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文档简介

1、专题电场第1页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日电场强度的力的性质明确两种电荷:正电荷、负电荷 同性电荷互相推斥,异性电荷互相吸引。 中和:等量异种电荷相互抵消的现象。 物体带电:使物体中的正负电荷分开过程。(不带电物体,正负电荷等量) 带正电:物体失去一些电子带正电。 带负电:物体得到一些电子带负电。 4.基本电荷”与“点电荷”有什么区别?第2页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日电场强度的力的性质1.理解、应用库仑定律 (1)库仑定律的适用条件:真空中,两个点电荷之间的相互作用 库仑定律 : 库仑力实际上就是电场力第3页,共63页,2022年,5月20日,

2、2点2分,星期日电场强度的力的性质例1:在真空中两个固定的带正电的点电荷,带电量Q1Q2,点电荷q置于两点电荷之间的连线上某点,正好处于平衡,则( ) Aq一定是正电荷Bq一定是负电荷 Cq离Q2比离Q1远Dq离Q2比离Q1近 D第4页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日电场强度的力的性质例2:在真空中,两个电荷量分别为Q1和Q2的正点电荷,之间的距离为r,其库仑力为F两个电荷量分别为Q1和Q2的带正电金属球,之间的距离也为r,其库仑力为F/。比较F和F/的大小,下列关系正确的是 ( ) A.F F/ B. F E0,p1=p2 p0 E1=E2= E0,p1=p2= p0 接

3、触点一定在两球初位置连线的中点右侧某点 两球必将同时返回各自的出发点。其中正确的是( )A. B. C. D.CAB-Q-2Q注:两球接触后的电荷量都变为-1.5Q,在相同距离上的库仑斥力增大,返回过程中电场力做的正功大于接近过程中克服电场力做的功,由机械能定理,系统机械能必然增大,即末动能增大。 (2)库仑定律和力学的综合应用第6页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日电场强度的力的性质 OABmBgFTLd例2. 已知如图,带电小球A、B的电荷分别为QA、QB,OA=OB,都用长L的丝线悬挂在O点。静止时A、B相距为d。为使平衡时AB间距离减为d/2,可采用以下哪些方法( )

4、A.将小球A、B的质量都增加到原来的2倍B.将小球B的质量增加到原来的8倍C.将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半D.将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半,同时将小球B的质量增加到原来的2倍BD第7页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日电场强度的力的性质2.理解电场强度E是电场的力的属性 定义式: 条件式:E=KQ/r2 (由点电荷激发) E=U/d(匀强电场) (1)电场强度E的矢量性,与场中的点(位置)对应 电场力FP=qEP例1.真空中两个带电量分别为Q和4Q的正点电荷,位于相距为30cm的A、B两点,将另一个正电荷q置于AB连线上的C点,q受的合力恰好为零,C点距A

5、点 cm处.若将电荷q取走,C点场强为_.100第8页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日电场强度的力的性质例2.在电场中A处放一检验点电荷+q,其受电力为F,方向向左,则A处场强大小为 , 方向为 .若将A处放点电荷为2q,则该处电场强度将 ,方向为 .F/q向左F/q向左第9页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日电场强度的力的性质 例3.下列关于电场强度的叙述正确的是( ) A.电场中某点的场强在数值上等于单位电荷受到的电场力B.电场中某点的场强与该点检验电荷所受电场力成正比C.电场中某点的场强与方向就是检验电荷在该点所受电场力方向D.电场中某点的场强与该点

6、有无检验电荷无关 AD第10页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日电场强度的力的性质例4.如图11所示,在匀强电场中的O点放置点电荷,其带电量为Q ,此时距O点r处的P点,场强恰好为零.求原匀强电场的场强大小是多少?若以O点为圆心,以OP长为半径作一圆,在O点正上方圆周上S点的场强的大小是多少?方向如何?答案:E匀=KQ/rEs=2 KQ/r方向与水平方向成45第11页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日电场强度的力的性质例5.在x轴上A、B两处分别放有两个点电荷,A处为-Q,B处为+2Q,在x轴上某处,两个电荷各自产生电场强度数值为EA和EB,则( )A.EA

