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静电场下PPT课件.ppt

1、分分析析:本题小物体在Ox的方向上只受电场力qE(方向沿Ox轴指向O点)和摩擦力f(方向与小物体的运动方向相反)。由于fqE,所以不管小物体开始时是沿x轴的正方向或负方向运动,小物体在与墙进行多次碰撞后,最后只能停止在O点处。因为电场力做功大小跟物体移动的路径无关,只和电场力及始末位置有关,即本题中电场力做功的大小是1.解:由于fqE,所以物体最后停在O点,物体停止运动前所通过的总路程为s,根据动能定理有所以2.例例5、图中A、B是一对平行的金属板。在两板间加上一周期为T 初速度和重力的影响均可忽略。A若电子是在t=0时刻进入的,它将一直向B板运动B若电子是在t=T8时刻进入的,它可能时而向B

2、板运动,时而向A板运动,最后打在B板上C若电子是在t=3T8时刻进入的,它可能时而向B板运动,时而向A板运动,最后打在B板上D若电子是在t=T2时刻时入的,它可能时而向B板运动,时而向A板运动3.分析:本题属于带电粒子(电子)在匀强交变电场中运动的问题。图电子已有向B的速度时,虽然加速度方向和速度方向相反,也不改变运动方向,只是做减速运动。若电子在t=0时进入电场,在t=0到t=T2的时间内,电子向B板做匀加速运动;在t=T2到T的时间内,电子做匀减速运动,其方向仍向B板;在t=T到t=3T2的时间内,电子的运动跟t从0到T2时是一样。可见,电子将一直向B板运动。所以,选项A正确。4.若电子在

3、t=T8时进入电场,那么t从T8T2时电子向B板加速运动,而t从T27T8的时间内,电子仍然向B板做减速运动。t从7T89T8的时间内,电子向A板运动,但因这段时间(T89T8)电子向B板运动的位移大于电子向A板运动的位移而靠近B板,此后周期性地重复以上过程。所以,在这情况下电子可能时而向B板运动(T87T8),时而向A板运动(7T89T8),最后打在B板上。因此,选项B也是正确的。若电于在t=3T8时进入电场,则t从3T85T8的时间内,电子向B板运动(先加速后减速),而从t=5T8以后,电子向A板加速运动;到不了t=T时刻,电子就从A板的小孔飞出电场而不可能到达B板。所以,选项C是错的。5

4、若电子在t=T2时进入电场,这时电子受到由B指向A的电场力的作用而离开电场。所以,选项D也是错的。答:选项A、B是正确的。说明:在分析带电粒子在匀强交变电场中运动时,带电粒子受到的电场力的方向和大小都可能变化。当电场力方向和带电粒子的速度方向相反时,带电粒子做减速运动,运动方向不变,直到带电粒子速度减到零时,才在电场力作用下,沿电场力的方向加速。6.例例例例6 6、相距为相距为d d的平行金属板的平行金属板a a、b b其长度为其长度为L L,带有,带有等量异种电等量异种电场中,当粒子飞离电场区时,其横向位移为y,飞行方向偏角为(忽略重力影响)。试问:和tan各变化为原来的几倍?7.侧向位移

5、与偏向角的正切分别为分析:带电粒子进入电场以后,在x方向不受电场力,仅有初速度,8.将式代入式得9.同理可得 10.(2)由y和tan的表达式,当入射的带电粒子初动能减小一半,则分母减小一半;偏转电压增大到3倍,则分子增大到3倍。因此,横向位移y以及偏转角的正切tan都增大到原来的6倍。答:氢核、氘核、氦核以相同的初动量垂直飞入一个偏转电场,横向位移之比以及偏转角正切之比均为128。若入射初动能减小一半,偏转电压增大到3倍,带电粒子在偏转电场中的横向位移y以及运动偏转角正切tan均增大到原来的6倍。11.【反馈练习】A-94-36B9436C-32-6D326答案:A12.2如图所示,半径相同

6、的两个金属小球A、B带有电量相等的电荷,相隔一定距离,两球之间的相互吸引力的大小是F,今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与A、B两球接触后移开。这时,A、B两球之间的相互作用力的大小是答案:A13.3图(1)所示,有两个带有等量异种电荷的小球,用绝缘细线相连后,再用绝缘细线悬挂在水平方向的匀强电场中。当两小球都处于平衡时的可能位置是图(2)中的哪一种。答案:A14.4如图所示,在光滑的水平面上有一个绝缘弹簧振子,小球带负电,在振动过程中,当弹簧压缩到最短时,突然加上一个水平向左的匀强电场,此后,A振子振幅增大B振子振幅减小C振子的平衡位置不变D振子的周期增大答案:B15.5若带正电荷的小

