上軸上O點(diǎn)與點(diǎn)電荷點(diǎn)與點(diǎn)電荷Q之間，之間，b點(diǎn)位于點(diǎn)位于y軸軸O點(diǎn)上方。取無(wú)窮點(diǎn)上方。取無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零。下列說(shuō)法正確的是遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零。下列說(shuō)法正確的是()A.b點(diǎn)電勢(shì)為零，電場(chǎng)強(qiáng)度也為零點(diǎn)電勢(shì)為零，電場(chǎng)強(qiáng)度也為零B.正的試探電荷在正的試探電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于零，所受電場(chǎng)力方向向右點(diǎn)的電勢(shì)能大于零，所受電場(chǎng)力方向向右C.將正的試探電荷從將正的試探電荷從O點(diǎn)移到點(diǎn)移到a點(diǎn)，必須克服電場(chǎng)力做功點(diǎn)，必須克服電場(chǎng)力做功D.將同一正的試探電荷先后從將同一正的試探電荷先后

25、從O、b兩點(diǎn)移到兩點(diǎn)移到a點(diǎn)，后者電勢(shì)能的點(diǎn)，后者電勢(shì)能的變化較大變化較大解析解析因?yàn)榈攘慨惙N電荷在其連線的中垂線上的電場(chǎng)方向?yàn)槠揭驗(yàn)榈攘慨惙N電荷在其連線的中垂線上的電場(chǎng)方向?yàn)槠叫杏谛杏趚軸指向負(fù)電荷，所以電場(chǎng)方向與中垂線方向垂直，故中垂軸指向負(fù)電荷，所以電場(chǎng)方向與中垂線方向垂直，故中垂線為等勢(shì)線，因?yàn)橹写咕€延伸到無(wú)窮遠(yuǎn)處，所以中垂線的電勢(shì)線為等勢(shì)線，因?yàn)橹写咕€延伸到無(wú)窮遠(yuǎn)處，所以中垂線的電勢(shì)為零，故為零，故b點(diǎn)的電勢(shì)為零，但是電場(chǎng)強(qiáng)度不為零，點(diǎn)的電勢(shì)為零，但是電場(chǎng)強(qiáng)度不為零，A錯(cuò)誤；等量錯(cuò)誤；等量異種電荷連線上，電場(chǎng)方向由正電荷指向負(fù)電荷，方向平行于異種電荷連線上，電場(chǎng)方向由正電荷指向負(fù)電荷

26、，方向平行于x軸向右，在中點(diǎn)軸向右，在中點(diǎn)O處電勢(shì)為零，處電勢(shì)為零，O點(diǎn)左側(cè)電勢(shì)為正，右側(cè)電勢(shì)為點(diǎn)左側(cè)電勢(shì)為正，右側(cè)電勢(shì)為負(fù)，又知道正電荷在正電勢(shì)處電勢(shì)能為正，故負(fù)，又知道正電荷在正電勢(shì)處電勢(shì)能為正，故B正確；正確；O點(diǎn)的電點(diǎn)的電勢(shì)低于勢(shì)低于a點(diǎn)的電勢(shì)，電場(chǎng)力做負(fù)功，所以必須克服電場(chǎng)力做功，點(diǎn)的電勢(shì)，電場(chǎng)力做負(fù)功，所以必須克服電場(chǎng)力做功，C正確；正確；O點(diǎn)和點(diǎn)和b點(diǎn)的電勢(shì)相等，所以先后從點(diǎn)的電勢(shì)相等，所以先后從O、b點(diǎn)移到點(diǎn)移到a點(diǎn)，電點(diǎn)，電場(chǎng)力做功相等，電勢(shì)能變化相同，場(chǎng)力做功相等，電勢(shì)能變化相同，D錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。答案答案BC技巧秘訣技巧秘訣(1)電勢(shì)高低的四種判斷方法電勢(shì)高低的四種判斷方法(

