静电场复习课件人教版

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习,2010,年,11,月,21,日,一库仑定律与电荷守恒,二电场的性质的描述,三电场内的导体与静电屏蔽,四电容器电容,五带电粒子在电场中的运动,一库仑定律与电荷守恒,1,、库仑定律,2,、电荷守恒定律与元电荷,二电场的性质的描述,1,、描述电场的物理量,2,、电场的形象描述,场强,E,电势,电势差,U,ab,电场线,等势面,1,、描述电场的物理量,电场中某一点的性质,场强,电势,电势差,电场中某两点的性质,矢量,标量,不具有相对性,具有相对性,场强,电势,电势差,U,ab,=,a,-,b,没有直接联系,下面的说法是否正确,?,电场中电势为零的点,场强也为零,电场中场强为零的点,电势也一定为零,电场中两点场强相等,则它们的电势也相等,电场中电势相等的两点,它们的场强大小一定相等,电场中两点相比较,场强较大的点电势也较高,如果不正确,请举出与该说法相反的例子,.,2,、电场的形象描述,（,1,）电场线与等势面的意义及关系,电场线与等势面垂直相交，而不同的电场线不能相交，不同的等势面也不能相交；,沿电场线方向电势逐渐降低；,电场线密的地方等势面也密。,（,2,）几种典型电场的电场线与等势面分布,1.,正点电荷电场,2.,负点电荷电场,3.,等量同种电荷的电场,4.,等量异种电荷的电场,5.,一个点电荷和一块无限大金属板间的电场,6.,匀强电场,1,、如图所示,A,、,B,为两个用绝缘细丝线悬挂起来的质量相同的带电介质小球,左边放一个带正电的球,C,时,两悬线都保持竖直方向,(,两线长度相同,).,若把,C,球移走,下面哪个图可以表示,A,、,B,两球的位置,?,只有,A,带负电,B,带正电才可能平衡,2,如图,悬挂在,O,点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球,A,.,在两次实验中,均缓慢移动另一带同种电荷的小球,B,.,当,B,球到达悬点,O,的正下方并与,A,在同一水平线上,A,处于受力平衡时,悬线偏离竖直方向角度为,.,若两次实验,中,B,的电量分别为,q,1,和,q,2,分别为,30,和,45,则,q,2,/,q,1,为,O,A,B,绝缘手柄,A,2 B,3 C,2 D,3,O,A,B,绝缘手柄,A,mg,F,T,3,、,O,为两个固定的带等量正电荷的中点，在,O,点处有另一带正电的点电荷，它能否保持平衡？如果它向上偏离一小段位移，从静止释放后，将如何运动，向左或向右偏离一小段位移，从静止释放后，将如何运动。,如果放在,O,点的是负电荷，上述两问结果又如何？,Q,Q,O,向上变加速直线运动；在,O,点附近振动,如果是负电荷，上述结论相反,4.,如图所示，某区域电场线左右对称分布，,M,、,N,为对称线上两点。下列说法正确的是,A,M,点电势一定高于,N,点电势,B,M,点场强一定大于,N,点场强,C,正电荷在,M,点的电势能大于在,N,点的电势能,D,将电子从,M,点移动到,N,点，电场力做正功,M,N,5,、两个点电荷,q,1,和,q,2,都位于,x,轴上，已知,q,1,q,2,，则在,x,轴上,A,、这两个点电荷的电场中场强大小相等的点只有,1,个，该点的合场强为零,B,、这两个点电荷的电场中场强大小相等的点有,2,个，这两点的合场强都为零,C,、这两个点电荷的电场中场强大小相等的点有,2,个，这两点中只有一点的合场强为零,D,、这两个点电荷的电场中场强大小相等的点有,2,个，这两点的合场强都不为零,6,、 直线,MN,是某电场中的一条电场线，,a,、,b,、,c,是该直线上的三点，且,ab=bc,，如图。已知,a,点电势高于,b,点电势。把一个点电荷从,c,点经,b,点移到,a,点。从,c,到,b,的过程中电场力做功,W,1,，从,b,到,a,的过程中电场力做功,W,2,下面的判断正确的是,A,、,W,1,一定等于,W,2,B,、,W,1,一定大于,W,2,C,、,W,1,一定等于,W,2,D,、无法比较,W,1,和,W,2,的大小,a,b,c,M,N,不能确定是匀强电场！,不能确定,U,ab,= U,bc,！,7,、,M,、,N,、,P,三点都位于某电场中，它们不在一条直线上。将一检验电荷,q,从,P,点分别移到,M,、,N,两点，电场力做的功相等。下面的说法中正确的是,A,、该电场若是匀强电场，则,M,、,N,两点一定在同一条电场线上,B,、该电场若是匀强电场，则,M,、,N,的连线一定与电场线垂直,C,、该电场若是由一个点电荷产生的，则,M,、,N,两点一定在同一条电场线上,D,、该电场若是由一个点电荷产生的，则,M,、,N,的连线一定与某一条电场线垂直,说,明,M,、,N,在同一等势面上！