1、电场高三复习教案文档来自网络,是本人收藏整理的,如有遗漏,差错,还请大家指正!四、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一般情况下带电粒子所受的电场力远大于重力,所以可以认为只有电场力做功由动能定理 W=qU=EK,此式与电场是否匀强无关,与带电粒子的运动性质、轨迹形状也无关1. 如图所示,两平行金属板竖直放置,左极板接地,中间有小孔右极板电势随时间变化的规律如图所示电子原来静止在左极板小孔处(不计重力作用)下列说法中正确的是A. 从 t=0 时刻释放电子,电子将始终向右运动,直到打到右极板上B.从 t=0 时刻释放电子,电子可能在两板间振动C.从 t=T/4 时刻释放电子,电子
2、可能在两板间振动,也可能打到右极板上D.从 t=3T/8 时刻释放电子,电子必将打到左极板上2、 (97上海)如图 10-19 所示,A、B 为平行金属板,两板相距为 d,分别与电源两极相连,两板的中央各有一小孔 M 和 N今有一带电质点,自 A 板上方相距为 d 的 P 点由静止自由下落(P、M、N 在同一竖直线上) ,空气阻力忽略不计,到达 N 孔时速度恰子为零,然后沿原路返回,若保持两极板间的电压不变,则( )A.把 A 板向上平移一小段距离,质点自 P 点自由下落后仍能返回B.把 A 板向下平移一小段距离,质点自 P 点自由下落后将穿过 N孔继续下落 C.把 B 板向上平移一小段距离,
3、质点自 P 点自由下落后仍能返回D.把 B 板向下平移一小段距离,质点自 P 点自由下落后将穿过 N孔继续下落3、 (94全国)图 1018 中 A、B 是一对平行的金属板,在两板间加上一周期为 T 的交变电压 u,A 板的电势 UA0,B 板的电势 UB 随时间的变化规律为:在 0 到 T/2 的时间内UB= UO(正的常数) ;在 T/2 到 T 的时间内,UB= UO;在 T 到3T/2 的时间内,UB= UO;在 3T/2 到 2T 的时间内,UB= UO;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的影响均可忽略A.若电子是在 t0 时刻进入的,它将一直 向
4、 B 板运动B.若电子是在 tT/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 t3T/8 时刻进入的,它可能时时而向 B 板运动,时而向 A 板运动,最后打在 B 板上D.若电子是在 tT/2 时刻进入的,它可能时而向 B 板、时而向 A板运动2.带电粒子在匀强电场中的偏转质量为 m 电荷量为 q 的带电粒子以平行于极板的初速度 v0 射入长 L 板间距离为 d 的平行板电容器间,两板间电压为 U,求射出时的侧移、偏转角和动能增量侧移:千万不要死记公式,要清楚物理过程根据不同的已知条件,结论改用不同的表达形式(已知初速度、初动能、初动量或加速
5、电压等)偏角:,注意到,说明穿出时刻的末速度的反向延长线与初速度延长线交点恰好在水平位移的中点这一点和平抛运动的结论相同穿越电场过程的动能增量:EK=Eqy (注意,一般来说不等于 qU)3.带电物体在电场力和重力共同作用下的运动当带电体的重力和电场力大小可以相比时,不能再将重力忽略不计这时研究对象经常被称为“带电微粒“、“带电尘埃“、“带电小球“等等这时的问题实际上变成一个力学问题,只是在考虑能量守恒的时候需要考虑到电势能的变化4. 已知如图,水平放置的平行金属板间有匀强电场一根长 l 的绝缘细绳一端固定在 O 点,另一端系有质量为 m 并带有一定电荷的小球小球原来静止在 C 点当给小球一个
6、水平冲量后,它可以在竖直面内绕 O 点做匀速圆周运动若将两板间的电压增大为原来的 3 倍,求:要使小球从 C 点开始在竖直面内绕 O 点做圆周运动,至少要给小球多大的水平冲量?在这种情况下,在小球运动过程中细绳所受的最大拉力是多大?5. 已知如图,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?6、 (97全国)质量为 m、电量为 q 的质点,在静电力作用下以恒定