27、2)電勢(shì)能高低的四種判斷方法電勢(shì)能高低的四種判斷方法判斷角度判斷角度判斷方法判斷方法做功判斷法做功判斷法電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減?。浑妶?chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減?。浑妶?chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大能增大電荷電勢(shì)法電荷電勢(shì)法正電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大，負(fù)電荷在電勢(shì)低正電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大，負(fù)電荷在電勢(shì)低的地方電勢(shì)能大的地方電勢(shì)能大公式法公式法由由Epq，將，將q、的大小、正負(fù)號(hào)一起代入公式，的大小、正負(fù)號(hào)一起代入公式，Ep的正值越大，電勢(shì)能越大，的正值越大，電勢(shì)能越大，Ep的負(fù)值越小，電勢(shì)的負(fù)值越小，電勢(shì)能越大能越大能量守恒法能量守恒法在電場(chǎng)中，若只有電場(chǎng)力做功時(shí)，電荷的動(dòng)能和電在電場(chǎng)

28、中，若只有電場(chǎng)力做功時(shí)，電荷的動(dòng)能和電勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，動(dòng)能增大時(shí)，電勢(shì)能減小，反之電勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，動(dòng)能增大時(shí)，電勢(shì)能減小，反之電勢(shì)能增大勢(shì)能增大等效場(chǎng)的分析與判斷方法等效場(chǎng)的分析與判斷方法【典例】【典例】 如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)場(chǎng)強(qiáng)E1.0104 N/C。電場(chǎng)內(nèi)有一半徑為。電場(chǎng)內(nèi)有一半徑為R2.0 m的光滑絕緣的光滑絕緣細(xì)圓環(huán)形軌道豎直放置且固定，有一質(zhì)量為細(xì)圓環(huán)形軌道豎直放置且固定，有一質(zhì)量為m0.4 kg、帶電荷、帶電荷量為量為q3.0104 C的帶孔小球穿過(guò)細(xì)圓環(huán)軌道靜止在位置的帶孔小球穿過(guò)細(xì)圓環(huán)軌道靜止在位置A，現(xiàn)

29、對(duì)小球沿切線方向作用一瞬時(shí)速度現(xiàn)對(duì)小球沿切線方向作用一瞬時(shí)速度vA，使小球恰好能在光滑，使小球恰好能在光滑絕緣細(xì)圓環(huán)形軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)，取圓環(huán)的最低點(diǎn)為重力勢(shì)能絕緣細(xì)圓環(huán)形軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)，取圓環(huán)的最低點(diǎn)為重力勢(shì)能和電勢(shì)能的零勢(shì)能點(diǎn)。已知和電勢(shì)能的零勢(shì)能點(diǎn)。已知g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，求：，求：(1)瞬時(shí)速度瞬時(shí)速度vA的大小；的大?。?2)小球機(jī)械能的最小值。小球機(jī)械能的最小值?！暗刃е亓?chǎng)等效重力場(chǎng)”就是把重力場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)問(wèn)題簡(jiǎn)化為就是把重力場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)問(wèn)題簡(jiǎn)化為只有一個(gè)場(chǎng)的問(wèn)題，從而將重力場(chǎng)中的相關(guān)規(guī)律有效地遷移過(guò)只有一個(gè)場(chǎng)的問(wèn)題，從而將

30、重力場(chǎng)中的相關(guān)規(guī)律有效地遷移過(guò)來(lái)。值得注意的是，由于重力場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)都是勻強(qiáng)場(chǎng)，即帶來(lái)。值得注意的是，由于重力場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)都是勻強(qiáng)場(chǎng)，即帶電體受到的重力及電場(chǎng)力都是恒力，所以上述等效是允許且具電體受到的重力及電場(chǎng)力都是恒力，所以上述等效是允許且具有意義的。如果電場(chǎng)不是勻強(qiáng)電場(chǎng)或換成勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則不能進(jìn)有意義的。如果電場(chǎng)不是勻強(qiáng)電場(chǎng)或換成勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則不能進(jìn)行等效變換。行等效變換。1.電容器的問(wèn)題電容器的問(wèn)題兩個(gè)公式的比較兩個(gè)公式的比較考點(diǎn)三電容器帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)考點(diǎn)三電容器帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)3.“電加速電加速”“電偏轉(zhuǎn)電偏轉(zhuǎn)”(1)不同的帶電粒子從靜止經(jīng)過(guò)同一電場(chǎng)加速后進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電不同