,8,两个质量相同的小球用不可伸长的细线连结，置于场强为,E,的匀强电场中。小球,1,和,2,均带正电，电量分别为,q,1,和,q,2,（,q,1,q,2,）。将细线拉直并使之与电场方向平行，如图所示。若将两小球同时从静止状态释放，则释放后细线中的张力,T,为（不计重力及两小球间的库仑力）,球,1,球,2,E,整体分析,(,q,1,E+q,2,E,)=2,ma,隔离分析球,2,T+q,2,E,=,ma,解得,T=,(,q,1,-,q,2,),E,/2,9,在真空中的光滑水平绝缘面上有一带电小滑块。开始时滑块静止。若在滑块所在空间加一水平匀强电场,E,1,，持续一段时间后立刻换成与,E,1,相反方向的匀强电场,E,2,。当电场,E,2,与电场,E,1,持续时间相同时，滑块恰好回到初始位置，且具有动能,E,k,。在上述过程中，,E,1,对滑块的电场力做功为,W,1,，冲量大小为,I,1,;,E,2,对滑块的电场力做功为,W,2,冲量大小为,I,2,。则,A,I,1,=,I,2,B,4,I,1,=,I,2,C,W,1,=0.25,E,k,，,W,2,=0.75,E,k,D,W,1,=0.20,E,k,，,W,2,=0.80,E,k,初步分析,:,只要找出,v,1,与,v,2,的关系,即可解决问题,.,v,1,v,2,a,1,a,2,v,1,v,2,t,v,O,解出,:,v,2,=2,v,1,从而得,利用图像求解,:,v,1,v,2,t,v,O,t,t,x,联立上面二式,解得,x = t,/ 3,v,2,= 2,v,1,10,a,、,b,、,c,、,d,是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点。电场线与矩形所在平面平行。已知,a,点的电势为,20V,，,b,点的电势为,24V,，,d,点的电势为,4V,，由此可知,c,点的电势为,a,b,d,c,20V,24V,4V,A,4V,B,8V,C,12V,D,24V,11,如图所示的匀强电场,E,的区域内，由,A,、,B,、,C,、,D,、,A,、,B,、,C,、,D,作为顶点构成一正方体空间，电场方向与面,ABCD,垂直。下列说法正确的是,A,B,D,C,A,B,D,C,E,A,AD,两点间电势差,U,AD,与,A A,两点间电势差,U,AA,相等,B,带正电的粒子从,A,点沿路径,A,D,D,移到,D,点，电场力做正功,C,带负电的粒子从,A,点沿路径,A,D,D,移到,D,点，电势能减小,D,带电的粒子从,A,点移到,C,点，沿对角线,A C,与沿路径,A,B,B,C,电场力做功相同,A,B,D,C,A,B,D,C,E,12,、一平行板电容器电容为,C,，两板间的距离为,d,，上板带正电，电量为,Q,，下板带负电，电量也为,Q,它们产生的电场在很远处的电势为零。两个带异号电荷的小球用一绝缘刚性杆相连，小球的电量都为,q,，杆长为,l,，且,l,E,b,，,U,a,U,b,（,B,）,E,a,E,b,，,U,a,U,b,（,C,）,E,a,U,b,（,D,）,E,a,E,b,，,U,a,U,b,17,、一个验电器放在绝缘平台上，它的金属外壳用一根金属线接地。把一根用丝绸摩擦过的玻璃棒与验电器的金属小球接触，看到它的指针张开，说明已经带上电，如图所示。现进行下述三项操作：首先把验电器外壳的接地线撤去，用手指摸一下验电器的金属小球，,把手指从金属小球上,移开。下面关于最后结,果的说法中正确的是,A,、验电器指针合拢，说明验电器的金属杆没有带电,B,、验电器指针张开一定角度，金属杆带有正电,C,、验电器指针张开一定角度，金属杆带有负电,D,、验电器指针合拢，但不能说明金属杆不带电,四电容器电容,1,、定义：,物理意义；每升高,1V,电压所需的电荷量（可与水容器类比）,2,、平行板电容器电容的决定因素,3,、电容器的作用：,在静电场中，平行板电容器中的电场可视为匀强电场（除边缘外）,在直流电路中，电容器的充放电,在交流电路中，电容器通过交流电的实质及容抗,在电磁振荡中,LC,电路，周期,五带电粒子在电场中的运动,1,、加速：,Uq=,2,、偏转（限于匀强电场中）：垂直电场线方向入射，粒子的运动类似于平抛运动,18,、研究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验可采用图示的装置，图中静电计指针张角的大小直接反映出电势差的变化,.,实验时,给平行板电容器的,A,板带上一定量的正电荷,看到静电计指针张开一定角度,.,现保持其他条件不变,只是将,B,板向右移动,使它与,A,板靠近，这时看到静电计指针张角变,_,，这个实验可以说明的问题是,_,。