7、=EB之点,只有一处,该处合场强为0; B. EA=EB之点有两处,一处合场强为0,另一处合场强为2EA C.EA=EB之点共有三处,其中两处合场强为0;另一处合场强为 2EA D.EA=EB之点共有三处,其中一处合场强为0,另二处合场强为 2EAB第12页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日电场强度的力的性质例6. 如图所示,一个质量为m带电量-q的半径极小的小球,用丝线悬挂在某匀强电场中,电力线与水平面平行.当小球静止时,测得悬线与竖直夹角为30,由此可知匀强电场方向为 ,电场强度大小为 .水平向右E=3 mg/3q第13页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期

8、日电场强度的力的性质(2)形象描述-电场线在静电场中,电场线从正电荷起,终于负电荷,不闭合曲线.电场线不能相交,否则一点将有两个场强方向.电场线不是电场里实际存在的线,是为使电场形象化的假想线电场线的(切线)方向为该点的场强方向,电场线的疏密表示场强的大小。电场线垂直于等势面。电场线密的地方等差等势面密;等差等势面密的地方电场线也密电场线互不相交,等势面也互不相交。电场线的方向是电势降低的方向,而且是降低最快的方向。第14页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日电场强度的力的性质 匀强电场等量异种点电荷的电场等量同种点电荷的电场点电荷与带电平板+孤立点电荷周围的电场注意电场线、等

9、势面的特点和电场线与等势面间的关系要牢记以下6种常见的电场的电场线和等势面:第15页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日电场强度的力的性质 例1;关于电场线,下述说法中正确的是A.电场线是客观存在的( )B.电场线与电荷运动的轨迹是一致的.C.电场线上某点的切线方向与与电荷在该点受力方向可以不同.D.沿电场线方向,场强一定越来越大.C第16页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日电场强度的力的性质例2.如图所示,正电荷q在电场力作用下由p向Q做加速运动,而且加速度越来越大,那么可以断定,它所在的电场是图中哪能一个?( )D第17页,共63页,2022年,5月20日

10、,2点2分,星期日带电粒子在电场中的运动例题3.下列几种说法中,哪种说法是正确的( ) A.电场中电场线上每一点的切线方向都跟点的场 强方向一致。 B.沿电场线方向,场强一定越来越小。 C.沿电场线方向,电势一定越来越低。 D.在电场场作用下,正电荷一定以电势高的地方 向电势低的地方移动。 AC第18页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日电场强度的力的性质例4.如图所示,在等量异种点电荷的电场中,将一个正的试探电荷由a 点沿直线移到o点,再沿直线由o点移到c点。在该过程中,检验电荷所受的电场力大小和方向如何改变?其电势能又如何改变?+c0a解:根据电场线和等势面的分布可知:电场

11、力一直减小而方向不变;电势能先减小后不变。第19页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日电场强度的力的性质3.静电感应:导体内的自由电荷电场的作用而重新分布的现象 静电平衡:导体中(包括表面)没有电荷定向移动的状态, 叫静电平衡 处于静电平衡状态导体的特点: 导体内部的场强处处为零,电场线在导体内部中断; 导体是一个等势体,表面是一个等势面 导体表面上任一点的场强方向跟该点的表面垂直; 导体所带的净电荷全部分布在导体的外表面上(或端面上)。 注:这四个特点在分析实际问题时常常用到 静电屏蔽 第20页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日电场强度的力的性质例1.如图所

12、示,接地金属球a的半径为R,球外点电荷的电量为Q,到球心的距离为r,所有感应电荷在球心的电场强度大小等于( )。KQ/r2KQ/R2 B. KQ/r2+KQ/R2 C.0 D. KQ/r2 D静电平衡第21页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日电场强度的力的性质例2.把一个架在绝缘支座上的导体放在负电荷形成的电场中,导体外于静电平衡时,导体表面上感应电荷的分布,如图所示,这时导体( )(A)A端的电势比B端的电势高。(B)P1点的场强比P2点的大。(C)P1点和P2点的场强相等,且等于零。(D)A端和B端的电势相等,且等于零。P1P2C静电平衡第22页,共63页,2022年,5

13、月20日,2点2分,星期日电场强度的力的性质 A.B体上任意一点电势都为零 B.B体上任意一点电场强度都为零 C.B体内的P点的电场强度为零 D.B体上右边电势为正,左边电势为负例3.如图中,A、B都是装在绝缘柄上的金属导体,A带正 电后靠近B,发生静电感应,若取大地或无穷远电势为零,P是B体内的一点,则( ) +BAPC静电平衡第23页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日电场强度的力的性质例4.如图所示,枕形金属导体,置于正点电荷附近并通过导线、开关与大地连接。以下叙述正确的是( )A.无论是否闭合K1还是K2,导体内的电场强度均为零B.无论是否闭合K1还是K2,导体的电势均