31、的帶電粒子從靜止經(jīng)過(guò)同一電場(chǎng)加速后進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，它們?cè)陔妶?chǎng)中的偏轉(zhuǎn)角度總是相同的。場(chǎng)，它們?cè)陔妶?chǎng)中的偏轉(zhuǎn)角度總是相同的。正正 誤誤 辨辨 識(shí)識(shí)(1)電容器所帶的電荷量是指每個(gè)極板所帶電荷量的代數(shù)和。電容器所帶的電荷量是指每個(gè)極板所帶電荷量的代數(shù)和。()(2)電容器的電容與電容器所帶電荷量成反比。電容器的電容與電容器所帶電荷量成反比。()(3)放電后的電容器電荷量為零，電容也為零。放電后的電容器電荷量為零，電容也為零。()(4)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中只能做類平拋運(yùn)動(dòng)。帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中只能做類平拋運(yùn)動(dòng)。()(5)帶電粒子在電場(chǎng)中，只受電場(chǎng)力時(shí)，也可以做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。帶電粒子在電場(chǎng)中，只受電場(chǎng)

32、力時(shí)，也可以做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。()(6)示波管屏幕上的亮線是由于電子束高速撞擊熒光屏而產(chǎn)生的。示波管屏幕上的亮線是由于電子束高速撞擊熒光屏而產(chǎn)生的。()(7)帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)重力一定可以忽略不計(jì)。帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)重力一定可以忽略不計(jì)。()答案答案(1)(2)(3) (4)(5)(6)(7)形形 象象 思思 考考如圖所示。如圖所示?？梢孕蜗蟮卣J(rèn)為一定量的電荷對(duì)應(yīng)著一定數(shù)目的電場(chǎng)線。若電可以形象地認(rèn)為一定量的電荷對(duì)應(yīng)著一定數(shù)目的電場(chǎng)線。若電荷量不變，則電場(chǎng)線數(shù)目不變。若兩極板間距變化時(shí)，場(chǎng)強(qiáng)荷量不變，則電場(chǎng)線數(shù)目不變。若兩極板間距變化時(shí)，場(chǎng)強(qiáng)_；若兩極板正對(duì)面積變化時(shí)，引起電場(chǎng)線的疏密程

33、度發(fā)；若兩極板正對(duì)面積變化時(shí)，引起電場(chǎng)線的疏密程度發(fā)生了改變，如電容器的電荷量不變，正對(duì)面積減小時(shí)，場(chǎng)強(qiáng)生了改變，如電容器的電荷量不變，正對(duì)面積減小時(shí)，場(chǎng)強(qiáng)_。不變不變?cè)龃笤龃笏妓?維維 拓拓 展展帶電粒子在電場(chǎng)中的重力能否忽略，一般有兩種情況：帶電粒子在電場(chǎng)中的重力能否忽略，一般有兩種情況：(1)基本粒子：如基本粒子：如_、_、_、_等除有說(shuō)明或等除有說(shuō)明或有明確的暗示以外，一般都不考慮重力有明確的暗示以外，一般都不考慮重力(但并不忽略質(zhì)量但并不忽略質(zhì)量)。(2)帶電顆粒：如帶電顆粒：如_、_、_、_等，除有說(shuō)明或等，除有說(shuō)明或有明確的暗示以外，一般都不能忽略重力。有明確的暗示以外，一般都不

34、能忽略重力。電子電子質(zhì)子質(zhì)子粒子粒子離子離子液滴液滴油滴油滴塵埃塵埃小球小球平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析思路平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析思路2.兩類動(dòng)態(tài)變化問(wèn)題的比較兩類動(dòng)態(tài)變化問(wèn)題的比較充電后與電池兩極相連充電后與電池兩極相連充電后與電池兩極斷開(kāi)充電后與電池兩極斷開(kāi)不變量不變量UQd變大變大C變小、變小、Q變小、變小、E變小變小C變小、變小、U變大、變大、E不變不變S變大變大C變大、變大、Q變大、變大、E不變不變C變大、變大、U變小、變小、E變小變小r變大變大C變大、變大、Q變大、變大、E不變不變C變大、變大、U變小、變小、E變小變小【例【例1】 (多選多選)如圖所示，平行板電容器與直流電源連接，上極如