,A,B,小,两板距离变小，电容变大,19,一平行板电容器中存在匀强电场,电场沿竖直方向,.,两个比荷（即粒子的电荷量与质量之比）不同的带正电的粒子,a,和,b,从电容器边缘的,P,点（如图）以相同的水平速度射入两平行板之间,.,测得,a,和,b,与电容器极板的撞击点到入射点之间的水平距离之比为,12.,若不计重力，则,a,和,b,的比荷之比是,A,12 B,18 C,21 D,41,P,竖直方向,P,水平方向,s = v,0,t,由于,l, v,0, E,都是常量,因此,20,、两个半径均为,R,的圆形平板电极，平行正对放置，相距为,d,，极板间电压为,U,，板间电场可以认为是均匀的。一个,粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间，到达负极板时恰好落在极板中心。已知质子电荷为,e,，质子和中子的质量均视为,m,，忽略重力和空气阻力的影响。求：极板间的电场强度,E,；,粒子在极板间运动的加速度,a,；,粒子的初速度,v,0,。,d,R,v,0,U,+,-,d,R,v,0,U,+,-,22,飞行时间质谱仪可通过测量离子飞行时间得到离子的荷质比,q,/,m,。如图,1,所示，带正电的离子经电压为,U,的电场加速后进入长度为,L,的真空管,AB,，可测得离子飞越,AB,所用的时间,t,1,。改进以上方法，如图,2,所示，让离子飞越,AB,后进入场强为,E,（方向如图）的匀强电场区域,B,C,，在电场的作用下离子返回,B,端，此时，测得离子从,A,出发后飞行的总时间,t,2,。（不计离子重力）,离子源中相同荷质比离子的初速度不尽相同,设两个荷质比都为,q,/,m,的离子在,A,端的速度分别为,v,和,v,(,v,v,),在改进后的方法中,它们飞行的总时间通常不同,存在时间差,t,可通过调节电场,E,使,t,=0,求此时,E,的大小。,离子源,U,真空管,A,B,t,1,图,1,L,离子源,U,真空管,A,B,t,2,图,2,L,C,忽略离子源中离子的初速度，用,t,1,计算荷质比；用,t,2,计算荷质比。,求荷质比,(,忽略初速,),用,t,1,计算,:,用,t,2,计算,:,设进入右边电场后的最大位移为,x,解出,离子源,U,真空管,A,B,t,2,L,C,x,解出,(2),要求时间差,t,=0,即要求在真空管中多用的时间,需在电场中补回来,应满足,解出,1,、聪明的人有长的耳朵和短的舌头。,弗莱格,2,、重复是学习之母。,狄慈根,3,、当你还不能对自己说今天学到了什么东西时，你就不要去睡觉。,利希顿堡,4,、人天天都学到一点东西，而往往所学到的是发现昨日学到的是错的。,B.V,5,、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。,洛 克,6,、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸收都不可耻。,阿卜,日,法拉兹,7,、学习是劳动，是充满思想的劳动。,乌申斯基,8,、聪明出于勤奋，天才在于积累 华罗庚,9,、好学而不勤问非真好学者。,10,、书山有路勤为径，学海无涯苦作舟。,11,、人的大脑和肢体一样，多用则灵，不用则废 茅以升,12,、你想成为幸福的人吗？但愿你首先学会吃得起苦 屠格涅夫,13,、成功艰苦劳动正确方法少说空话 爱因斯坦,14,、不经历风雨，怎能见彩虹 ,真心英雄,15,、只有登上山顶，才能看到那边的风光。,16,只会幻想而不行动的人，永远也体会不到收获果实时的喜悦。,17,、勤奋是你生命的密码，能译出你一部壮丽的史诗。,1 8,成功，往往住在失败的隔壁！,1 9,生命不是要超越别人，而是要超越自己,2 0,命运是那些懦弱和认命的人发明的！,1,人生最大的喜悦是每个人都说你做不到，你却完成它了！,2,世界上大部分的事情，都是觉得不太舒服的人做出来的,3,昨天是失效的支票，明天是未兑现的支票，今天才是现金,4,一直割舍不下一件事，永远成不了,!,5,扫地，要连心地一起扫！,6,不为模糊不清的未来担忧，只为清清楚楚的现在努力,7,当你停止尝试时，就是失败的时候,8,心灵激情不在，就可能被打败,9,凡事不要说我不会或不可能，因为你根本还没有去做！,0,成功不是靠梦想和希望，而是靠努力和实践,1,只有在天空最暗的时候，才可以看到天上的星星,2,上帝说：你要什么便取什么，但是要付出相当的代价,3,现在站在什么地方不重要，重要的是你往什么方向移动。,4,宁可辛苦一阵子，不要苦一辈子,5,为成功找方法，不为失败找借口,6,不断反思自己的弱点，是让自己获得更好成功的优良习惯。,7,垃圾桶哲学：别人不要做的事，我拣来做！,8,不一定要做最大的，但要做最好的,9,死的方式由上帝决定，活的方式由自己决定！,0,成功是动词，不是名词！,20,、不要只会吃奶，要学会吃干粮，尤其是粗茶淡饭。,