2014-2015学年高中物理 第一章 电 场章末知识整合 粤教版选修

【金版新学案】2014-2015学年高中物理 第一章 电 场章末知识整合 粤教版选修3-11 / 14专题一对电场性质的描述“力”的描述电场强度三个公式的比较公式物理意义引入过程适用范围E是电场强度大小的定义式F与q成正比，E与F、q无关，反映某点电场力的性质适用于一切电场，q为试探电荷的电荷量(续上表)Ek是真空中点电荷电场强度的决定式由E和库仑定律导出真空中Q为场源电荷的电荷量E是匀强电场中电场强度的决定式由FEq和WqU导出匀强电场在一个等边三角形ABC顶点B、C处各放一个点电荷时，测得A处的电场强度大小为E，方向与BC边平行沿B指向C如图所示，拿走C处的电荷后，A处电场强度的情况是()A大小仍为E，方向由A指向B B大小仍为E，方向由B指向AC大小变为，方向未变D无法确定解析：由点电荷电场强度的性质可知，B、C处点电荷在A点电场强度方向分别沿BA、AC连线方向，又根据矢量的分解与合成知道，B、C处点电荷在A点产生的电场强度的大小均为E，方向分别为B指向A，由A指向C，拿走C处电荷后，只剩下B处点电荷的电场，故选项B正确答案：B专题二对电场性质的描述“能”的描述电场强度、电势、电势差的比较名称电场强度电势电势差物理意义描述电场力的性质描述电场能的性质描述电场力做功的本领定义式E标矢性矢量，方向为放在电场中的正电荷的受力方向标量，有正负，正负只表示大小标量，有正负，正负只表示A、B两点电势的高低决定因素E由电场本身的性质决定，与试探电荷无关电势由电场本身决定，与试探电荷无关，大小与参考点的选取有关，有相对性.由电场本身和两点的电势决定，与试探电荷无关，与参考点的选取无关联系匀强电场中Ed(d为A、B两点间沿电场强度方向上的距离)；电势沿电场强度的方向降低最快；AB；如图所示，平行金属带电极板A、B间可看成匀强电场，场强E1.2V/m，极板间距离d5 cm，电场中C和D分别到A、B两板距离均为0.5 cm，B板接地求：(1)C和D两点的电势、两点间电势差各为多少？(2)将点电荷q2C从C匀速移到D时外力做多少功？解析：由于B板接地，则B板电势0.又因A、B板间的电场为匀强电场，根据公式UEd可计算出C、D两点与B板的电势差从而可计算出C、D两点的电势再根据易计算出将q从C匀速移至D时电场力所做的功等于外力做功的多少(1)因正极板接地，板间各点电势均小于零，则、均大于零，由UEd得1.20.5 V0.6 V又BD，且B0，所以D0.6 V由于5 cm0.5 cm4.5 cm4.5 m，所以1.24.5 V5.4 V.又CB，B0，得C5.4 V.所以CD5.4 V(0.6 V)4.8 V.(2)将点电荷从C匀速移到D时，外力对电荷做了正功，其值和电场力做功相等|2(4.8)| J9.6 J.答案：(1) C5.4 VD0.6 V，4.8 V(2) 9.6 J专题三电场强度的求解1E适用于一切电场，q为试探电荷的电荷量，E与F、q无关2Ek是真空中点电荷电场强度的决定式，真空中Q为场源电荷的电荷量，由Q和r共同决定3E是匀强电场中电场强度的决定式，只适用于匀强电场，d是沿电场线方向的距离如图所示，在真空中的O点放一点电荷Q1.0 C，直线MN通过O点，OM的距离r0.3 m，M点放一点电荷q2 C，求：(1)求q在M点受到的作用力(2)M点的场强(3)拿走q后M点的场强(4)M、N场强哪点大？解析：根据题意，Q是形成电场的电荷，q为试探电荷(1) 根据库仑定律：k1.0N1.0 N方向：沿OM指向O(2)M点的场强 N/C100 N/C方向：沿OM连线背离O(3)拿走M后场强不变 N/C100 N/C方向：沿OM连线背离O(4)根据公式Ek可知：因为，所以M点的场强大于N点的场强答案：(1)1.0 N方向沿OM指向O(2)100 N/C方向沿OM连线背离O(3)100 N/C 方向沿OM连线背离O(4) 专题四电场力做功的特点及计算方法1电场力做功特点：电场力做功与路径无关，只与电荷的电荷量Q和初、末位置的电势差U有关；沿着等势面移动电荷，电场力不做功2电场力做功的计算方法(1) (普遍适用)(2)WqElcos (适用于匀强电场)(3) (从能量角度求解)(4) (由动能定理求解)将电荷量为6的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做功3 J，再将该电荷从B移动到C点，电场力做了1.2 J的功，则该电荷从A移到B，再从B移到C的过程中，电势能改变了多少？