14、为零C.在闭合K1或K2的瞬间,均有电流由导体流向大地D.无论闭合哪一个开关后,导体右端都无电荷分布。金属体K1+QK2BA静电平衡ACD注:正点电荷在其周围激发的电场, 其电势均高于零,并沿电场线方向 电势逐渐降低第24页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日电场强度的力的性质例5.如图1-6所示,A是带正电的金属球,B是不带电的绝缘导体,把B放在A附近,此时B的电势为1;用手触摸B的左端,此时B的电势为2;放开手后,再将A移走,B的电势变为3,下列关于三个电势高低的关系( )是正确的。 A 1= 2= 3 B 1 2 3 C 1 2 3 D 1 3B静电平衡第25页,共63页

15、,2022年,5月20日,2点2分,星期日电场强度的力的性质静电屏蔽(1)不接地屏蔽(2)接地屏蔽例1:例2:第26页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日电场的能的性质在电场中移动电荷电场力做的功: W = qU(定义),只与始末位置的电势差 有关。 W = qEd (q /d)(只适用于匀强电场)功、能关系: W = -EP =EK 电场力对点电荷做的功等于点电荷的电势能的变化量(或增量)第27页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日电场的能的性质注:在只有电场力做功的情况下:电场力做功的过程是电势能和 动能相互转化的过程,即 W = -EP =EK。无论对正电

16、荷还是负电荷,只要电场力做正功,电势能就减小;克服电场力做功,电势能就增大。正电荷在电势高处电势能大;负电荷在电势高处电势能小。利用公式W=qU进行计算时,要注意正、负功的确定或判断。每道题都应该画出示意图,抓住电场线这个关键。(电场线能 表示电场强度的大小和方向,能表示电势降低的方向。有了这 个直观的示意图,可以很方便地判定点电荷在电场中受力、做 功、电势能变化等情况。)电场力做功和重力做功具有类似的 特点。 第28页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日电场的能的性质电势差:在电场中A、B两点电势的差值叫电势差, 即UAB=A- B ,且有UAB=-UBA 电势差和电场力的功

17、的关系:UAB=W/q注:电场中某点的电势,等于单位正电荷由该点移动到参考点 (零电势点)时电场力所做的功。 将电荷引入电场后,它一定受电场力qE,且一定具有电势 能 EP = q。 在电场中移动电荷电场力做的功:W = qU(定义) 在匀强电场中:U=Ed (d/E)第29页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日电场的能的性质电势:定义 =EP/q 单位是伏特 是描述电场能的性质的物理量 是标量,有正、负。 只有零势点确定后,电势才是确定的。在取无穷远处为零电势时:正点电荷形成的电场中各点的电势均为正, 负点电荷形成的电场中各点的电势均为负。 等势面:电势相等的点构成的面。 几

18、种典型等势面的分布第30页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日电场的能的性质例1.下列说法正确的是( ) A.电场中顺着电场线移动电荷,电场力做功,电荷 电势能减少 B.在电场中逆着电场线移动电荷,电场力做功, 电荷电势能减少 C.在电场中顺着电场线移动正电荷,电场力做正功, 电荷电势能减少 D.在电场中逆着电场线移动负电荷,电场力做负功, 电荷电势能增加C第31页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日电场的能的性质例2.一个点电荷,从静电场的a点移到b点,其电势能变化为零,则( ) A.a、b两点场强一定相等 B. 该点电荷一定沿等势面移动 C.作用于该点电荷的

19、电场力与其移动方向总是垂直的 D.a、b两点的电势一定相等D第32页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日电场的能的性质例3.如图所示,三个同心圆是同一个点电荷周围的三个等势面,已知这三个圆的半径成等差数列。A、B、C分别是这三个等势面上的点,且这三点在同一条电场线上。A、C两点的电势依次为A=10V和C=2V,则B点的电势是( )A.一定等于6V B.一定低于6V C.一定高于6V D.无法确定+CBAB第33页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日电场的能的性质例4.如图所示,将一个电荷量为q = +310-10C的点电荷从电场中的A点移到B点过程,克服电场力做