35、圖所示，平行板電容器與直流電源連接，上極板接地。一帶負(fù)電的油滴位于電容器中的板接地。一帶負(fù)電的油滴位于電容器中的P點(diǎn)且處于靜止?fàn)顟B(tài)。點(diǎn)且處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)將下極板豎直向下緩慢地移動(dòng)一小段距離，則現(xiàn)將下極板豎直向下緩慢地移動(dòng)一小段距離，則()A.帶電油滴將豎直向下運(yùn)動(dòng)帶電油滴將豎直向下運(yùn)動(dòng)B.帶電油滴的機(jī)械能將增加帶電油滴的機(jī)械能將增加C.P點(diǎn)的電勢(shì)將升高點(diǎn)的電勢(shì)將升高D.電容器的電容增大，極板帶電荷量增加電容器的電容增大，極板帶電荷量增加答案答案AC【解題方略】【解題方略】 帶電體在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的分析方法帶電體在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的分析方法解決帶電粒子解決帶電粒子(或帶電體或帶

36、電體)在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的方法在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的方法【例【例2】 (2016湖南長(zhǎng)沙模擬湖南長(zhǎng)沙模擬)如圖所示，在如圖所示，在A點(diǎn)固定一正電荷，點(diǎn)固定一正電荷，電荷量為電荷量為Q，在離，在離A高度為高度為H的的C處由靜止釋放某帶同種電荷的液處由靜止釋放某帶同種電荷的液珠，開(kāi)始運(yùn)動(dòng)瞬間向上的加速度大小恰好等于重力加速度珠，開(kāi)始運(yùn)動(dòng)瞬間向上的加速度大小恰好等于重力加速度g。已。已知靜電力常量為知靜電力常量為k，兩電荷均可看成點(diǎn)電荷，不計(jì)空氣阻力。求：，兩電荷均可看成點(diǎn)電荷，不計(jì)空氣阻力。求：帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)問(wèn)題的解決方案帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)問(wèn)題的解決方案【例【例3】 (2016黑龍江二模黑龍

37、江二模)如圖所示，真空中水平放置的兩個(gè)如圖所示，真空中水平放置的兩個(gè)相同極板相同極板Y和和Y長(zhǎng)為長(zhǎng)為L(zhǎng)，相距，相距d，足夠大的豎直屏與兩板右側(cè)相距，足夠大的豎直屏與兩板右側(cè)相距b。在兩板間加上可調(diào)偏轉(zhuǎn)電壓。在兩板間加上可調(diào)偏轉(zhuǎn)電壓UYY，一束質(zhì)量為，一束質(zhì)量為m、帶電荷量、帶電荷量為為q的粒子的粒子(不計(jì)重力不計(jì)重力)從兩板左側(cè)中點(diǎn)從兩板左側(cè)中點(diǎn)A以初速度以初速度v0沿水平方向沿水平方向射入電場(chǎng)且能穿出。射入電場(chǎng)且能穿出。(1)證明粒子飛出電場(chǎng)后的速度方向的反向延長(zhǎng)線交于兩板間的證明粒子飛出電場(chǎng)后的速度方向的反向延長(zhǎng)線交于兩板間的中心中心O點(diǎn)；點(diǎn)；(2)求兩板間所加偏轉(zhuǎn)電壓求兩板間所加偏轉(zhuǎn)電壓

38、UYY的范圍；的范圍；(3)求粒子可能到達(dá)屏上區(qū)域的長(zhǎng)度。求粒子可能到達(dá)屏上區(qū)域的長(zhǎng)度。技巧秘訣技巧秘訣處理特殊物理情境的加速偏轉(zhuǎn)問(wèn)題處理特殊物理情境的加速偏轉(zhuǎn)問(wèn)題首先要構(gòu)建物理模型。將復(fù)雜的實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行科學(xué)抽象，保留首先要構(gòu)建物理模型。將復(fù)雜的實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行科學(xué)抽象，保留主要因素，略去次要因素，把實(shí)際問(wèn)題理想化處理，聯(lián)想學(xué)過(guò)主要因素，略去次要因素，把實(shí)際問(wèn)題理想化處理，聯(lián)想學(xué)過(guò)的相關(guān)知識(shí)，利用聯(lián)想、遷移、類比等方法，建立合適的物理的相關(guān)知識(shí)，利用聯(lián)想、遷移、類比等方法，建立合適的物理模型。模型。其次確定解題方法。從最基本的概念、規(guī)律和方法出發(fā)，分析其次確定解題方法。從最基本的概念、規(guī)律和方法出