7、球只受到电场力作用,则它在任意一段时间内 A一定沿电场线由高电势处向低电势处运动B一定沿电场线由低电势处向高电势处运动C不一定沿电场线运动,但一定由高电势处向低电势处运动D不一定沿电场线运动,也不一定由高电势处向低电势处运动答案:D16.6下面哪些话是正确的?A在电场中,电场强度大的点,电势必高。B电荷置于电势越高的点,所具有的电势能也越大。C电场中电场强度大的地方,沿电场线方向电势降落快。D一带电粒子只受电场力作用,在电场中运动时,电势能一定变化。答案:C17.7一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地。在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在P点,如图所示。E表示两极板间的场强,U表示电容

8、器的电压,表示正电荷在P点的电势能。若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,则AU变小,E不变BE变大,不变CU变小,不变DU不变,不变答案:AC18.8如图所示,在真空中把一绝缘导体向带电(负电)的小球P缓慢地靠近(不相碰),下列说法中正确的是:AB端的感应电荷越来越多B导体内场强越来越大C导体的感应电荷在M点产生的场强恒大于在N点产生的场强D导体的感应电荷在MN两点的场强相等答案:AC19.9两个质量相同的带电小球,分别带等量异种电荷,电量为q,固定在一根长度为l的轻质绝缘细杆的两端,置于电场强度为E的匀强电场中,杆的方向与场强方向平行,如图所示。若此杆绕其中点O旋转180,则在

9、此转动过程中,两个小球动能的增加量为 A0 BqElC2qElDqEl答案:C20.10如图所示,两平行金属板a板对b板的电压随时间变化图像如静止释放,已知在一个周期内电子没有到达c面和d面,则以后到达c面或d面可能是:A向右运动时通过c面B向左运动时通过c面C向右运动时通过d面D向左运动时通过d面答案:C21.反馈练习答案:反馈练习答案:1A 2A 3A 4B 5D6C 7AC 8AC 9C 10C22.【课后练习】1如图所示,在一个正方形的4个顶点各有一个电量大小相等的点电荷,那么下列说法中正确的是强为零,电势也为零场强不为零场强也不为零电势不为零答案:答案:B23.2平行板电容器的两极板

10、A、B接于电池两极,一带正电小球悬挂在电容器内部。闭合电键K,电容器充电,这时悬线偏离竖直方向的夹角为,如图所示。A保持电键K闭合,带正电的A板向B板靠近,则增大B保持电键K闭合,带正电的A板向B板靠近,则不变C电键K断开,带正电的A板向B板靠近,则增大D电键K断开,带正电的A板向B板靠近,则不变答案:答案:AD24.3在O点有一个电量为Q的正点电荷,空间有水平向右的匀强电场,如图所示。现将一个检验电荷-q置于O点左方距O为半径r的a点时,该检验电荷所受电场力为零。试求:(2)检验电荷-q由a点移动到b点,电势能的改变量是多大?25.的电场线方向飞入匀强电场区,测得该电子深入电场的最大距离为d

11、50m。试求:(1)匀强电场的场强E的大小;(2)电子经多少时间t回到出发点。26.5一个半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电量为+Q的电荷,另一电量为+q的点电荷放在球心O上,由于对称性,点电荷受力为零。现在球壳上挖去半径为r(rR)的一个小圆孔,则此时 置 于 球 心 的 点 电 荷 所 受 的 力 的 大 小 为_(已 知 静 电 力 常 量 为 k),方 向_。27.6半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内,环上套有一质量为m、带正电的珠子,空间存在水平向右的匀强电场,如图所示。珠子所受静电力是其重力的34倍。将珠子从环上最低位置A点静止释放,则28.7相距为d、长度为L的两平行金属板A

12、B带有等量异种电荷,两板间存在匀强电场,金属板平面与水平成角位置,如图所示。一个板方向飞入电场,带电颗粒在电场中做直线运动。试求:29.场中,入射方向跟极板平行,极板长为l,两极板间距离为d,整个装置处在真空中,重力可以忽略。当带电粒子射出平行板区时产生横向位 m和q有何关系?30.初速释放小球,求当带电小球运动到悬点O正下方的b点时,悬线31.10用长为L的轻质丝线将一个质量为m、带电量为q的带电小球悬挂于O点,空间有竖直向下的匀强电场E,如图所示。将小球拉到偏离平衡位置角的a点无初速释放,试求:(2)如果5,小球从a运动到b所需时间t多大?32.课后练习答案:课后练习答案:课后练习答案:课后练习答案:1B2A、D33.93.577牛。34.

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