20、功610-9J。已知A点的电势为A= - 4V,求B点的电势。 解:由W=qUAB得:UAB = W/q =-610-9 /310-10 =-20V 而UAB=A- B 所以: B= A- UAB =(-4)-(-20) =16Vv+FAB第34页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日电场的能的性质例5.电子在电场中(只受电场力)由电势高处运动到电势低处的过程中,下列说法中正确的是( ) A.电子动能一定越来越小 B. 电子电势能一定越来越大 C.电子速度一定越来越大 D.电子电势能可能越来越小AB第35页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日电场的能的性质例6:图

21、6-4中A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点。已知A、B、C三点的电势分别为 A=15V, B=3V, C=-3V。求:D点的电势D=?答案:D=9vUAC= A- C=15V-(-3V)=18V UBC= B- C=3V-(-3V)=6V EC=AC/3 UEC=UAC/3 UEC=UAC/3=1/318=6VUEC= E- C E=UEC+ C UEC=6V和C=-3V代入上式: E=6+(-3)=3V E= B=3VBE(及其延长线)是“等势线”。FE第36页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日电场的能的性质例7.如图,水平放置的带电平行板M、N,相距10mm,A

22、点距离M板3mm,AB连线长为5mm,且与水平线夹角为53,将q=2.010-6C的电荷由A点沿AB线移到B点,电场力做正功1.610-6J,那么MN两板电势差UMN= V,A点电势A= V,B点电势B= V. 2-0.6-1.4注:理解、应用公式U=Ed第37页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日电场的能的性质例1.如图质量为m,电量为+q的带电粒子,以初速度V0垂直射入场强为E,方向竖直向下的匀强电场中,该粒子在电场中运动时间为 时,其即时速度方向与初速度方向成30角,在这过程中粒子的电势能增量为_. Ev0v0v注:类平抛运动 a=(mg+qE)/m电场和力学的综合应用第

23、38页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日电场的能的性质 例2.如图,匀强电场方向水平向右,场强E=1.5106V/m,丝线长L=40cm,上端系于O点,下端系质量为m=1.0104kg,带电量为q=+4.910-10C的小球,将小球从最低点A由静止释放,求:小球摆到最高点时丝线与竖直方向的夹角多大?摆动过程中小球的最大速度是多大?(g=9.8m/s)OACBE注:这是个“歪摆”。由已知电场力Fe=0.75G摆动到平衡位置时丝线与竖直方向成37角,因此最大摆角为74。小球通过平衡位置时速度最大。由动能定理:1.25mg0.2L=mvB2/2,vB=1.4m/s(合场力求解简单)

24、 电场和力学的综合应用第39页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日电场的能的性质例3:一个带正电荷q,质量为m的小物块放在绝缘斜面上的A点,它与斜面间的动摩擦系数为,斜面与水平面夹角为,整个装置放在水平方向的匀强电场中,如图所示,原来置于A点的小物块受到沿斜面向上的短时冲量I作用后沿斜面运动。求:要使小物块能够沿斜面通过距A点为S的B点,水平方向的匀强电场的场强最大值是多少? 在第问的条件下,小物块通过B点的动能是多少?注:最大场强应是小物块对斜面的压力刚好为零,即N=0。由 qEsin=mgcos得E=mgctg/q,在第问条件下,由N=0得f=0。从A点到B点,根据动能定理

25、:(mgsin+qEcos)S=EkB-I2/2m EkB= I2/2m+mgS/sin 电场和力学的综合应用第40页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日电场的能的性质例4.光滑绝缘竖直细杆与正点电荷Q为圆心的圆圈交于B、C两点,一量为m电量为-q的空心小球从杆上A点从静止开始下落,设AB=BC=h,小求滑到B点的速度为3gh ,则小球滑至C点时的速度为多大?A、C两点的电势差为多大?ABCQ答案:UAc=mgh/2q v= 5gh电场和力学的综合应用注:动能定理、等势面的应用第41页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日电场的能的性质例5. 如图所示,一带电粒子