7、速率 u沿圆弧从 A 点运动到 B 点,其速度方向改变方的角度为 (弧度) ,AB 弧长为 s则 A,B 两点间的电势差 UAUB= ,AB 弧中点的场强大小 E 7. (2003.上海) (14 分)为研究静电除尘,有人设计了一个盒状容器,容器侧面是绝缘的透明有机玻璃,它的上下底面是面积A=0.04m2 的金属板,间距 L=0.05m,当连接到 U=2500V 的高压电源正负两极时,能在两金属板间产生一个匀强电场,如图所示现把一定量均匀分布的烟尘颗粒密闭在容器内,每立方米有烟尘颗粒 1013 个,假设这些颗粒都处于静止状态,每个颗粒带电量为q=+1.010-17C,质量为 m=2.010-1
8、5kg,不考虑烟尘颗粒之间的相互作用和空气阻力,并忽略烟尘颗粒所受重力求合上电键后:经过多长时间烟尘颗粒可以被全部吸附?除尘过程中电场对烟尘颗粒共做了多少功?经过多长时间容器中烟尘颗粒的总动能达到最大?五、电 容 器1.电容器:两个 的导体都可以看成一个电容器2.电容器的电容: 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(导体大小、形状、相对位置及电介质)决定的3.平行板电容器的电容:平行板电容器的电容的决定式是: 4.两种不同变化电容器和电源连接如图,改变板间距离、改变正对面积或改变板间电解质材料,都会改变其电容,从而可能引起电容器两板间电场的变化这里一定要分清两种常见的变化
9、: 电键 K 保持闭合,则电容器两端的电压恒定(等于电源电动势) ,这种情况下带充电后断开 K,保持电容器带电量 Q 恒定,这种情况下8. 如图所示,在平行板电容器正中有一个带电微粒K 闭合时,该微粒恰好能保持静止在保持 K 闭合;充电后将 K 断开;两种情况下,各用什么方法能使该带电微粒向上运动打到上极板?A.上移上极板 M B.上移下极板 N C.左移上极板 M D.把下极板 N 接地 9.(2003.江苏)两块大小、形状完全相同的金属平板平行放置,构成以平行板电容器,与它相连接的电路如图所示,接通开关 K,电源即给电容器充电 ( )A.保持 K 接通,减小两极板间的距离,则两极板间电场的
10、电场强度减小B.保持 K 接通,在两极板间插入一块介质,则极板上的电量增大C.断开 K,减小两极板间的距离,则两极板间的电势差减小D.断开 K,在两极板间插入一块介质,则极板上的电势差增大10、 (2001全国综合)图 10-30 所示是一个平行板电容器,其电容为 C,带电量为 Q上极板带正电现将一个试探电荷 q 由两极板间的 A 点移动到 B 点,如图所示A、B 两点间的距离为 s连线 AB 与极板间的夹角为 30o则电场力对试探电荷 q 所做的功等于( )A. B. C. D. 11、 (2001广东、河南)如图 10-29 所示,平行板电容器经开关 K 与电池连接,a 处有一带电量非常小
11、的电荷K 是闭合的,Ua 表示 a 点的电势,f 表示点电荷受到的电场力现将电容器的 B 板向下稍移动,使两板间的距离增大,则( )A. Ua 变大,f 变大 B. Ua 变大,f 变小 C.Ua 不变,f 不变 D. Ua 不变,f 变小12、 (96全国)在图 1027 所示的实验装置中,平行板电容器的极板 A 与一灵敏的静电计相接,极板 B 接地,若极板 B 稍向上移动一点,由观察到静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论的依据是 ( )A.两极板间的电压不变,极板上的电量变小 B.两极板间的电压不变,极板上的电量变大 C.极板上的电量几乎不变,两极板间的电压变小 D.极板上的电量几乎不变,两极板间的电压变大13. 计算机键盘上的每一个按键下面都有一个电容传感器电容的计算公式是,其中常量 =9.010-12F?m-1,S 表示两金属片的正对面积,d 表示两金属片间的距离当某一键被按下时,d 发生改变,引起电容器的电容发生改变,从而给电子线路发出相应的信号已知两金属片的正对面积为 50mm2,键未被按下时,两金属片间的距离为 0.60mm只要电容变化达 0.25pF,电子线路就能发出相应的信号那么为使按键得到反应,至少需要按下多大距离? ?2003-2004 年度第一阶段高考总复习 2003.12.5