39、發(fā)，分析現(xiàn)象的空間、時(shí)間特征，對(duì)空間想象能力要求較高的題目，畫(huà)現(xiàn)象的空間、時(shí)間特征，對(duì)空間想象能力要求較高的題目，畫(huà)出示意圖，將發(fā)現(xiàn)的規(guī)律和已學(xué)過(guò)的知識(shí)搭建橋梁，選用適當(dāng)出示意圖，將發(fā)現(xiàn)的規(guī)律和已學(xué)過(guò)的知識(shí)搭建橋梁，選用適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律并靈活應(yīng)用原有知識(shí)，通過(guò)推理解決問(wèn)題。的物理規(guī)律并靈活應(yīng)用原有知識(shí)，通過(guò)推理解決問(wèn)題。解決帶電粒子在交變電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的方法解決帶電粒子在交變電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的方法【解題方略】【解題方略】 分析時(shí)從兩條思路出發(fā)：一是力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，根據(jù)牛頓第二分析時(shí)從兩條思路出發(fā)：一是力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，根據(jù)牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律分析；二是功能關(guān)系。定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律分析；二是功能關(guān)系。技法一

40、借助圖象，展示物理過(guò)程技法一借助圖象，展示物理過(guò)程帶電粒子在交變電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，受電場(chǎng)力作用，其加速度、速帶電粒子在交變電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，受電場(chǎng)力作用，其加速度、速度等均做周期性變化。借助圖象來(lái)描述它在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況，度等均做周期性變化。借助圖象來(lái)描述它在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況，可直觀展示物理過(guò)程，從而獲得啟迪，快捷地分析求解。可直觀展示物理過(guò)程，從而獲得啟迪，快捷地分析求解?！纠纠?】 如圖如圖(a)所示，兩平行正對(duì)的金屬板所示，兩平行正對(duì)的金屬板A、B間加有如圖間加有如圖(b)所示的交變電壓，一重力可忽略不計(jì)的帶正電粒子被固定在兩所示的交變電壓，一重力可忽略不計(jì)的帶正電粒子被固定在兩板的正中間板的

41、正中間P處。若在處。若在t0時(shí)刻釋放該粒子，粒子會(huì)時(shí)而向時(shí)刻釋放該粒子，粒子會(huì)時(shí)而向A板運(yùn)動(dòng)，板運(yùn)動(dòng)，時(shí)而向時(shí)而向B板運(yùn)動(dòng)，并最終打在板運(yùn)動(dòng)，并最終打在A板上。則板上。則t0可能屬于的時(shí)間段是可能屬于的時(shí)間段是()答案答案B技巧秘訣技巧秘訣本題物理情景簡(jiǎn)單，但隱含條件較多。如打在本題物理情景簡(jiǎn)單，但隱含條件較多。如打在A板上時(shí)速度方向板上時(shí)速度方向?yàn)橄蜃?，位移方向?yàn)橄蜃?，做此類題目注意隱含條件的挖掘。為向左，位移方向?yàn)橄蜃?，做此類題目注意隱含條件的挖掘。另外，速度時(shí)間圖象的合理應(yīng)用，可提高同學(xué)們的解題速度。另外，速度時(shí)間圖象的合理應(yīng)用，可提高同學(xué)們的解題速度。技法二巧取分運(yùn)動(dòng)，化繁為簡(jiǎn)技法二巧

42、取分運(yùn)動(dòng)，化繁為簡(jiǎn)某個(gè)方向的分運(yùn)動(dòng)不會(huì)因其他分運(yùn)動(dòng)的存在而受到影響，這就某個(gè)方向的分運(yùn)動(dòng)不會(huì)因其他分運(yùn)動(dòng)的存在而受到影響，這就是運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性原理，應(yīng)用這一原理可以簡(jiǎn)捷分析某些帶電粒是運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性原理，應(yīng)用這一原理可以簡(jiǎn)捷分析某些帶電粒子在交變電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題。子在交變電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題?！纠纠?】 如圖如圖(a)所示，平行板電容器間距為所示，平行板電容器間距為d，兩板所加電壓如，兩板所加電壓如圖圖(b)所示，所示，t0時(shí)刻，質(zhì)量為時(shí)刻，質(zhì)量為m、帶電荷量為、帶電荷量為q的粒子以平行于的粒子以平行于極板的速度極板的速度v0射入電容器，射入電容器，2.5T時(shí)恰好落在下極板上，帶電粒子時(shí)恰好落在下極