26、以竖直向上的初速度v自A点进入场强为E,方向为水平向右的匀强电场,粒子受到的电场力大小等于重力,当粒子到达B点时,速度大小等于v,但方向变为水平,求粒子从A点到B点所经历的时间为多少? A、B两点之间的电势差等于多少?简解:t=v/g d=(v/2)t=v2/2g UAB=Ed=Ev2/2g 电场和力学的综合应用第42页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日电场的能的性质例6.如图所示,虚线a、b、c是电场中的三个等势面,相邻等势面间的电势差相同,实线为一个带电的质点仅在电场力作用下,通过该区域的运动轨迹,P、Q是轨迹上的两点。下列说法中正确的是( ) A.三个等势面中,等势面a

27、的电势最高 B.带电质点一定是从P点向Q点运动 C.电场线方向一定由a指向b D.带电质点通过P点时的动能比通过 Q点时小D电场和力学的综合应用PQcba第43页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日电场的能的性质例7如图所示,三条平行等距的直虚线表示电场中的三个等势面,电势值分别为10V,20V,30V。实线表示一带负电的粒子在该区域内仅受电场力作用的运动轨迹,对于轨迹上的a、b、c三点来说 ( ) A.粒子必定先过a,再过b,然后到c B.粒子在三点受到的电场力Fa=Fb=Fc C.粒子在三点的动能关系是EaEbEc D.粒子在三点的动能关系是EcEaEbBD电场和力学的综合

28、应用第44页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日电场的能的性质例8.如图所示,一光滑绝缘斜槽放在方向竖直向下,场强为E的匀强电场中,从斜槽顶端A沿斜槽向下释放一初速度为V0的带负电的小球,小球质量为m,带电量为q,斜槽底端B与A点的竖直距离为h,则关于小球的运动情况,下列说法中正确的是( ) A.只有E mg/q + mvO2/2gh,小球才能沿斜槽 运动到B点 B.只有Emg/q,小球才能沿斜槽运动到B点 C.小球若沿斜槽能到达B点,速度可能是V0 D.小球若沿斜槽能到达B点,最小速度一定 大于V0电场和力学的综合应用BC第45页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,

29、星期日电场的能的性质例9如图所示,A、B两水平平行金属板构成一个电容为C的电器,B板接地,最初A、B两板均不带电。今在B板上方h处有一带电量为q,质量为m的小液滴,从静止开始对准B板上的小孔落下,若能落到A板上并被其吸引,随后在同一位置同样的小液滴方能再落下,否则将不再落下。设A、B的距离为d,不计空气阻力,求:(1)第几滴液滴在A、B板间做匀速直线运动?(1)第几滴液滴到达A板时速度恰好为零?答案:n=mgCd/q2 + 1 n=mg(h+d)C/q2 + 1 电场和力学的综合应用第46页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日带电粒子在电场中的运动1.带电粒子在匀强电场中的加速

30、直线运动如图所示:在一对带电平行金属板所形成的匀强电场中,两板间的电压为U、电场强度为E。如果图中的带正电或带负电的粒子(电荷量为q)的初速为零,就会在电场力的作用下作匀加速直线运动。(注:忽略带电粒子所受重力的影响才作直线运动。)处理这类问题有两种方法第一种方法和基本思路如下:F=qE F=ma a=F/m =qE/m =qU/dm 第二种方法的基本思路如下: W=qU =Ek =mv2/2 0 qU= mv2/2 - 0 第47页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日带电粒子在电场中的运动例1.下列粒子从初速度为零的状态经过加速电压为U 的电场之后,哪种粒子的速度最大( )

31、(A)a粒子(B)氚核 (C)质子 (D)钠离子C带电粒子在匀强电场中的加速直线运动第48页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日带电粒子在电场中的运动例题2. 在图6-22中a、b和c表示点电荷a的电场中的三个等势面,它们的电势分别为 、2/3、 /4。一带电粒子从等势面a上某处由静止释放后,仅受电场力作用而运动,已知它经过等势面b时的速率为v,则它经过等势面c的速率为 。 1.5v 带电粒子在匀强电场中的加速直线运动动能定理:qU=mv/2 -mv0/2电场力功:W=qU 应用第49页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日带电粒子在电场中的运动例3A、B是一对平

32、行的金属板,如图所示在两板间加一周期为T的交变电 压U,现有一电子从A板上的小孔进入两板间的电场区内,设电子的初速 度和重力均可忽略,从B板加正向电压开始计时( ) 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=T/8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 C.若电子是在t=3T/8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= T/2时刻进入的,它可能时而向B板运动,时而向A板运动AB带电粒子在匀强电场中的加速直线运动第50页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日带电粒子在电场中的运动2