解析：解法一：A、C两点的电势差：V3 V所以电势能的变化量63 J1.8 J即电荷的电势能增加解法二：()1.8 J答案：1.8 J专题五带电粒子在电场中运动1带电粒子在电场中运动时重力的处理(1)基本粒子：如电子、质子、粒子、离子等，除有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力(但并不忽略质量)(2)带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有明确的暗示以外，一般都不能忽略重力2带点粒子在电场中加速(1)处理方法 ：利用动能定理(2)适用范围：任何电场3带电粒子在匀强电场中偏转(1)条件：带电粒子垂直于电场方向进入匀强电场()(2)处理方法：类平抛运动沿初速度方向做匀速直线运动，运动时间t沿电场方向，做初速度为0的匀加速直线运动如图所示，离子发生器发射出一束质量为m、电荷量为q的离子，从静止经加速电压加速后，获得速度，并沿垂直于电场线方向射入两平行板中央，受偏转电压作用后，以速度v离开电场已知平行板长为L，两板间距离为d，(重力忽略不计)求：(1) 的大小(2)离子在偏转电场中运动的时间t.(3)离子在偏转电场中受到的电场力的大小F.(4)离子在偏转电场中的加速度(5)离子在离开偏转电场时的竖直速度.(6)离子在离开偏转电场时的速度v的大小(7)离子在离开偏转电场时的竖直偏移量y.(8)离子离开偏转电场时的偏转角的正切值tan .解析：(1)不管加速电场是不是匀强电场WqU都适用，所以由动能定理得：，所以.(2)由于偏转电场是匀强电场，所以离子做类平抛运动，即垂直电场方向为速度为的匀速运动，平行电场方向为初速度为零的匀加速直线运动所以在垂直电场方向：tL.(3)E，FEq.(4)a.(5) at.(6)v.(7)y (和带电粒子q，m无关，只取决于加速电场和偏转电场)(8)tan (和带电粒子q，m无关，只取决于加速电场和偏转电场)答案：(1) (2)L(3) (4) (5) (6) (7) (8) 点评：(1)初速度为零的不同带电粒子，经过同一加速电场、偏转电场，打在同一屏上的偏转角、偏转位移相同(2)初速度为零的带电粒子，经同一加速电场和偏转电场后，偏转角、偏转位移y与偏转电压成正比，与加速电压成反比，而与带电粒子的电荷量和质量无关(3)在结论(1)的条件下，不同的带电粒子都像是从L/2处沿末速度方向以直线射出一样，当电性相同时，在光屏上只产生一个亮点，当电性相反时，在光屏上产生两个中心对称的亮点某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点，电场线、粒子在A点的初速度及运动轨迹如图所示，可以判定()A粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度B粒子在A点的动能小于它在B点的动能C粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能D电场中A点的电势低于B点的电势解析：由电场线的疏密可知场强的大小，所以粒子的加速度；由定性画出的等势面并根据沿电场线方向电势降低，可知电势AB；由粒子运动轨迹的弯曲趋向可知电场力做正功，所以动能、电势能的变化情况为、，选项B正确答案：B规律小结：带电粒子在电场中做曲线运动时正负功的判断（1）粒子速度方向一定沿轨迹的切线方向，粒子合力方向一定沿电场线指向轨迹弯曲的凹侧.（2）电场力与速度方向夹角小于90，电场力做正功，夹角大于90，电场力做负功. 希望对大家有所帮助，多谢您的浏览！