43、板上，帶電粒子的重力不計(jì)，在這一過(guò)程中，求：的重力不計(jì)，在這一過(guò)程中，求：(1)該粒子的水平位移；該粒子的水平位移；(2)粒子落到下極板時(shí)的速度。粒子落到下極板時(shí)的速度。技法三巧建模型化難為易技法三巧建模型化難為易對(duì)于某些實(shí)際的物理過(guò)程，可根據(jù)題設(shè)條件，運(yùn)用近似處理方對(duì)于某些實(shí)際的物理過(guò)程，可根據(jù)題設(shè)條件，運(yùn)用近似處理方法，通過(guò)簡(jiǎn)化描述來(lái)反映事物基本的物理特征，這有助于迅速、法，通過(guò)簡(jiǎn)化描述來(lái)反映事物基本的物理特征，這有助于迅速、準(zhǔn)確確定出解題方向和策略，使問(wèn)題得到迅速解決。準(zhǔn)確確定出解題方向和策略，使問(wèn)題得到迅速解決?！纠纠?】 在真空中速度為在真空中速度為v6.4107 m/s的電子束連

44、續(xù)地射入的電子束連續(xù)地射入兩平行極板之間，極板長(zhǎng)度為兩平行極板之間，極板長(zhǎng)度為L(zhǎng)8.0102 m，間距為，間距為d5.0103 m，電子束沿兩極板間的中線通過(guò)，如圖所示，在，電子束沿兩極板間的中線通過(guò)，如圖所示，在兩極板上加上兩極板上加上50 Hz的交變電壓的交變電壓uUmsint，如果所加電壓的，如果所加電壓的最大值超過(guò)某一值最大值超過(guò)某一值UC，將開(kāi)始出現(xiàn)以下現(xiàn)象：電子有時(shí)能通過(guò)，將開(kāi)始出現(xiàn)以下現(xiàn)象：電子有時(shí)能通過(guò)兩極板，有時(shí)不能通過(guò)，求兩極板，有時(shí)不能通過(guò)，求UC的大小。的大小。(電子的比荷為電子的比荷為1.761011 C/kg)答案答案91 V應(yīng)用動(dòng)力學(xué)知識(shí)和功能關(guān)系解決力、電綜合問(wèn)

45、題應(yīng)用動(dòng)力學(xué)知識(shí)和功能關(guān)系解決力、電綜合問(wèn)題【典例】【典例】 如圖所示，在如圖所示，在E103 V/m的豎直勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一光的豎直勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一光滑半圓形絕緣軌道滑半圓形絕緣軌道QPN與一水平絕緣軌道與一水平絕緣軌道MN在在N點(diǎn)平滑相接，點(diǎn)平滑相接，半圓形軌道平面與電場(chǎng)線平行，其半徑半圓形軌道平面與電場(chǎng)線平行，其半徑R40 cm，N為半圓形為半圓形軌道最低點(diǎn)，軌道最低點(diǎn)，P為為QN圓弧的中點(diǎn)，一帶負(fù)電圓弧的中點(diǎn)，一帶負(fù)電q104 C的小滑塊的小滑塊質(zhì)量質(zhì)量m10 g，與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)，與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.15，位于，位于N點(diǎn)右點(diǎn)右側(cè)側(cè)1.5 m的的M處，取處，取g10 m/

46、s2，求：，求：(1)要使小滑塊恰能運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)要使小滑塊恰能運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)Q，則小滑塊應(yīng)以多，則小滑塊應(yīng)以多大的初速度大的初速度v0向左運(yùn)動(dòng)？向左運(yùn)動(dòng)？(2)這樣運(yùn)動(dòng)的小滑塊通過(guò)這樣運(yùn)動(dòng)的小滑塊通過(guò)P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力是多大？點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力是多大？錯(cuò)解錯(cuò)解(1)常見(jiàn)的思維障礙。常見(jiàn)的思維障礙。在求小滑塊在最高點(diǎn)在求小滑塊在最高點(diǎn)Q的速度大小時(shí)，對(duì)小滑塊受力分析時(shí)漏的速度大小時(shí)，對(duì)小滑塊受力分析時(shí)漏力，導(dǎo)致方程列錯(cuò)，計(jì)算結(jié)果錯(cuò)誤；力，導(dǎo)致方程列錯(cuò)，計(jì)算結(jié)果錯(cuò)誤；小滑塊通過(guò)小滑塊通過(guò)P點(diǎn)時(shí)錯(cuò)誤地點(diǎn)時(shí)錯(cuò)誤地找出提供向心力的力，導(dǎo)致動(dòng)力學(xué)方程列錯(cuò)而出現(xiàn)錯(cuò)誤。找出提供向心力的力，導(dǎo)致動(dòng)力