33、带电粒子在匀强电场中的偏转如图(1)、(2)、(3)、(4)所示:在真空中水平放置的一对带电金属板,两板间的电压为U、距离为d。若带电粒子以水平方向或斜向以初速v0射入平行金属板的电场中,则会发生偏转,其运动形式和性质与平抛、斜抛运动相似。 处理这种问题的基本思路如下: 由F=ma F=qE E=U/d得 qU/d=ma所以a=qU/md然后再根据类似平抛运动的公式求解: x=v0t y=at2/2 第51页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日带电粒子在电场中的运动例1如图所示,电子从负极板边缘垂直射入均强电场,恰好从正极板边缘飞出。现在若使两极板间的距离增大到原来的2倍,两极

34、板的电压保持不变,电子入射的方向和位置不变,且电子仍恰从正极板边缘飞出,则电子入射速度大小应为原来的( )A B1/2倍 C D2倍带电粒子在匀强电场中的偏转2/22B由类平抛运动:y=d=at/2 a=eU/dm t=L/v0 t=L/v第52页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日带电粒子在电场中的运动例2如图所示,是一个示波管工作的原理图,电子经加速电压加速后以速度v0垂直电场方向进入偏转电场,离开电场时侧移量为h,两平行板间的距离为d,电势差为U,板长为L,每单位电压引起的侧移量h/U叫做示波管的灵敏度。为了提高灵敏度,可采用下列哪些方法?( )A增加两板间的电势差UB尽

35、可能使板长L做得短些C尽可能使两板间的距离d减小些D使电子的射入速度v0大些带电粒子在匀强电场中的偏转C注: h/U的表达式第53页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日带电粒子在电场中的运动例3.如图所示,电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中,入射方向跟极板平行,整个装置处在真空中,重力可忽略。在满足电子能射出平行板区的条件下,下述四种情况中,一定能使电子的偏转角变大的是( )AU1变大,U2变大BU1变小,U2变大 CU1变大,U2变小DU1变小,U2变大小带电粒子在匀强电场中的偏转B注:写出tg=at/v0V0、a、t

36、?第54页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日带电粒子在电场中的运动例4一束电子流在U1=500V的电压作用下得到一定速度后垂直于平行板间的匀强电场飞入两板间的中央,如图所示。若平行板间的距离d=1cm,板长L=5cm,问至少在平行板上加多大电压U2才能使电子不再飞出平行板?带电粒子在匀强电场中的偏转答案:400V注: 匀加速直线 类平抛运动第55页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日带电粒子在电场中的运动 例6如图所示,热电子由阴极飞出时的初速忽略不计,电子发射装置的加速电压为U0。电容器板长和板间距离均为L=10cm,下极板接地。电容器右端到荧光屏的距离也是

37、L=10cm。在电容器两极板间接一交变电压,上极板的电势随时间变化的图象如左图。(每个电子穿过平行板的时间极短,可以认为电压是不变的)求:在t=0.06s时刻,电子打在荧光屏上的何处?荧光屏上有电子打到的区间有多长?屏上的亮点如何移动?带电粒子在匀强电场中的偏转3U0u0.06LL LU0yOt00.10.20.30.40.5-3U0解:由图知t=0.06s时刻偏转电压为1.8U0,可求得y = 0.45L= 4.5cm,打在屏上的点距O点13.5cm。电子的最大侧移为0.5L(偏转电压超过2.0U0,电子就打到极板上了),所以荧光屏上电子能打到的区间长为3L=30cm。屏上的亮点由下而上匀速

38、上升,间歇一段时间后又重复出现。解:由图知t=0.06s时刻偏转电压为1.8U0,可求得y = 0.45L= 4.5cm,打在屏上的点距O点13.5cm。电子的最大侧移为0.5L(偏转电压超过2.0U0,电子就打到极板上了),所以荧光屏上电子能打到的区间长为3L=30cm。屏上的亮点由下而上匀速上升,间歇一段时间后又重复出现。第56页,共63页,2022年,5月20日,2点2分,星期日电容器 电容电容器:能容纳电荷的器件 两个彼此绝缘又相隔很近的导体都可以看成一个电容器 定义式:C=Q/U=Q/U(适用于任何电容器) 决定式;C=S/4kd(仅适用于平行板电容器)注:电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,是由电容器本

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