第三讲 电势差 带电粒子运动

第三讲电势差带电粒子运动一、主要知识点★考点一电势差1、 电势差（1） 定义：（2） 公式：1、 电势差（1） 定义：（2） 公式：电场中两点间电势的差值，也叫电压。用U_表示。UAB=甲A_甲B或UBA=甲3—甲注意：所以有：Uab=-uba ②2、 静电力做功与电势差的关系（推倒）AB①A电势差也是标量，可正，可负。WAB=qUAB或UABW~AB③q课本P21例题=Ed★★考点二电势差与电场强度的关系=Ed1、匀强电场中电势差与电场强度的关系：UAB电势差与电场强度的关系也可以写做:厂UE=-^ABd电势差与电场强度的关系也可以写做:甩容与讨论上面讨论中土B两点11于同一条电场蝮上.加果它们不在网一条电场线上，如图L6-2.还能得出以上^论吗？试试岳+注意：（1）上式的适用条件：匀强电场；（2） d为匀强电场中两点沿电场线方向的距离（等势面间的距离）。（3） 电场强度与电势无直接关系.电场强度为零的地方电势不一定为零，电势为不为零取决于电势零点。.电势为零的地方电场强度不一定为零。.电场强度相等的地方电势不一定相等，。.电势相等的地方电场强度不一定相等。归纳总结：场强三个公式E=F/q、E=kQ/r2和E=UAB/d，对比其适用条件。考点三静电现象1、 静电感应：导体内的自由电子受电场力作用而定向移动，使导体表面出现净剩电荷的现象2、 静电平衡：导体中（包括表面）没有电荷的定向移动的状态，叫做静电平衡状态3、 处于静电平衡状态导体的特点（1） 导体内部的场强处处为零（2） 整个导体是一个等势体，表面是一个等势面（3） 导体外部电场线与导体表面垂直，表面场强不一定为零4、 导体上电荷的分布（1） 处于静电平衡状态的带电导体，电荷分布在导体的外表面（2） 处于静电平衡状态的带电导体，越尖锐的位置，电荷的面密度越大

考点四电容器、电容1、电容器：任何两个彼此绝缘、相互靠近的导体可组成一个电容器，贮藏电量和能量。两个导体称为电容器的两极。（1） 电容器的充电、放电（2） 电容器在充、放电的过程中的能量转化关系充电——带电量Q增加，板间电压U增加，板间场强E增加，电能转化为电场能放电一一带电量Q减少，板间电压U减少，板间场强E减少，电场能转化为电能2、电容（1） 定义：电容器所带的电量Q与电容器两极板间的电势差U的比值，叫做电容器的电容。（2）公式：C=U单位：法拉（F）、微法（RF）、皮法（pF） 1F=10-6RF=10-12pF（3） 电容的物理意义:电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，是由电容器本身的性质（由导体大小、形状、相对位置及电介质）决定的，与电容器是不是带电无关.（4）平行板电容器：决定式：真空C=工4兀kd（5）电容器所带电量和两极板上电压的变化常见的有两种基本情况：第一种情况：若电容器充电后再将电源断开，则表示电容器的电量Q为一定;定.第二种情况：若电容器始终和电源接通，则表示电容器两极板的电压U定.保持电容器电量Q不变，d增大，C变小，U增大，E不变；反之，亦反保持电容器电压U不变，d增大，C变小，Q变小，E变小；反之，亦反考点五带电粒子在电场中的运动1、 加速：qu=1mv2—1mv22 2 2 12、 偏转：当带点粒子垂直进入匀强电场时，带电粒子做类平抛运动 一一，，、L粒子在电场中的运动时间t=—v粒子在y方向获得的速度七=mdv0、 ,, qul2 qul粒子在y方向的位移J= 粒子的偏转角：9=arctan—2mdv2 mdv20 0二、巩固练习如图所示为电场中的一条电场线，A、B为其上的两点，以下说法正确的是Ea与Eb一定不等，气与览一定不等Ea与Eb可能相等，9a与览可能相等ea与eb一定不等，9A与9b可能相等 ――Aea与eb可能相等，9A与9B一定不等下列各量中，与检验电荷无关的量是A.电场强度E B.电场力F C.电势差UD.电场做的功W