47、學(xué)方程列錯(cuò)而出現(xiàn)錯(cuò)誤。(2)因解答不規(guī)范導(dǎo)致的失分。因解答不規(guī)范導(dǎo)致的失分。小滑塊從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至到達(dá)小滑塊從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至到達(dá)Q點(diǎn)過(guò)程中利用動(dòng)能定理列方程時(shí)，點(diǎn)過(guò)程中利用動(dòng)能定理列方程時(shí)，漏掉摩擦力的功，導(dǎo)致失分；漏掉摩擦力的功，導(dǎo)致失分；求小滑塊通過(guò)求小滑塊通過(guò)P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力時(shí)不用牛頓第三定律導(dǎo)致失分。力時(shí)不用牛頓第三定律導(dǎo)致失分。答案答案(1)7 m/s(2)0.6 N運(yùn)用運(yùn)用“思維流程思維流程”，即使不能得滿分，也能得步驟分，即使不能得滿分，也能得步驟分電場(chǎng)線和等勢(shì)面從宏觀上描繪出整個(gè)電場(chǎng)的分布。電場(chǎng)線和等勢(shì)面從宏觀上描繪出整個(gè)電場(chǎng)的分布。x和和Ex等關(guān)系圖線，描繪出沿某一直

48、線上電場(chǎng)的分布。這兩種形象描等關(guān)系圖線，描繪出沿某一直線上電場(chǎng)的分布。這兩種形象描述電場(chǎng)的方法相應(yīng)派生出其他類型圖象的試題。解題時(shí)要求利述電場(chǎng)的方法相應(yīng)派生出其他類型圖象的試題。解題時(shí)要求利用自己所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行邏輯推理以及數(shù)形轉(zhuǎn)換。用自己所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行邏輯推理以及數(shù)形轉(zhuǎn)換。微專題有關(guān)電場(chǎng)中的圖象問(wèn)題微專題有關(guān)電場(chǎng)中的圖象問(wèn)題1.vt圖象在電場(chǎng)中的應(yīng)用圖象在電場(chǎng)中的應(yīng)用【典例【典例1】 (2014海南卷，海南卷，9，5分分)(多選多選)如圖甲，直線如圖甲，直線MN表示表示某電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線，某電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線，a、b是線上的兩點(diǎn)，將一帶負(fù)電荷的粒是線上的兩點(diǎn)，將一帶負(fù)電荷的粒子從子從a點(diǎn)處由靜止

49、釋放，粒子從點(diǎn)處由靜止釋放，粒子從a運(yùn)動(dòng)到運(yùn)動(dòng)到b過(guò)程中的過(guò)程中的vt圖線如圖圖線如圖乙所示，設(shè)乙所示，設(shè)a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為a、b，場(chǎng)強(qiáng)大小分別為，場(chǎng)強(qiáng)大小分別為Ea、Eb，粒子在，粒子在a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)能分別為兩點(diǎn)的電勢(shì)能分別為Wa、Wb，不計(jì)重力，則有，不計(jì)重力，則有()A.ab B.EaEb C.EaEb D.WaWb解析解析電場(chǎng)線為直線，帶負(fù)電的粒子僅在電場(chǎng)力的作用下由靜電場(chǎng)線為直線，帶負(fù)電的粒子僅在電場(chǎng)力的作用下由靜止釋放，那么一定沿著電場(chǎng)力的方向運(yùn)動(dòng)，故電場(chǎng)強(qiáng)度的方向止釋放，那么一定沿著電場(chǎng)力的方向運(yùn)動(dòng)，故電場(chǎng)強(qiáng)度的方向向左，向左，b點(diǎn)的電勢(shì)高，選項(xiàng)點(diǎn)的電勢(shì)高，

50、選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由錯(cuò)誤；由vt圖象的斜率表示粒子圖象的斜率表示粒子運(yùn)動(dòng)的加速度可知粒子運(yùn)動(dòng)的加速度越來(lái)越小，故運(yùn)動(dòng)的加速度可知粒子運(yùn)動(dòng)的加速度越來(lái)越小，故b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小，點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小，EaEb，選項(xiàng)，選項(xiàng)B正確，正確，C錯(cuò)誤；電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，選錯(cuò)誤；電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少，選項(xiàng)項(xiàng)D正確。正確。答案答案BD2.場(chǎng)強(qiáng)場(chǎng)強(qiáng)E(電勢(shì)電勢(shì))與位移與位移x的圖象的應(yīng)用的圖象的應(yīng)用【典例【典例2】 (2014上海單科，上海單科，19，3分分)(多選多選)靜電場(chǎng)在靜電場(chǎng)在x軸上的軸上的場(chǎng)強(qiáng)場(chǎng)強(qiáng)E隨隨x的變化關(guān)系如圖所示，的變化關(guān)系如圖所示，x軸正向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)正方向，帶正電軸正向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)正方向，帶正電的點(diǎn)電荷沿的

51、點(diǎn)電荷沿x軸運(yùn)動(dòng)，則點(diǎn)電荷軸運(yùn)動(dòng)，則點(diǎn)電荷()A.在在x2和和x4處電勢(shì)能相等處電勢(shì)能相等B.由由x1運(yùn)動(dòng)到運(yùn)動(dòng)到x3的過(guò)程中電勢(shì)能增大的過(guò)程中電勢(shì)能增大C.由由x1運(yùn)動(dòng)到運(yùn)動(dòng)到x4的過(guò)程中電場(chǎng)力先增大后減小的過(guò)程中電場(chǎng)力先增大后減小D.由由x1運(yùn)動(dòng)到運(yùn)動(dòng)到x4的過(guò)程中電場(chǎng)力先減小后增大的過(guò)程中電場(chǎng)力先減小后增大解析解析由題圖可知，由題圖可知，x1到到x4場(chǎng)強(qiáng)先變大，再變小，則點(diǎn)電荷受到場(chǎng)強(qiáng)先變大，再變小，則點(diǎn)電荷受到的電場(chǎng)力先增大后減小，的電場(chǎng)力先增大后減小，C正確，正確，D錯(cuò)誤；由錯(cuò)誤；由x1到到x3及由及由x2到到x4過(guò)過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，知程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，

52、知A錯(cuò)誤，錯(cuò)誤，B正確。正確。答案答案BC技巧秘訣技巧秘訣此類問(wèn)題借助此類問(wèn)題借助Ex或或x圖象，在給出電場(chǎng)強(qiáng)度在圖象，在給出電場(chǎng)強(qiáng)度在x軸上分布情軸上分布情況的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)問(wèn)。解決這類問(wèn)題的方法主要有兩種：一是況的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)問(wèn)。解決這類問(wèn)題的方法主要有兩種：一是直接從直接從Ex圖象的面積、斜率的意義入手；二是將圖象還原為圖象的面積、斜率的意義入手；二是將圖象還原為熟悉的情景模擬。熟悉的情景模擬。在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，靜電力做的功可由在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，靜電力做的功可由WqEx求得。在非勻強(qiáng)電場(chǎng)求得。在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中，根據(jù)微元思想有中，根據(jù)微元思想有WqEx，同時(shí)，同時(shí)W也可由也可由Wq求得。求得。比較兩式

53、可得比較兩式可得qExq，即，即Ex，此式可理解為在，此式可理解為在Ex圖圖象中圖線與象中圖線與x軸所圍面積等于相距為軸所圍面積等于相距為x兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。在兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。在x圖象中，圖象上各點(diǎn)處切線斜率的大小表示該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度沿圖象中，圖象上各點(diǎn)處切線斜率的大小表示該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度沿x軸軸方向分量的大小。方向分量的大小。3.電勢(shì)能電勢(shì)能(Ep)與位移與位移x的綜合應(yīng)用的綜合應(yīng)用【典例【典例3】 (2014安徽理綜，安徽理綜，17，6分分)一帶電粒子在電場(chǎng)中僅一帶電粒子在電場(chǎng)中僅受靜電力作用，做初速度為零的直線運(yùn)動(dòng)。取該直線為受靜電力作用，做初速度為零的直線運(yùn)動(dòng)。取該直線為x軸，起軸，起始點(diǎn)始點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，其電勢(shì)能為坐標(biāo)原點(diǎn)，其電勢(shì)能Ep與位移與位移x的關(guān)系如圖所示。下列的關(guān)系如圖所示。下列圖象中合理的是圖象中合理的是()答案答案D