关于电势差的说法中，正确的是两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时，电场力所做的功1C电荷从电场中一点移动到另一点，如果电场力做了1J的功，这两点间的电势差就是1V在两点间移动电荷时，电场力做功的多少跟这两点间的电势差无关两点间的电势差的大小跟放入这两点的电荷的电量成反比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。TOC\o"1-5"\h\z已知a点的电势为20V，b点的电势为2V，d点的电势、c点勺电势可能为 .4V、9V 20vt V8V、12V : :12V、15V : :24V、29V b・ c5.器两极板间的场强E的变化情况是U不变，E变小U不变，E不变U变大，E不变U变大，5.器两极板间的场强E的变化情况是U不变，E变小U不变，E不变U变大，E不变U变大，E变小Q变小，C不变，Q变小，C变小，Q不变，C变小，Q不变，C变小，如图1所示是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力F作用于可动膜片电极上时，可使膜片产生形变，从而引起电容的变化.将传感器、灵敏电流计和电源串接成闭合电路，那么当F向上压膜片电极时，电容将减小 , 固定电极,当F向上压膜片电极时，电容将增大 .....若电流计有示数，则压力F发生变化 务-、：成若电流计有示数，则压力F不发生变化 F膜片电极如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线。在电场力作用下，一带电粒图（不计重力）经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，下列说法正确的是粒子带正电粒子在A点加速度大粒子在B点动能大A、B两点相比，B点电势能较高A、B两个小球带同种电荷，放在光滑的绝缘水平面上，A的质量为m，B的质量为2m，它们相距为d，同时由静止释放，在它们距离到2d时，A的加速度为a，速度为v，贝0A.此时B的加速度为a/4 B.此过程中电势能减小5mv2/8C.此过程中电势能减小mv2/4 D.此时B的速度为v/2（2009年高考浙江卷）空间存在匀强电场，有一电荷量0（q〉0）、质量m的粒子从O点以速率v0射入电场，运动到A点时速率为2v0。现有另一电荷量-q、质量m的粒子以速率2v0仍从O点射入该电场，运动到B点时速率为3v0。若忽略重力的影响，则在O、A、B三点中，B点电势最高B.在O、A、B三点中，A点电势最高OA间的电势差比BO间的电势差大 D.OA间的电势差比BA间的电势差小在两个等量同种点电荷的连线上，有与连线中点。等距的两点a、b，如图所示，则下列判断不正确的是a、b两点的场强矢量相同a、b两点的电势相同a、O两点间与b、O两点间的电势差相同

同一电荷放在a、b两点的电势能相同一个点电荷从电场中的a点移到b点，其电势能变化为零，则（）a、b两点的场强一定相等a、b两点的电势一定相等该点电荷一定沿等势面移动作用于该点电荷的电场力与移动方向总是保持垂直如图所示，在等量异种电荷形成的电场中，存4、B、C三点，A为两点荷连线的中心，B为连线上距A为d的一点，C为连线中垂上距A也为d的一点，关于三点的场强大小、电势高低比较，正确的是A.EB>Ea>EC IB-气>Eb>Ec —UA=UC>UBUb=Uc>Ua四种电场的电场线如图2所示.一正电荷q仅在电场力作用下由M点向N点作加速运动，且加速度越来越大.则该电荷所在的电场是图中的三、章末小结1、 电场强度E和电势U仅仅由场本身决定，与是否在场中放入电荷，以及放入什么样的检验电荷无关。而电场力F和电势能£两个量，不仅与电场有关，还与放入场中的检验电荷有关。2、 一般情况下，带电粒子在电场中的运动轨迹和电场线并不重合，运动轨迹上的一点的切线方向表示速度方向，电场线上一点的切线方向反映正电荷的受力方向。物体的受力方向和运动方向是有区别的。只有在电场线为直线的电场中，且电荷由静止开始或初速度方向和电场方向一致并只受电场力作用下运动，在这种特殊情况下粒子的运动轨迹才是沿电力线的。3、研究带电粒子在电场中运动的两条主要线索（1） 力和运动的关系—